5.4.2 第2课时 正弦函数、余弦函数的单调性与最值-【金版教程】2024-2025学年新教材高中数学必修第一册创新导学案课件PPT(人教A版2019)

2024-11-21
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内容正文:

第五章 三角函数 5.4 三角函数的图象与性质 5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质 第2课时 正弦函数、余弦函数的单调性与最值 (教师独具内容) 课程标准:1.掌握y=sinx,y=cosx的最大值与最小值,并会求简单三角函数的值域和最值.2.掌握y=sinx,y=cosx的单调性,并能利用单调性比较大小.3.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的单调区间. 教学重点:y=sinx,y=cosx的单调性与最值. 教学难点:y=sinx,y=cosx的性质的综合应用. 核心素养:1.通过单调性与最值的计算,提升数学运算素养与逻辑推理素养.2.利用函数图象解决单调性与最值问题,培养直观想象素养. 核心概念掌握 核心素养形成 随堂水平达标 目录 课后课时精练 核心概念掌握 y=sinx y=cosx 相同处 定义域 ______ _____ 值域 __________ ___________ 周期性 ________________ ________________ 不同处 图象 R R [-1,1] 知识点 正弦函数、余弦函数的性质 [-1,1] 最小正周期2π 最小正周期2π 核心概念掌握 5 不同处 奇偶性 __________ __________ 单调性 在__________________________单调递增; 在________________________上单调递减 在___________________上单调递增; 在__________________上单调递减 最值 x=______________时,ymax=1; x=_____________时,ymin=-1 x=__________时,ymax=1; x=______________时,ymin=-1 奇函数 偶函数 [2kπ-π,2kπ](k∈Z) [2kπ,2kπ+π](k∈Z) 2kπ(k∈Z) 2kπ+π(k∈Z) 核心概念掌握 6 [点拨] 对单调区间的理解 (1)k取Z内的每一个值,都对应着一个单调递增区间及单调递减区间,这些区间是断开的. (2)正弦函数和余弦函数不是定义域内的单调函数. (3)正弦函数或余弦函数取最值时,对应着图象的最高点或最低点. 核心概念掌握 7 答案 核心概念掌握 8 < 答案 核心概念掌握 9 核心素养形成 题型一 求正弦型、余弦型函数的单调区间 解 核心素养形成 11 解 核心素养形成 12 解 核心素养形成 13 解 核心素养形成 14 【感悟提升】求正弦型、余弦型函数单调区间的技巧 求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)的函数的单调区间时,若ω为负数,则要先把ω化为正数. 当ω>0,A>0时,把ωx+φ整体放入y=sinx或y=cosx的单调递增区间内,求得的x的范围即函数的单调递增区间;整体放入y=sinx或y=cosx的单调递减区间内,可求得函数的单调递减区间. 当ω>0,A<0时,上述方法求出的区间是其单调性相反的区间. 最后,需将最终结果写成区间形式. 核心素养形成 15 核心素养形成 16 解 核心素养形成 17 题型二 利用三角函数的单调性比较大小 核心素养形成 18 解 核心素养形成 19 解 核心素养形成 20 【感悟提升】比较三角函数值大小的方法 (1)比较两个同名三角函数值的大小,先利用诱导公式把两个角化为同一单调区间内的角,再利用函数的单调性比较. (2)比较两个不同名的三角函数值的大小,一般应先化为同名的三角函数,然后利用函数的单调性比较. 核心素养形成 21 解 核心素养形成 22 解 核心素养形成 23 题型三 正弦型、余弦型函数的最值(值域)问题 解析 答案 核心素养形成 24 解 核心素养形成 25 【感悟提升】 三角函数最值(值域)问题的常见类型及求解方法 (1)形如y=asinx+b(或y=acosx+b)型,可利用正弦函数(或余弦函数)的有界性,注意对a正负的讨论. (2)形如y=Asin(ωx+φ)+b(或y=Acos(ωx+φ)+b)型,可先由定义域求得ωx+φ的范围,然后求得sin(ωx+φ)(或cos(ωx+φ))的范围,最后求得最值. (3)形如y=asin2x+bsinx+c(a≠0)型,可利用换元思想,设t=sinx,转化为二次函数y=at2+bt+c求最值.t的范围需要根据定义域来确定. 核心素养形成 26 解 核心素养形成 27 解 核心素养形成 28 随堂水平达标 答案 解析 随堂水平达标 1 2 3 4 5 30 答案 解析 随堂水平达标 1 2 3 4 5 31 答案 解析 随堂水平达标 1 2 3 4 5 32 答案 解析 随堂水平达标 1 2 3 4 5 33 答案 解析 随堂水平达标 1 2 3 4 5 34 课后课时精练 基础题(占比50%) 中档题(占比40%) 拔高题(占比10%) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★ ★★ 对点 正、余弦函数单调区间的判定 求正弦型函数在给定区间内的最值 求正弦型函数的单调区间 正弦函数单调性的应用——比较大小 余弦型函数的周期、对称轴、对称中心及单调区间的综合 正、余弦函数单调性的应用——结合诱导公式比较大小 求正弦型函数在给定区间内的值域 正弦型函数图象与单调性的应用 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 36 题号 9 10 11 12 13 14 15 难度 ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ 对点 求余弦型函数的单调区间及最值 求余弦型函数的最值;求与正弦函数有关的二次函数的最值 正弦型函数单调性的应用——求 参数 正弦型函数单调性及对称性的应用——求函数值 含绝对值的正弦型函数的最值、周期、单调性及奇偶性的综合 求与余弦函数有关的复合函数的最值 函数的周期性、单调性及其综合应用 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 37 答案 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 38 答案 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 39 答案 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 40 答案 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 41 答案 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 42 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 43 答案 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 44 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 45 解析 答案 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 46 答案 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 47 解 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 48 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 49 解 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 50 答案 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 51 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 52 答案 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 53 答案 解析 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 54 答案 解析 3 {x|x=2kπ,k∈Z} 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 55 解 15.