内容正文:
人教A版2019必修第一册
第 5章 三角函数
5.4.2 正弦、余弦函数的单调性与最值
(第2课时)
目 录
1 学习目标
2 新课讲解
3 课本例题
4 课本练习
5 题型分类讲解
6 随堂检测
7 课后作业
学习目标
1.掌握y=sin x,y=cos x的最大值与最小值,并会求简单三角函数的值域和最值.(重点、难点)
2.掌握y=sin x,y=cos x的单调性,并能利用单调性比较大小.(重点)
3.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的单调区间.(重点、易混点)
3.单调性
x ↗ 0 ↗ ↗ ↗
sin x -1 ↗ 0 ↗ 1 ↘ 0 ↘ -1
x ↗ ↗ 0 ↗ ↗
cos x
-1 ↗ 0 ↗ 1 ↘ 0 ↘ -1
y
x
o
y
x
o
4.最大值与最小值
从上述对正弦函数、余弦函数的单调性的讨论中容易得到,
解: 容易知道,这两个函数都有最大值、最小值.
分析: 可利用三角函数的单调性比较两个同名三角函数值的大小.为此,先用诱导公式将已知角化为同一单调区间内的角,然后再比较大小.
正弦函数的图像
探究
余弦函数的图像
问题:它们的图像有何对称性?
中心对称:将图像绕对称中心旋转180度后所得的曲线能够和原来的曲线重合.
轴对称:将图像绕对称轴折叠180度后所得的曲线能够和原来的曲线重合.
正弦函数的图像
对称轴:
对称中心:
余弦函数的图像
对称轴:
对称中心:
课本练习
u
y
1
-1
O
y=sinx
u
y
1
-1
O
y=sinu
题型一:正弦函数、余弦函数的单调性
【例1】求函数的单调区间.
解:令
则
即
所以函数的单调递增区间是
令
则
即
所以函数的单调递减区间是
题型分类讲解
【变式】求函数的单调区间.
解:据题意,函数的单调区间和函数的相反.
令
则
即
所以函数的单调递减区间是
令
则
即
所以函数的单调递增区间是
题型二:正弦函数、余弦函数单调性的应用
【例2】利用三角函数的单调性,比较下列各组数的大小.
(1)与;(2)与;
解:(1)∵正弦函数在区间上单调递增,
∴>.
(2)∵
,
又正弦函数在区间上单调递增,∴,从而
即.
【例2】利用三角函数的单调性,比较下列各组数的大小.
(3)与.
解:(3)
∵且函数在区间上单调递减,
∴即.
【变式】比较下列各组数的大小.
(1)与;(2)与;
解:(1),而
且函数在区间上单调递增,
∴即.
(2)
∵函数在区间上单调递减,且
∴即
【变式】比较下列各组数的大小.
(3)与.
解:(3)
∵且函数在区间上单调递增,
∴
即.
题型三:正弦函数、余弦函数的最值问题
【例3】求下列函数的值域.
(1);(2);
(3).
解:(1)∵∴
令又在上单调递增,在上单调递减,
∴
∴函数的值域为[,2].
【例3】求下列函数的值域.
(2); (3).
解:(2)∵
又时,0∴函数的值域为
(3)令
∴在上单调递减,
∴当时,当时,
∴函数的值域为
【变式】求函数的最大值和最小值.
解:由正弦函数的性质知,
当时,,
∴
当函数取得最小值,
当函数取得最大值,
∴函数在上的最大值是5,最小值是.
随堂检测
1.确定三角函数单调区间的方法有多种,如换元法、列表法、图象法等,解题时需适当选取,同时要注意,求函数的单调区间必须在这个函数的定义域内进行.
2.函数单调性最基本的应用是比较大小与求值域,求三角函数值域的方法很多,如果函数式中含有多个三角函数式,往往要先将函数式进行变形.
课堂小结
1.在下列区间中,使函数y=sin x为增函数的是
( )
A.[0,π]
B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))
D.[π,2π]
解析:由正弦曲线知y=sin x在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上是增函数.
答案:C
2.[求y=asin x型最值]函数f(x)=-2sin x+1,x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),π))的值域是
( )
A.[1,3]
B.[-1,3]
C.[-3,1]
D.[-1,1]
解析:∵x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),π)),∴sin x∈[-1,1],
∴-2sin x+1∈[-1,3].
答案:B
3.[求参数]若函