内容正文:
数学 必修第二册(北师)
第一章 三角函数
§4 正弦函数和余弦函数的概
念及其性质
高效导学第一步
预习教材新知,落实必备知识
高效导学第二步
课堂互动探究,培优关键能力
4.2 单位圆与正弦函数、余弦函数的基本性质
[课程标准] 1.了解正弦函数、余弦函数的基本性质. 2.掌握正弦函数、余弦函数的符号.
一、正弦函数、余弦函数的定义域、值域与周期性
1.正弦函数、余弦函数的定义域
正弦函数、余弦函数的定义域均是R.
2.正弦函数、余弦函数的值域
正弦函数、余弦函数的值域均为[-1,1].
当α=2kπ+ eq \f(π,2) ,k∈Z时,正弦函数v=sin α取得最大值1;当α=2kπ- eq \f(π,2) ,k∈Z时,正弦函数v=sin α取得最小值-1.
当α=2kπ,k∈Z时,余弦函数u=cos α取得最大值1;当α=2kπ+π,k∈Z时,余弦函数u=cos α取得最小值-1.
[2kπ,2kπ+π]
3.正弦函数、余弦函数的周期性
正弦函数、余弦函数均为周期函数,其周期为2kπ(k∈Z,k≠0),最小正周期为2π.
二、正弦函数、余弦函数的单调性
正弦函数在区间 (k∈Z)上单调递增,
在区间 (k∈Z)上单调递减;
余弦函数在区间 (k∈Z)上单调递增,
在区间 (k∈Z)上单调递减.
[2kπ- eq \f(π,2) ,2kπ+ eq \f(π,2) ]
[2kπ+ eq \f(π,2) ,2kπ+ eq \f(3π,2) ]
[2kπ-π,2kπ]
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三、正弦函数值和余弦函数值的符号
1.当角α的终边在第一象限、y轴的正半轴、第二象限时,sin α 0;角α的终边在第三象限、y轴的负半轴、第四象限时,sin α 0.
2.当角α的终边在第四象限、x轴的正半轴、第一象限时,cos α 0;角α的终边在第二象限、x轴的负半轴、第三象限时,cos α 0.
正弦函数、余弦函数的记忆口诀:正弦:一二象限正,三四象限负;余弦:一四象限正,二三象限负.
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【基点小试】
1.若cos α= eq \f(3,5) ,则cos (2π+α)=( )
A. eq \f(3,5) B. eq \f(4,5)
C.- eq \f(3,5) D.- eq \f(4,5)
解析:cos (2π+α)=cos α= eq \f(3,5) .
答案:A
2.函数y=πsin x的最大值与最小值的差为( )
A.π B.-π
C.2π D.-2π
解析:y=πsin x的最大值为π,最小值为-π,所以差为2π.
答案:C
3.若sin θ<cos θ,且sin θ·cos θ<0,则角θ的终边位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:由条件可知sin θ<0,cos θ>0,则θ为第四象限角.
答案:D
4.(多选)下列式子正确的是( )
A.sin eq \f(π,3) <sin eq \f(π,4)
B.cos eq \f(π,3) <cos eq \f(π,4)
C.sin eq \f(5π,4) >cos eq \f(7π,3)
D.sin eq \f(2π,3) >cos eq \f(2π,3)
解析:由于当x∈[0, eq \f(π,2) ]时,正弦函数单调递增,余弦函数单调递减,因此B正确,A不正确;sin eq \f(5π,4) <0,cos eq \f(7π,3) >0,因此C错误;sin eq \f(2π,3) >0,cos eq \f(2π,3) <0,因此D正确.
答案:BD
题型一 正弦函数、余弦函数的定义域
例1. 在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边的范围,并由此写出角α的集合:
(1)sin α≥ eq \f(\r(3),2) ;
(2)cos α≤- eq \f(1,2) .
解:(1)作直线y= eq \f(\r(3),2) 交单位圆于A,B两点,连接OA,OB,则OA与OB围成的区域(图①阴影部分)即为角α的终边的范围,故满足条件的角α的集合为{α|2kπ+ eq \f(π,3) ≤α≤2kπ+ eq \f(2π,3) ,k∈Z}.
(2)作直线x=- eq \f(1,2) 交单位圆于C,D两点,连接OC,OD,
则OC与OD围成的区域(图②阴影部分)即为角α终边的范围.
故满足条件的角α的集合为{α|2k