内容正文:
数学 必修·第一册[RJA]
第2课时 正弦函数、余弦函数的单调性与最值
(教师独具内容)
课程标准:1.掌握y=sinx,y=cosx的最大值与最小值,并会求简单三角函数的值域和最值.2.掌握y=sinx,y=cosx的单调性,并能利用单调性比较大小.3.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的单调区间.
教学重点:y=sinx,y=cosx的单调性与最值.
教学难点:y=sinx,y=cosx的性质的综合应用.
核心素养:1.通过单调性与最值的计算,提升数学运算素养与逻辑推理素养.2.利用函数图象解决单调性与最值问题,培养直观想象素养.
知识点 正弦函数、余弦函数的性质
y=sinx
y=cosx
相同处
定义域
R
R
值域
[-1,1]
[-1,1]
周期性
最小正周期2π
最小正周期2π
不同处
图象
奇偶性
奇函数
偶函数
单调性
在[2kπ-,2kπ+](k∈Z)上单调递增;
在[2kπ+,2kπ+](k∈Z)上单调递减
在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上单调递增;
在[2kπ,2kπ+π](k∈Z)上单调递减
最值
x=2kπ+(k∈Z)时,ymax=1;
x=2kπ-(k∈Z)时,ymin=-1
x=2kπ(k∈Z)时,ymax=1;
x=2kπ+π(k∈Z)时,ymin=-1
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)正弦函数、余弦函数在定义域内都是单调函数.( )
(2)存在x∈R满足cosx=.( )
(3)在区间[0,2π]上,函数y=sinx仅在x=时取得最大值1.( )
(4)y=sinx在[0,π]上是单调递增的.( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×
2.做一做
(1)函数y=-cosx在区间[-,]上是( )
A.增函数 B.减函数
C.先减后增函数 D.先增后减函数
(2)下列x的取值中,能使函数f(x)=2sin(πx-)取得最大值的是( )
A.x=- B.x=
C.x= D.x=
(3)函数y=sinx(≤x≤)的值域为________.
(4)cos________cos(-)(填“>”或“<”).
答案 (1)C (2)C (3)[,1] (4)<
题型一 与正弦函数、余弦函数有关的复合函数的单调区间
例1 求下列函数的单调递增区间:
(1)y=cos2x;(2)y=sin(2x+);
(3)y=1-sin;(4)y=logsin(2x+).
[解] (1)由2kπ-π≤2x≤2kπ,k∈Z,得kπ-≤x≤kπ,k∈Z,
故函数y=cos2x的单调递增区间为[kπ-,kπ],k∈Z.
(2)由-+2kπ≤2x+≤+2kπ(k∈Z),得-+kπ≤x≤+kπ(k∈Z).
故函数y=sin(2x+)的单调递增区间为[-+kπ,+kπ](k∈Z).
(3)由题意可知函数y=sin的单调递减区间即为y=1-sin的单调递增区间,
由2kπ+≤≤2kπ+(k∈Z),得
4kπ+π≤x≤4kπ+3π(k∈Z),
所以函数y=1-sin的单调递增区间为[4kπ+π,4kπ+3π](k∈Z).
(4)由对数函数的定义域和复合函数的单调性,
可知
解得2kπ+≤2x+<2kπ+π(k∈Z),
即kπ+≤x<kπ+(k∈Z),
故函数y=logsin(2x+)的单调递增区间为[kπ+,kπ+)(k∈Z).
[条件探究] 将本例(2)的函数改为“y=sin(-2x+)”,求函数的单调递增区间.
解 y=sin(-2x+)=-sin(2x-).
由+2kπ≤2x-≤+2kπ(k∈Z),
解得+kπ≤x≤+kπ(k∈Z),
故函数y=sin(-2x+)的单调递增区间为[+kπ,+kπ](k∈Z).
求正弦型函数、余弦型函数单调区间的技巧
求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)的函数的单调区间时,若ω为负数,则要先把ω化为正数.
当A>0时,把ωx+φ整体放入y=sinx或y=cosx的单调递增区间内,求得的x的范围即函数的单调递增区间;整体放入y=sinx或y=cosx的单调递减区间内,可求得函数的单调递减区间.
当A<0时,上述方法求出的区间是其单调性相反的区间.
最后,需将最终结果写成区间形式.
[跟踪训练1] 求下列函数的单调区间:
(1)y=sin(-);
(2)y=cos(2x+).
解 (1)由-+2kπ≤-≤+2kπ,k∈Z,得-+4kπ≤x≤+4kπ,k∈Z,故函数y=sin(-)的单调递增区间为[-+4kπ,+4kπ],k∈Z.
由+2kπ≤-≤+2kπ,k∈Z,得+4kπ≤x≤+4kπ,k∈Z,故函数y=sin(