定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),且在[-4,-3]上是增函数,α,β是锐角三角形的两个内角,试判断f(sinα)与f(cosβ)的大小关系. 解:由f(x+1)=-f(x), 得f(x+2)=-f(x+1)=f(x), 所以函数f(x)是周期函数,且2是它的一个周期. 因为函数f(x)在[-4,-3]上是增函数, 所以函数f(x)在[0,1]上是增函数. 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 56 解 课后课时精练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 57               R eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ-\f(π,2),2kπ+\f(π,2)))(k∈Z) eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(π,2),2kπ+\f(3π,2)))(k∈Z) 2kπ+eq \f(π,2)(k∈Z) 2kπ-eq \f(π,2)(k∈Z) 1.(三角函数单调性的判断)函数y=-cosx在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2)))上是(  ) A.增函数 B.减函数 C.先减后增函数 D.先增后减函数 2.(三角函数取最值的条件)下列x的取值中,能使函数f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(πx-\f(π,3)))取得最大值的是(  ) A.x=-eq \f(1,6) B.x=eq \f(1,2) C.x=eq \f(5,6) D.x=eq \f(4,3) 3.(三角函数的值域)函数y=sinxeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)≤x≤\f(5π,6)))的值域为________. 4.(利用三角函数的单调性比较大小)coseq \f(2π,7)_____coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(15π,8)))(填“>”或“<”). eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1)) (1)y=cos2x;(2)y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))); (3)y=1-sineq \f(x,2);(4)y=logeq \s\do9(\f(1,2))sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4))). 解 (1)由2kπ-π≤2x≤2kπ,k∈Z,得kπ-eq \f(π,2)≤x≤kπ,k∈Z, 故函数y=cos2x的单调递增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),kπ)),k∈Z. (2)由-eq \f(π,2)+2kπ≤2x+eq \f(π,3)≤eq \f(π,2)+2kπ(k∈Z),得-eq \f(5π,12)+kπ≤x≤eq \f(π,12)+kπ(k∈Z). 故函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的单调递增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5π,12)+kπ,\f(π,12)+kπ))(k∈Z). (3)由题意可知函数y=sineq \f(x,2)的单调递减区间即为y=1-sineq \f(x,2)的单调递增区间, 由2kπ+eq \f(π,2)≤eq \f(x,2)≤2kπ+eq \f(3π,2)(k∈Z),得 4kπ+π≤x≤4kπ+3π(k∈Z), 所以函数y=1-sineq \f(x,2)的单调递增区间为[4kπ+π,4kπ+3π](k∈Z). (4)由对数函数的定义域和复合函数的单调性, 可知eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))>0,,2kπ+\f(π,2)≤2x+\f(π,4)≤2kπ+\f(3π,2)(k∈Z),)) 解得2kπ+eq \f(π,2)≤2x+eq \f(π,4)<2kπ+π(k∈Z), 即kπ+eq \f(π,8)≤x<kπ+eq \f(3π,8)(k∈Z), 故函数y=logeq \s\do9(\f(1,2))sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))的单调递增区间为eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,8),kπ+\f(3π,8)))(k∈Z). [条件探究] 将本例(2)的函数改为“y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-2x+\f(π,3)))”,求函数的单调递增区间. 解:y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-2x+\f(π,3)))=-sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3))). 由eq \f(π,2)+2kπ≤2x-eq \f(π,3)≤eq \f(3π,2)+2kπ(k∈Z), 解得eq \f(5π,12)+kπ≤x≤eq \f(11π,12)+kπ(k∈Z), 故函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-2x+\f(π,3)))的单调递增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(5π,12)+kπ,\f(11π,12)+kπ))(k∈Z). 【跟踪训练】 1.求下列函数的单调区间: (1)y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)-\f(π,3))); (2)y=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,8))). 解:(1)由-eq \f(π,2)+2kπ≤eq \f(x,2)-eq \f(π,3)≤eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,得-eq \f(π,3)+4kπ≤x≤eq \f(5π,3)+4kπ,k∈Z,故函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)-\f(π,3)))的单调递增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3)+4kπ,\f(5π,3)+4kπ)),k∈Z. 