内容正文:
7.3.3 余弦函数的性质与图象
课程标准
学习目标
(1)余弦函数图像的简单应用;
(2)余弦函数图象的区别与联系;
(3)会用余弦函数的性质解决一些简单的三角函数问题。
(1)能正确使用“五点法”“图象变换法”作出余弦函数和的,并能体会正弦曲线和余弦曲线的关系,重点培养直观想象核心素养;
(2)掌握余弦函数的性质,会求余弦函数的周期、单调区间及最值,重点提升数学运算核心素养。
知识点01 余弦函数的图象
1、余弦函数与余弦曲线:对于任意一个角,都有唯一确定的余弦与之对应,所以是一个函数,一般称为余弦函数。函数的图象成为余弦曲线。
2、余弦函数图象的三种画法
(1)描点法:同正弦曲线的画法,通过列表、描点、连线、作图画出余弦函数在上的图象;
(2)五点法:在函数,的图象上,有5个关键点:,,,,,描出五个关键点后,用平滑的曲线连接,可得,的图象。
(3)平移法:根据诱导公式,可知的图象可由的图象向左平移个单位得到(如图所示)。
【即学即练1】(2023·全国·高一专题练习)用“五点法”作的图象,首先描出的五个点的横坐标是( )
A. B. C. D.
知识点02 余弦函数的性质
1、定义域与值域:定义域为R,值域为
当且仅当,时,;
当且仅当,时,;
2、奇偶性:偶函数
3、周期性:最小正周期为
4、单调性:单调增区间为;单调减区间为
5、对称性:对称轴为,对称中心为
【即学即练2】(2023·全国·高一随堂练习)函数,当时,( )
A.在区间上单调递增,在区间上单调递减
B.在区间上单调递增,在区间上单调递减
C.在区间上单调递增,在区间、上单调递减
D.在区间、上单调递增,在区间上单调递减
【题型一:余弦函数图象的画法】
例1.(2020·高一课时练习)用“五点法”作出函数的图象,下列点中不属于五点作图中的五个关键点的是
A. B. C. D.
变式1-1.(2023·高一课时练习)用“五点法”作,的图象.
变式1-2.(2023·全国·高一随堂练习)画出下列函数的图象,并根据图象讨论函数的性质:
(1),;
(2),.
变式1-3.(2023·高一课时练习)作出函数,的大致图像.
【方法技巧与总结】
五点法作图是作三角函数图像时常用的方法,对形如的余弦型函数,通常令,再取,分别求出对应的,的值,并列表、描点、连线即可。
特别的,要注意函数的定义域,如果是给定的区间,列表时要取到给定区间的端点值。
【题型二:利用余弦函数有关的零点问题】
例2.(2024·山东青岛·高一统考期末)当时,函数与的图象所有交点横坐标之和为( )
A. B. C. D.
变式2-1.(2024·湖南·高一校联考期末)函数的零点个数为 .
变式2-2.(2022·全国·高三专题练习)函数的零点个数为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
变式2-3.(2023·湖南长沙·高一长沙一中校考阶段练习)函数的图象与直线(为常数)的交点最多有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
变式2-4.(2023·江苏扬州·高一统考期中)设函数的定义域为R,,,当时,,则函数在区间上零点的个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【方法技巧与总结】
图象法研究三角函数的零点问题的解题思路
(1)单个函数图象:利用图象交点的个数,画出函数的图象,函数的图象与轴交点的个数就是函数的零点个数;
(2)两个函数图象:将函数拆成两个函数和的差,根据,则函数的零点个数就是函数和的图象的交点个数
【题型三:利用余弦函数图象解不等式】
例3.(2022·山东德州·高一校考阶段练习)满足的角的集合为( )
A. B.
C. D.
变式3-1.(2022·云南曲靖·高一校考期末)当,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
变式3-2.(2023·甘肃定西·高一统考期末)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
变式3-3.(2023·高一单元测试)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
变式3-4.(2023·浙江宁波·高一鄞州中学校考阶段练习)已知函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【方法技巧与总结】
利用