内容正文:
5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质
(第一课时)
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1
学习目标
1.理解周期函数的概念,能熟练地求出简单三角函数的周期,并能根据定义进行简单的拓展.
2.根据之前所学和图象来研究三角函数的奇偶性,能正确判断一些三角函数的变式的奇偶性.
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2
学习重点
对周期函数概念的理解和运用
学习难点
理解周期函数和周期的意义
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3
新课导入
观察正弦函数的图象,发现正弦函数有什么性质?
正弦函数具有的性质,余弦函数是否也具有这样的性质?
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4
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5
新课学习
自然界存在许多周而复始的现象,如地球自转和公转,物理中的单摆运动,弹簧振动和圆周运动等.数学中从正弦函数和余弦函数的定义知,角α的终边每转一周又会与原来的终边重合,也具有周而复始的变化规律,为定量描述这种变化规律,需引入一个新的数学概念——函数周期性.
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6
周期性
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8
最小正周期
说明:(1)今后涉及到的周期,如果不加特别说明,一般都是指函数的最小正周期.
(2)并非所有的周期函数都有最小正周期,如:常数函数 f(x)=c.
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11
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12
解:
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13
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思考:回顾例1的解答过程,你能发现这些函数的周期与解析式中哪些量有关吗?
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15
观察正弦函数、余弦函数的图象,你发现它们有什么对称性?
正弦函数图象
余弦函数图象
奇偶性
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思考:知道一个函数具有周期性和奇偶性,对研究它的图象与性质有什么帮助?
对于一个周期函数,如果我们把握了它的一个周期内的情况,那么整个函数的情况也就把握了.
同样,对于一个偶函数,如果我们把握了它的对称轴一侧的情况,那么对称轴另一侧的情况也就把握了.
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17
解:
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21
课堂巩固
B
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22
23
B
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24
C
C
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26
D
27
A
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28
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29
12
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30
π
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31
总结一下
1.正弦函数、余弦函数的周期性
2.正弦函数、余弦函数的奇偶性
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谢谢观看
Summer fantasy
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33
观察正弦函数的图象,可以发现,在图象上,横坐标每隔
个单位长度,就会出现纵坐标相同的点,这就是正弦函数值具有的“周而复始”的变化规律.实际上,这一点既可从定义中看出,也能从诱导公式
中得到反映,即自变量x的值增加
整数倍时所对应的函数值,与x所对应的函数值相等.数学上,用周期性这个概念来定量地刻画这种“周而复始”的变化规律.
一般地,对于函数
,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有
,那么函数
就叫做周期函数.非零常数T叫做这个函数的周期.
周期函数的周期不止一个.例如,
以及
都是正弦函数的周期.事实上,
且
,常数
都是它的周期.
如果在周期函数
的所有周期中存在一个最小正数,那么这个最小正数就叫做
的最小正周期.
从图像上,我们有:
正弦函数是周期函数,
都是它的周期,最小正周期是
.同理,
余弦函数是周期函数,
都是它的周期,最小正周期是
.
例1 求下列函数的周期
(1)
(2)
;
(3)
.
分析:通常可以利用三角函数的周期性,通过代数变形,得出等式
而求出相应的周期.对于(2),应从余弦函数的周期性出发,通过代数变形得出
;对于(3),应从正弦函数的周期性出发,通过代数变形得出
.
(1)
,由周期函数的定义可知,
的周期为
.
(2)令
的周期为
,即
于是
所以
EMBED Equation.DSMT4 ,由周期函数的定义知,
的周期为
.
(3)令
,由
得
,且
的周期为
,即
,于是
,所以
.由周期函数的定义可知,原函数的周期为
从例1中可以看出,这些函数的周期仅与自变量
的系数有关.本例是利用
求周期,并由此观察周期与自变量系数的关系.在
中,
是相对于自变量
而言的.一般地,函数
及
(其中
,
)的周期为
.
正弦曲线关于原点
对称,
由诱导公式
,
正弦函数是奇函数
余弦曲线关于原点
对称,
由诱导公式
,
余弦函数是偶函数
例2 求下列函数的周期
;
解法一(定义法):令
,
,
函数
的最小正周期是
,
变量
至少要增加到
,函数
的值才能重复取得.
又
,
自变量x至少要增加到
,函数的值才能重复取得,
从而
的周期为
.
解法二:函数
的周期
.
(2)
作出函数
的示意图,如图所示:由图象可得,函数
的周期为
.
求三角函数周期的方法
(1)定义法,若存在一个非零常数
,使
,则
是它的一个周期.
(2)公式法,对形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A≠0,ω≠0)的函数,
T=eq \f(2π,|ω|).
(3)图像法,画出函数的图象,通过图象直接得到.
三种方法各有所长,要根据函数式的结构特征,选择适当的方法求解.
1.已知函数
在
上的图象大致如图所示,则
的最小正周期为( )
A.
B.
C.
D.
解析:由图可知,
,则
.
,
.解得
,
,故
,
则
,所以
,
故
的最小正周期为
.故选:B.
2.函数
的最小正周期为( )
A.
B.π
C.
D.
解析:由函数
,根据最小正周期的计算公式,
可得函数
的最小正周期为
.
故选:B.
3.函数
的最小正周期是( )
A.
B.
C.
D.
解析:因为,所以,则,
即函数的最小正周期为,故选:C.
4.已知函数
是奇函数,则
的值可以是( )
A.0
B.
C.
D.π
解析:由
为奇函数,可得
,
,
当
时,
.故选:C.
5.函数
的最小正周期是( )
A.
B.
C.
D.
解析:由题得函数
的最小正周期
.故选:D.
6.函数
是( )
A.周期为
的偶函数
B.周期为
的奇函数
C.周期为
的偶函数
D.周期为
的奇函数
解析:
,函数定义域为R,
,
,
为偶函数,故选:A.
7.已知函数
EMBED Equation.DSMT4 的最小正周期为
,则
____________.
解析:由于
,依题意可知
.
故答案为:12.
8.函数
的最小正周期为________.
解析:函数
的最小正周期为
.
故答案为π.
$$