内容正文:
5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质
第1课时 正弦函数、余弦函数的周期性与奇偶性
学习任务目标
1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义;
2.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)(A≠0)的周期;
3.掌握函数y=sin x,y=cos x的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.
判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=5x4-4x2+7,x∈[-3,3];
(2)f(x)=|2x-1|-|2x+1|.
答案:(1)因为x∈[-3,3],所以f(x)的定义域关于原点对称,因为f(-x)=5(-x)4-4(-x)2+7=5x4-4x2+7=f(x),
所以f(x)为偶函数.
(2)f(x)定义域为R,关于原点对称,
因为f(-x)=|2x+1|-|1-2x|=-f(x),
所以f(x)为奇函数.
知识点一 周期性
1.函数的周期性
(1)一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个x∈D,都有x+T∈D,且f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数.非零常数T叫做这个函数的周期.
(2)如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数叫做f(x)的最小正周期.
2.正弦函数、余弦函数的周期性
由sin(x+2kπ)=sin_x,cos(x+2kπ)=cos_x(k∈Z)知,y=sin x与y=cos x都是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它们的周期,且它们的最小正周期都是2π.
[微训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数f(x)=x2满足f(-3+6)=f(-3),所以f(x)=x2是以6为周期的周期函数. (×)
(2)周期函数y=f(x)的定义域可以为[a,b](a,b∈R). (×)
(3)任何周期函数都有最小正周期. (×)
2.函数y=sin的最小正周期为2,则ω的值为±π.
3.函数y=cos π的最小正周期是4.
知识点二 正弦函数、余弦函数的奇偶性
(1)对于y=sin x,x∈R,恒有sin(-x)=-sin x,所以正弦函数y=sin x是奇函数,正弦曲线关于原点对称.
(2)对于y=cos x,x∈R,恒有cos(-x)=cos x,所以余弦函数y=cos x是偶函数,余弦曲线关于y轴对称.
[微训练]
1.函数f(x)=sin(B)
A.是奇函数
B.是偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.是非奇非偶函数
2.设函数f(x)=cos,x∈R,则f(x)是(A)
A.最小正周期为π的奇函数
B.最小正周期为π的偶函数
C.最小正周期为的奇函数
D.最小正周期为的偶函数
正弦函数、余弦函数的周期性
观察f(x)的部分图象,思考下列问题:
探究1:观察图形,函数图象每相隔多少个单位重复出现?
提示:每相隔1个单位重复出现.
探究2:由诱导公式一:结合正(余)弦曲线,可以看出正(余)弦函数怎样的特征?图象变化趋势是怎样的?
提示:自变量x增加2π的整数倍时,函数值重复出现,图象发生“周而复始”的变化.
【例1】求下列三角函数的周期:
(1)y=cos 2x;
(2)y=3sin;
(3)y=|sin x|(x∈R).
解:(1)(方法一)令z=2x,
则f(x)=cos 2x=cos z=cos(z+2π)=cos(2x+2π)=cos [2(x+π)],
即f(x+π)=f(x),所以T=π.
(方法二)因为T==π,所以函数y=cos 2x的周期为π.
(2)(方法一)令z=+,
则f(x)=3sin z=3sin(z+2π)=3sin=3sin=f(x+4π),
所以T=4π.
(方法二)由于T==4π,
故函数y=3sin的周期为4π.
(3)y=|sin x|=
(k∈Z).
其图象如图所示.
所以该函数的最小正周期为π.
1.下列函数是以π为周期的是(C)
A.y=sin x
B.y=sin x+2
C.y=cos 2x+2
D.y=cos 3x-1
2.若函数y=cos(k>0)的最小正周期不大于2,则正整数k的最小值应是( )
A.10 B.11
C.12 D.13
D 解析:T=≤2,即k≥4π.所以正整数k的最小值是13.
正弦函数、余弦函数的奇偶性
【例2】判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=|sin x|+cos x;
(2)f(x)=cos(2π-x)-x3·sin x.
解:(1)函数的定义域为R,关于原点对称.
又f(-x)=|sin(-x)|+cos(-x)=|sin x|+cos x=f(x),
所以f(x)是偶函数.
(2)函数的定义域为R,关于原点对称.
因为f(x)=cos x-x3·sin x,
所以f(-x)=cos(-