内容正文:
#5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质
学业标准
素养目标
1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义.
2.掌握函数y=sin x、y=cos x的周期性、奇偶性及对称性、单调性、最大值与最小值.(重点)
3.会求简单三角函数的周期、值域和最值;会判断简单三角函数的奇偶性.(重点)
4.能利用y=sin x,y=cos x的单调性比较三角函数值的大小.(重点)
5.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的单调区间.(重点)
1.通过正弦函数、余弦函数的性质的研究,培养数学抽象等核心素养.
2.借助正弦函数、余弦函数的性质的应用,提升数学运算、逻辑推理等核心素养.
第1课时 周期性、奇偶性
[教材梳理]
导学1
正弦函数、余弦函数的周期性
终边相同的角的三角函数值有什么关系?
[提示] 相等.即sin(2kπ+x)=sin x,cos(2kπ+x)=cos x(k∈Z).
正弦曲线具有什么特点?
[提示] “周而复始”,每隔2π就重复一次.
余弦曲线是否也具有上述特点?
[提示] 是.
◎结论形成
1.周期函数
条件
①设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T
②对每一个x∈D都有x+T∈D,且f(x+T)=f(x)
结论
函数f(x)叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期
2.最小正周期
条件
如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数
结论
这个最小正数叫做f(x)的最小正周期
3.正弦、余弦函数的周期性
正弦函数y=sin x(x∈R)和余弦函数y=cos x(x∈R)都是周期函数,2kπ(k∈Z,且k≠0)都是它们的周期.最小正周期为2π.
导学2
正弦函数、余弦函数的奇偶性
正弦曲线、余弦曲线各有怎样的对称性?
[提示] 正弦曲线关于原点对称,余弦曲线关于y轴对称.
诱导公式sin(-x)=-sin x,cos(-x)=cos x体现了函数的什么性质?
[提示] 奇偶性.
◎结论形成
正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性
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.
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若sin=sin,则是正弦函数y=sin x的一个周期.( )
(2)函数y=sin x,x∈(-π,π]是奇函数.( )
(3)因为sin(2x+2π)=sin 2x,所以函数y=sin 2x的最小正周期为2π.( )
(4)若T是函数f(x)的周期,则kT,k∈N*也是函数f(x)的周期.( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
2.函数f(x)=sin 2x的最小正周期为( )
A.4π B.2π
C.π D.
解析 由题意T==π,故选C.
答案 C
3.函数y=sin是( )
A.周期为π的奇函数
B.周期为π的偶函数
C.周期为2π的奇函数
D.周期为2π的偶函数
解析 因为y=sin=cos x,所以该函数是周期为2π的偶函数.
答案 D
4.若函数f(x)是周期为3的周期函数,且f(-1)=3,则f(2)=________.
答案 3
求下列三角函数的周期.
(1)y=3sin x,x∈R;
(2)y=cos 2x,x∈R;
(3)y=sin,x∈R;
(4)y=|cos x|,x∈R.
[解析] (1)因为3sin(x+2π)=3sin x,
由周期函数的定义知,y=3sin x的周期为2π.
(2)因为cos2(x+π)=cos(2x+2π)=cos 2x,
由周期函数的定义知,y=cos 2x的周期为π.
(3)因为sin=sin
=sin,
由周期函数的定义知,y=sin的周期为6π.
(4)y=|cos x|的图象如图(实线部分)所示,
由图象可知,y=|cos x|的周期为π.
[规律方法]
求函数最小正周期的常用方法
(1)公式法,即将函数化为y=Asin(ωx+φ)+b或y=Acos(ωx+φ)+b的形式,再利用T=求得;
(2)图象法,利用变换的方法或作出函数的图象,通过观察得到最小正周期.
[触类旁通]
1.求下列函数的最小正周期.
(1)y=sin;
(2)y=.
解析 (1)∵sin
=sin=sin.
∴自变量x至少要增加到x+,函数y=sin,x∈R的值才能重复出现,∴函数y=sin,x∈R的最小正周期是.
(2)∵函数y=cos的最小正周期为π,且函数y=的图象是将函数y=cos的图象在x轴下方的部分对折