内容正文:
第二课时 三角函数的周期性、奇偶性、对称性
课程标准 能画出y=sin x,y=cos x,y=tan x的图象,了解三角函数的周期性、奇偶性、对称性.
授课提示:对应学生用书第85页
知识点 三角函数图象的周期性、奇偶性、对称性
三角函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
周期性
周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π
周期是2kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是2π
周期是kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是π
续表
三角函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
对称性
对称轴方程是x=+kπ(k∈Z),对称中心是(kπ,0)(k∈Z)
对称轴方程是x=kπ(k∈Z),对称中心是(k∈Z)
无对称轴,对称中心是(k∈Z)
授课提示:对应学生用书第86页
题型一 三角函数的周期性
例1 (1)(2021·全国乙卷)函数f(x)=sin +cos 的最小正周期和最大值分别是( )
A.3π和 B.3π和2
C.6π和 D.6π和2
(2)已知函数f(x)=cos(ω>0)的最小正周期为π,则该函数图象( )
A.关于点对称
B.关于直线x=对称
C.关于点对称
D.关于直线x=对称
[解析] (1)由题意知:
f(x)=sin+cos==sin,最小正周期T==6π;
当sin=1,即x=π+6kπ,k∈Z时,f(x)取最大值.
(2)由已知可得ω===2,
所以f(x)=cos.
因为f=0,所以点是该函数图象的对称中心,所以A正确,B错误;
因为f≠0,所以点不是该函数图象的对称中心,所以C错误;因为f=-≠±1,所以直线x=不是该函数图象的对称轴,所以D错误.
[答案] (1)C (2)A
周期的计算方法:利用函数y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ)(ω>0)的周期为,函数y=Atan(ωx+φ)(ω>0)的周期为求解.
1.函数f(x)=tan与函数g(x)=sin的最小正周期相同,则ω=( )
A.±1 B.1
C.±2 D.2
解析:由题可得=,解得|ω|=1,即ω=±1.
答案:A
2.在函数:①y=cos|2x|;②y=|cos x|;③y=cos;④y=tan中,最小正周期为π的所有函数为( )
A.①②③ B.①③④
C.②④ D.①③
解析:y=cos|2x|=cos 2x,该函数为偶函数,最小正周期T==π;将函数y=cos x在x轴下方的图象向上翻折即可得到y=|cos x|的图象,该函数的最小正周期为×2π=π;函数y=cos的最小正周期为T==π;函数y=tan的最小正周期为T=.综上,最小正周期为π的所有函数为①②③.
答案:A
题型二 三角函数的奇偶性与对称性
例2 (1)已知f(x)=sin(x+φ)+cos(x+φ)为奇函数,则φ的一个取值可以是( )
A. B.-
C. D.-
(2)已知函数f(x)=asin x+cos x(a为常数,x∈R)的图象关于直线x=对称,则函数g(x)=sin x+acos x的图象( )
A.关于点对称
B.关于点对称
C.关于直线x=对称
D.关于直线x=对称
(3)已知函数f(x)=asin 2x-bcos 2x(a,b为常数,a≠0,x∈R)在x=处取得最大值,则函数y=f是( )
A.奇函数且它的图象关于点对称
B.偶函数且它的图象关于点对称
C.奇函数且它的图象关于直线x=π对称
D.偶函数且它的图象关于直线x=π对称
[解析] (1)f(x)=sin(x+φ)+cos(x+φ)=sin为奇函数,所以φ+=kπ,k∈Z,即φ=kπ-,k∈Z.因此,选项D正确.
(2)因为函数f(x)=asin x+cos x(a为常数,x∈R)的图象关于直线x=对称,所以f(0)=f,所以1=a+,a=,所以g(x)=sin x+cos x=sin,函数g(x)的对称轴方程为x+=kπ+(k∈Z),即x=kπ+(k∈Z).当k=0时,对称轴为直线x=,所以g(x)=sin x+acos x的图象关于直线x=对称.
(3)由题意,f(x)=asin 2x-bcos 2x=sin(2x-φ),其中tan φ=,所以函数f(x)的最小正周期为π.又f(x)在x=处取得最大值,所以f(x)图象的对称轴为直线x=+,k∈Z,对称中心为,k∈Z.将f(x)的图象向左平移个单位长度得到y=f的图象,所以函数y=f是奇函数且它的图象关于点对称.
[答案] (1)D (2)C (3)A
有关三角函数的奇偶性、对称性和周期性问题的解题思路
1.奇偶性的判断方法:三角函数中奇函数一