由eq \f(π,2)+2kπ≤eq \f(x,2)-eq \f(π,3)≤eq \f(3π,2)+2kπ,k∈Z,得eq \f(5π,3)+4kπ≤x≤eq \f(11π,3)+4kπ,k∈Z,故函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)-\f(π,3)))的单调递减区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(5π,3)+4kπ,\f(11π,3)+4kπ)),k∈Z. (2)由-π+2kπ≤x+eq \f(π,8)≤2kπ,k∈Z,得kπ-eq \f(9π,16)≤x≤kπ-eq \f(π,16),k∈Z,所以函数y=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,8)))的单调递增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(9π,16),kπ-\f(π,16))),k∈Z. 由2kπ≤2x+eq \f(π,8)≤2kπ+π,k∈Z,得kπ-eq \f(π,16)≤x≤kπ+eq \f(7π,16),k∈Z,所以函数y=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,8)))的单调递减区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,16),kπ+\f(7π,16))),k∈Z. (1)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,16)))与sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,10))); (2)sin556°与cos516°; (3)coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(7π,8)))与coseq \f(7π,6). 解 (1)∵-eq \f(π,2)<-eq \f(π,10)<-eq \f(π,16)<eq \f(π,2), 且y=sinx在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2)))上是增函数, ∴sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,16)))>sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,10))). (2)sin556°=sin(360°+196°)=sin196° =sin(180°+16°)=-sin16°, cos516°=cos(360°+156°)=cos156° =cos(90°+66°)=-sin66°, ∵0°<16°<66°<90°,∴sin16°<sin66°, 从而-sin16°>-sin66°, 即sin556°>cos516°. (3)coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(7π,8)))=coseq \f(7π,8)=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π-\f(π,8))) =-coseq \f(π,8), 而coseq \f(7π,6)=-coseq \f(π,6), ∵函数y=cosx在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上单调递减, 且0<eq \f(π,8)<eq \f(π,6)<eq \f(π,2),∴coseq \f(π,8)>coseq \f(π,6). ∴-coseq \f(π,8)<-coseq \f(π,6), ∴coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(7π,8)))<coseq \f(7π,6). 【跟踪训练】 2.比较下列各组数的大小: (1)sin250°与sin260°; (2)coseq \f(15π,8)与coseq \f(14π,9); (3)cos1与sin1. 解:(1)∵函数y=sinx在90°~270°范围内单调递减,且90°<250°<260°<270°, ∴sin250°>sin260°. (2)coseq \f(15π,8)=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2π-\f(π,8)))=coseq \f(π,8), coseq \f(14π,9)=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2π-\f(4π,9)))=coseq \f(4π,9). ∵函数y=cosx在[0,π]上单调递减, 且0<eq \f(π,8)<eq \f(4π,9)<π, ∴coseq \f(π,8)>coseq \f(4π,9),∴coseq \f(15π,8)>coseq \f(14π,9). (3)∵cos1=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-1)),而0<eq \f(π,2)-1<1<eq \f(π,2),且y=sinx在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上单调递增, ∴sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-1))<sin1,即cos1<sin1. eq \f(1,2)-cosx (3,2) INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Roaming\\Microsoft\\Word\\例3灰.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例3灰.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例3灰.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例3灰.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\杨楠\\课件\\535数学(必修第一册导学案(A版\\例3灰.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Roaming\\Microsoft\\Word\\例3灰.TIF" \* MERGEFORMAT  (1)若函数y=a-bcosx(b>0)的最大值为,最小值为-eq \f(1,2),则函数的解析式为y=________. 解析 因为y=a-bcosx(b>0),所以ymax=a+b=eq \f(3,2),ymin=a-b=-eq \f(1,2). 由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a+b=\f(3,2),,a-b=-\f(1,2),))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=\f(1,2),,b=1,)) 所以y=eq \f(1,2)-cosx. (2)(2024·湖南岳阳一中高一上月考)求下列函数的值域: ①y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))); ②y=sin2x-4sinx+5,x∈R. 