内容正文:
7.3.1 正弦函数的性质与图象
第 1 课时 正弦函数的性质(强基课—梯度进阶式教学)
课时目标
1.结合正弦函数的定义和正弦线,理解正弦函数的定义域和值域、单调性等性质.
2.结合诱导公式,理解函数的奇偶性、周期性、零点等性质.
3.会判断简单函数的奇偶性,利用比较正弦函数的单调性比较函数值大小、求函数的最值、值域等.
1.正弦函数的定义
对于任意一个角x,都有唯一确定的正弦sin x与之对应,因此y=sin x是一个函数,一般称为正弦函数.
2.正弦函数的性质
(1)定义域与值域
①正弦函数y=sin x的定义域为R,值域为[-1,1].
②当且仅当x=+2kπ,k∈Z时,函数y=sin x的最大值ymax=1;当且仅当x=+2kπ,k∈Z时,函数y=sin x的最小值ymin=-1.
(2)奇偶性
正弦函数y=sin x是奇函数,其图象关于原点中心对称.
(3)周期性
①周期函数的定义:一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得对定义域内的每一个x,都满足f(x+T)=f(x),那么就称函数f(x)为周期函数,非零常数T称为这个函数的周期.
②最小正周期:对于一个周期函数f(x),如果在它的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就称为f(x)的最小正周期.
③正弦函数y=sin x是一个周期函数,2kπ(k∈Z,k≠0)都是它的周期,它的最小正周期为2π.
(4)单调性
一般地,正弦函数y=sin x在区间(k∈Z)上递增,在(k∈Z)上递减.
(5)零点
正弦函数y=sin x的零点为kπ(∈Z).
[基点训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若sin=sin,则是函数y=sin x的一个周期.( )
(2)所有的周期函数都有最小正周期.( )
(3)函数y=是奇函数.( )
答案:(1)× (2)× (3)×
2.函数y=2cos是( )
A.周期为π的奇函数 B.周期为π的偶函数
C.周期为2π的奇函数 D.周期为2π的偶函数
解析:选A y=2cos=-2sin 2x,它是周期为π的奇函数.
3.若sin x=2m+1且x∈R,则m的取值范围是________.
解析:因为-1≤sin x≤1,sin x=2m+1,所以-1≤2m+1≤1,解得-1≤m≤0.
答案:[-1,0]
题型(一) 正弦函数的奇偶性与周期性
[典例1] (1)函数y=cos是( )
A.最小正周期为π的奇函数
B.最小正周期为π的偶函数
C.最小正周期为2π的奇函数
D.最小正周期为2π的偶函数
(2)在下列函数中,不是周期函数的是( )
A.y=-sin x B.y=|sin x|
C.y=sin|x| D.y=sin x+1
[解析] (1)∵函数y=cos=-sin 2x,
∴函数是最小正周期为π的奇函数.
(2)对于A,-sin(2π+x)=-sin x,∴y=-sin x的最小正周期为2π;对于B,|sin(x+π)|=|-sin x|=|sin x|,∴y=|sin x|的最小正周期为π;对于D,sin(x+2π)+1=sin x+1,∴y=sin x+1的最小正周期为2π.所以A、B、D均为周期函数,故选C.
[答案] (1)A (2)C
[方法技巧]
(1)定义法求函数的周期:紧扣周期函数的定义.寻求对定义域内的任意x都满足f(x+T)=f(x)的非零常数T,该方法主要适用于抽象函数.
(2)定义法判断函数的奇偶性:从f(-x)的解析式中拼凑出f(x)的解析式,再依据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)来判断.
[针对训练]
1.已知函数f(x)=sin πx,则它的最小正周期为( )
A.2π B.π
C.1 D.2
答案:D
2.已知函数f(x)=ax3+bsin x+1,且f(1)=5,则f(-1)=________.
解析:由题知f(1)=a+bsin 1+1=5,所以a+bsin 1=4.从而f(-1)=-a-bsin 1+1=-(a+bsin 1)+1=-4+1=-3.
答案:-3
题型(二) 比较三角函数值大小
[典例2] 比较下列各组数的大小.
(1)sin 194°和cos 160°;
(2)sin和cos .
[解] (1)sin 194°=sin(180°+14°)=-sin 14°.
cos 160°=cos(180°-20°)=-cos 20°=-sin 70°.
∵0°<14°<70°<90°,
∴sin 14°<sin 70°.
从而-sin 14°>-sin 70°,即sin 194°>cos 160°.
(2)∵cos=sin,
又<<π<+<,
y=sin x在上是减函