内容正文:
第五章
5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质
第一课时 周期性与奇偶性
学习目标
1.理解周期函数、周期、最小正周期的定义.(数学抽象)
2.会求正弦函数、余弦函数的周期,并会应用.(数学运算)
3.掌握正弦函数、余弦函数的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.(逻辑推理)
思维导图
设置情景
观察钟表,我们发现钟表上的时针每经过12小时运行一周,分针每经过1小时运行一周.分针、时针的转动是否具有周期性?它们的周期分别是多少?
具有周期性
分针的周期是1小时,时针的周期是12小时。
新知引入
那么观察正弦函数的图像,是否也具有同样的周期性的规律呢?
当横坐标每隔个单位长度,都会出现纵坐标相同的点。
所以正弦函数也具有周期性的规律,且周期是。
探究新知
思考:如何用代数方法解释以上猜想?
正弦函数的图象满足:
当自变量的值增加整数倍时所对应的函数值,与所对应的函数值相等。
诱导公式:
探究新知
诱导公式:
当时,
当时,
知识梳理
知识点一:
1.函数的周期性
(1)一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个 ,使得
对每一个x∈D都有x+T∈D,且 ,那么函数f(x)就叫做周期函数. 叫做这个函数的周期.
(2)如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个 ,那么这个
最小正数叫做f(x)的最小正周期.
f(x+T)=f(x)
非零常数T
非零常数T
最小的正数
知识梳理
2.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.
知识梳理
说明:
(1)最小正周期是指能使函数值重复出现的自变量x要加上的那个最小
正数,这个正数是对x而言的,如y=sin 2x的最小正周期是π,因为y=sin 2x=sin(2x+2π)=sin[2(x+π)],即π是使函数值重复出现的自变量x加上的最小正数,π是对x而言的,而非2x.
(2)并不是所有的周期函数都有最小正周期,比如,常数函数f(x)=c,
任意一个正实数都是它的周期,因而不存在最小正周期.
知识梳理
思考:周期函数的周期唯一吗?
不唯一
若f(x+T)=f(x),则f(x+nT)=f(x),n∈Z,且n≠0.
(3)函数y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的周期:
(1)函数y=Asin(ωx+φ)(其中A,ω,φ为常数,且A≠0,ω>0)的最小正周期T= .
(2)函数y=Acos(ωx+φ)(其中A,ω,φ为常数,且A≠0,ω>0)的最小正周期T= .
知识梳理
知识点二:
正弦、余弦函数的奇偶性:
正弦函数是 ,余弦函数是 .
奇函数
偶函数
判断函数的奇偶性除了定义外,还有判断函数奇偶性的方法吗?
若函数的图象关于原点对称,则该函数是奇函数,
若函数的图象关于y轴对称,则该函数是偶函数.
学以致用
题型一:三角函数的周期问题及简单应用
例1. 求下列函数的周期.
解(1) 方法一 (定义法)
方法二 (公式法)
所以周期为π.
(2)y=|sin x|;
学以致用
(2)y=|sin x|.
解(2)图像法 作图如下:
观察图象可知周期为π.
方法二(公式法)
学以致用
反思感悟
y=|Asin(ωx+φ)|(A≠0,ω≠0)的最小正周期T=.
(常用方法)
学以致用
题型二:三角函数的奇偶性及其应用
学以致用
学以致用
反思感悟
判断函数奇偶性的方法技巧
判断函数奇偶性时,必须先判断定义域是否关于原点对称.如果是,再验证f(-x)是否等于-f(x)或f(x),进而判断函数的奇偶性;如果不是,那么该函数必为非奇非偶函数.
学以致用
反思感悟
判断函数y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)是否具备奇偶性,关键是看它能否通过诱导公式转化为y=Asin ωx(Aω≠0)或y=Acos ωx(Aω≠0)其中的一个.
常用结论:
(1)要使y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z);
(2)要使y=Asin(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)为偶函数,则φ=kπ+ (k∈Z);
(3)要使y=Acos(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)为奇函数,则φ=kπ+(k∈Z);
(4)要使y=Acos(ωx+φ)(A≠0,ω≠0)为偶函数,则φ=kπ(k∈Z).
学以致用
题型三:函数的周期性、奇偶性的综合问题
√
学以致用
学以致用
1.解决三角函数的奇偶性与周期性综合问题的方法:利用函数的周期性