解 ①因为0≤x≤eq \f(π,2),所以0≤2x≤π, 所以eq \f(π,6)≤2x+eq \f(π,6)≤eq \f(7π,6), 所以-eq \f(1,2)≤sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))≤1, 所以y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))的值域为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),1)). ②令t=sinx,则-1≤t≤1,所以y=sin2x-4sinx+5=t2-4t+5=(t-2)2+1, 所以当t=-1时,y取得最大值,为10;当t=1时,y取得最小值,为2. 所以y=sin2x-4sinx+5的值域为[2,10]. 【跟踪训练】 3.(1)(2024·广东惠州一中高一上质检)求函数y=2coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(π,4)))的值域. 解:因为-eq \f(π,6)≤x≤eq \f(π,4),所以-eq \f(π,6)≤2x+eq \f(π,6)≤eq \f(2π,3),所以-eq \f(1,2)≤coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))≤1,则-1≤2coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))≤2,即函数y=2coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(π,4)))的值域为[-1,2]. (2)求函数y=-2cos2x+2sinx+3,x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(5π,6)))的最大值和最小值. 解:y=-2(1-sin2x)+2sinx+3=2sin2x+2sinx+1=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sinx+\f(1,2))) eq \s\up12(2)+eq \f(1,2). ∵x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(5π,6))), ∴eq \f(1,2)≤sinx≤1. 当sinx=1时,ymax=5; 当sinx=eq \f(1,2)时,ymin=eq \f(5,2). 1.函数f(x)=-2sinx+1,x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),π))的值域是(  ) A.[1,3] B.[-1,3] C.[-3,1] D.[-1,1] 解析:∵x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),π)),∴sinx∈[-1,1],∴-2sinx+1∈[-1,3]. 2.(2024·广东茂名电白区第一中学高一下4月月考)已知函数f(x)=2coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(π,4))),x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2))),则f(x)的单调递增区间是(  ) A.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,12),\f(5π,12))) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(π,12))) C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),-\f(π,4))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,12),\f(5π,12))) D.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(π,12))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(5π,12),\f(π,2))) 解析:因为f(x)=2coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(π,4))),令2kπ-π≤3x-eq \f(π,4)≤2kπ,k∈Z,解得eq \f(2,3)kπ-eq \f(π,4)≤x≤eq \f(2,3)kπ+eq \f(π,12),k∈Z,令k=0,则-eq \f(π,4)≤x≤eq \f(π,12),令k=1,eq \f(5π,12)≤x≤eq \f(3π,4),又x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2))),所以f(x)的单调递增区间是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(π,12))),eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(5π,12),\f(π,2))).故选D. 3.(2024·吉林汪清第四中学高一上期末)下列关系式中正确的是(  ) A.sin11°<cos10°<sin168° B.sin168°<sin11°<cos10° C.sin11°<sin168°<cos10° D.sin168°<cos10°<sin11° 解析:sin168°=sin(180°-12°)=sin12°,cos10°=sin(90°-10°)=sin80°,由函数y=sinx的单调性,得sin11°<sin12°<sin80°,即sin11°<sin168°<cos10°. 4.(多选)对于函数f(x)=sin2x,下列结论中正确的是(  ) A.f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(π,2)))上单调递减 B.f(x)的图象关于原点对称 C.f(x)的最小正周期为2π D.f(x)的最大值为2 解析:因为函数y=sinx在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上单调递减,所以f(x)=sin2x在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(π,2)))上单调递减,故A正确;因为x∈R且f(-x)=sin2(-x)=sin(-2x)=-sin2x=-f(x),所以f(x)为奇函数,图象关于原点对称,故B正确;f(x)的最小正周期为π,故C错误;f(x)的最大值为1,故D错误. eq \f(1,2) 5.(2024·江西新余第一中学高一上期末)如果函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))+eq \f(\r(3),2)+a在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),\f(5π,6)))上的最小值为eq \f(\r(3),2),则a的值为______. 解析:由x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),\f(5π,6))),得x+eq \f(π,3)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(7π,6))).当x+eq \f(π,3)=eq \f(7π,6)时,f(x)min=-eq \f(1,2)+eq \f(\r(3),2)+a=eq \f(\r(3),2),所以a=eq \f(1,2). 