内容正文:
■胡 兴
三角函数的图像与性质是三角函数的主
要内容,要想学好三角函数的图像与性质,就
要掌握其重点和难点,下面就此实例剖析。
重点:有关三角函数的奇偶性与单调性
1.三角函数的奇偶性与应用
例1 (1)函数y=sin
2015
2 π-2016x 是
( )。
A.奇函数
B.偶函数
C.非奇非偶函数
D.既是奇函数又是偶函数
(2)已知a∈R,函数f(x)=sinx-|a|
(x∈R)为奇函数,则a等于( )。
A.0 B.1
C.-1 D.±1
(1)因 为 y=sin
2015
2 π-
2016x = sin π2-2016x +1007π =
-sin π2-2016x =-cos2016x,所以此函
数为偶函数。应选B。
(2)此函数的定义域为R。因为f(x)为
奇 函 数,所 以 f -x = -f (x),即
sin -x -|a|=-sinx+|a|,所以|a|=
0,所以a=0。应选A。
例2 判断函数 f(x)= 2sin2x+
5π
2 的奇偶性。
函数f(x)的定义域为 R。
f (x)= 2sin 2x+
5π
2 =
2sin2x+
π
2 = 2cos2x,显然f -x =
f(x)成立,所以f(x)= 2sin2x+
5π
2 为偶
函数。
判断三角函数的奇偶性,
应先求出函数的定义域,在定
义域 关 于 原 点 对 称 的 前 提 下,再 根 据
f -x 与f(x)及-f(x)的关系进行判断。
判断函数奇偶性应把握的两个方面:一看函
数的定义域是否关于原点对称;二看f(x)与
f -x 的关系。对于三角函数奇偶性的判
断,有时可根据诱导公式先将函数式化简,再
进行判断。
2.正弦(或余弦)函数的单调区间与应用
例3 (1)求函数y=sin
π
6-x 的单调
递减区间。
(2)已知函数y=cosx 在区间[-π,a]
上为增函数,求a的取值范围。
(1)函数y=sin
π
6-x =
-sinx-
π
6 。令z=x-π6,则y=-sinz。
要求y=-sinz 的递减区间,只需求
sinz的递增区间。由2kπ-
π
2≤z≤2kπ+
π
2
,k∈Z,可得2kπ-
π
2≤x-
π
6≤2kπ+
π
2
,
k∈Z,所以2kπ-
π
3≤x≤2kπ+
2π
3
,k∈Z。
故函数y=sin
π
6-x 的单调递减区间
为 2kπ-
π
3
,2kπ+
2π
3 ,k∈Z。
(2)因为y=cosx 在[-π,0]上是增函
数,在[0,π]上是减函数,所以当-π<a≤0
时满足条件,所以a∈(-π,0],即a 的取值
范围是(-π,0]。
例4 求函数y=2cos
π
4-x 的单调递
增区间。
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知识结构与拓展
高一数学 2023年12月
y=2cos
π
4-x =2cosx-π4 。
由2kπ-π≤x-
π
4≤2kπ
(k∈Z),可得
2kπ-
3π
4≤x≤2kπ+
π
4
(k∈Z),所以函数
y=2cos
π
4-x 的单调递增区间为 2kπ-
3π
4
,2kπ+
π
4 (k∈Z)。
求形如y=Asin(ωx+
φ)+b或形如y=Acos(ωx+
φ)+b(其中A≠0,ω>0,b为常数)的函数的
单调区间,可借助正弦函数、余弦函数的单调
区间,通过解不等式求得。具体求解时,应注
意三点:要把ωx+φ 看作一个整体,当ω<0
时,先用诱导公式将式子变形,将x 的系数化
为正数;在 A>0,ω>0的情况下,将“ωx+
φ”代入正弦(或余弦)函数的单调区间,可以
解得与之单调性一致的单调区间;在A<0,
ω>0的情况下,同样方法可求得与正弦(或
余弦)函数单调性相反的单调区间。
难点:利用正弦(或余弦)函数的图像解
不等式
例5 求不等式sinx≥
1
2
的解集。
在同一直角坐标系下,作出
函数y=sinx,x∈[0,2π]及直
线y=
1
2
的图像,如图1所示。
图1
由函数的图像可知,sin
π
6=sin
5π
6=
1
2
。
当0≤x≤2π时,sinx≥
1
2
的解为
π
6≤
x≤
5π
6
。
所 以 不 等 式 sinx ≥
1
2
的 解 集 为
x 2kπ+
π
6≤x≤2kπ+
5π
6
,k∈Z 。
例6 求不等式sinx<
1
2
的解集。
在同一直角坐标系下,作出
函数y=sinx,x∈
π
2
,5π
2 及
y=
1
2
的图像,如图2所示。
图2
由函数的图像可知,当sinx<
1
2
时,
5π
6<x<
13π
6
,所 以 sinx<
1
2
的 解 集 为
x