1.(2024·新疆乌鲁木齐天山区校级期末)函数y=2023sinx与y=2024cosx在下列区间内都单调递增的是(  ) A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)) C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π,\f(3π,2))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),2π)) 解析:y=2024cosx在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))内单调递减,A不符合题意;y=2023sinx与y=2024cosx在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))内都单调递减,B不符合题意;y=2023sinx在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π,\f(3π,2)))内单调递减,C不符合题意;y=2023sinx与y=2024cosx在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),2π))内都单调递增,D符合题意.故选D. 2.函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(π,6)))在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上的最小值为(  ) A.-1 B.-eq \f(\r(3),2) C.eq \f(\r(3),2) D.0 解析:∵x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),∴-eq \f(π,6)≤3x-eq \f(π,6)≤eq \f(4π,3),∴当3x-eq \f(π,6)=eq \f(4π,3)时,f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(π,6)))取得最小值-eq \f(\r(3),2). 3.函数f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3))),x∈[-π,0]的单调递增区间是(  ) A.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-π,-\f(5π,6))) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5π,6),-\f(π,6))) C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,3),0)) D.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),0)) 解析:令2kπ-eq \f(π,2)≤x-eq \f(π,3)≤2kπ+eq \f(π,2),k∈Z,解得2kπ-eq \f(π,6)≤x≤2kπ+eq \f(5π,6),k∈Z,又-π≤x≤0,所以-eq \f(π,6)≤x≤0.故选D. 4.设a=sin42°,b=cos46°,c=2-eq \f(1,2),则(  ) A.c<a<b B.b<c<a C.b<a<c D.a<b<c 解析:a=sin42°,b=cos46°=sin44°,c=2-eq \f(1,2)=eq \f(\r(2),2)=sin45°,因为y=sinx在锐角范围内为增函数,且42°<44°<45°,所以sin42°<sin44°<sin45°,即a<b<c.故选D. 5.(多选)(2024·江苏南京秦淮中学高一上期末)设函数f(x)=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))),则下列结论正确的是(  ) A.f(x)的一个周期为2π B.f(x)的图象关于直线x=eq \f(8π,3)对称 C.f(x)的图象与x轴的一个交点坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),0)) D.f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))内是减函数 解析:A显然正确;令x+eq \f(π,3)=kπ,k∈Z,即x=-eq \f(π,3)+kπ,k∈Z,当k=3时,x=eq \f(8π,3),故B正确;令f(x)=0,∴x+eq \f(π,3)=eq \f(π,2)+kπ,k∈Z,得x=eq \f(π,6)+kπ,k∈Z,当k=0时,x=eq \f(π,6),故C正确;设t=x+eq \f(π,3),则当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))时,t∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,6),\f(4π,3))),由y=cost的图象知y=cost在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,6),π))内是减函数,在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π,\f(4π,3)))内是增函数,故D不正确.故选ABC. 6.(多选)(2024·海南华侨中学高一上月考)下列各式正确的是(  ) A.sineq \f(27π,4)<sineq \f(32π,5) B.sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,15)))<sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,7))) C.coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(47π,10)))>coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(44π,9))) D.coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,8)))>coseq \f(13π,7) 解析:由诱导公式可得sineq \f(27π,4)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6π+\f(3π,4)))=sineq \f(3π,4)=sineq \f(π,4),sineq \f(32π,5)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(6π+\f(2π,5)))=sineq \f(2π,5),因为正弦函数y=sinx在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上单调递增,且0<eq \f(π,4)<eq \f(2π,5)<eq \f(π,2), 所以sineq \f(π,4)<sineq \f(2π,5),即sineq \f(27π,4)<sineq \f(32π,5),A正确;因为y=sinx在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),0))上单调递增,且0>-eq \f(π,15)>-eq \f(π,7)>-eq \f(π,2),所以sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,15)))>sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,7))),B错误;coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(47π,10)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-4π-\f(7π,10)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(7π,10)))=coseq \f(7π,10),coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(44π,9)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-4π-\f(8π,9)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(8π,9)))=coseq \f(8π,9),因为y=cosx在(0,π)上单调递减,且eq \f(7π,10)<eq \f(8π,9),所以coseq \f(7π,10)>coseq \f(8π,9),即coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(47π,10)))>coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(44π,9))),C正确;因为coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,8)))=coseq \f(π,8),coseq \f(13π,7)=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2π-\f(π,7)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,7)))=coseq \f(π,7),0<eq \f(π,8)<eq \f(π,7)<eq \f(π,2),且函数y=cosx在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上单调递减,所以coseq \f(π,8)>coseq \f(π,7),即coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,8)))>coseq \f(13π,7),D正确.故选ACD. eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(\r(2),2),1)) 7.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)-\f(π,4)))在[0,2π]上的值域为__________. 解析:∵x∈[0,2π],∴eq \f(x,2)-eq \f(π,4)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(3π,4))), ∴sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)-\f(π,4)))∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(\r(2),2),1)),即-eq \f(\r(2),2)≤y≤1. eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,3),\f(2,3),1)) 8.(2024·福建莆田第十五中学高一上期末)已知函数y=sinωx(ω>0)在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上为增函数,且图象经过点(3π,0),则ω的取值集合为________. 解析:由x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),得ωx∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(ωπ,2))),因为y=sinωx在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上单调递增,所以eq \f(ωπ,2)≤eq \f(π,2),即0<ω≤1;又y=sinωx的图象经过点(3π,0),所以3πω= kπ(k∈Z),解得ω=eq \f(k,3)(k∈Z),再结合0<ω≤1可得ω的取值集合为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,3),\f(2,3),1)). 9.已知函数f(x)=2coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(π,4))). (1)求f(x)的单调递增区间; (2)求f(x)的最小值及取得最小值时相应的x值. 解:(1)令-π+2kπ≤3x+eq \f(π,4)≤2kπ(k∈Z), 可得-eq \f(5π,12)+eq \f(2,3)kπ≤x≤-eq \f(π,12)+eq \f(2,3)kπ(k∈Z), 故f(x)的单调递增区间是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5π,12)+\f(2,3)kπ,-\f(π,12)+\f(2,3)kπ))(k∈Z). (2)当3x+eq \f(π,4)=-π+2kπ(k∈Z), 即x=-eq \f(5π,12)+eq \f(2,3)kπ(k∈Z)时,f(x)取得最小值,为-2. 10.求下列函数的最大值和最小值. (1)y=3+2coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3))); (2)y=-sin2x+eq \r(3)sinx+eq \f(5,4). 解:(1)因为-1≤coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))≤1, 所以当coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))=1时,函数取得最大值,ymax=5; 当coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))=-1时,函数取得最小值,ymin=1. (2)y=-sin2x+eq \r(3)sinx+eq \f(5,4) =-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sinx-\f(\r(3),2))) eq \s\up12(2)+2. 因为-1≤sinx≤1, 所以当sinx=eq \f(\r(3),2)时,函数取得最大值,ymax=2; 当sinx=-1时,函数取得最小值,ymin=eq \f(1,4)-eq \r(3). 11.(2024·江西宜春中学高一下第一次月考)已知函数f(x)=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-2x))在(-m,m)上单调递减,则m的最大值为(  ) A.eq \f(π,12) B.eq \f(π,6) C.eq \f(π,4) D.eq \f(π,3) 解析:易知f(x)=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-2x))=-3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3))),m>0,在x∈(-m,m)时,2x- eq \f(π,3)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-2m-\f(π,3),2m-\f(π,3))),显然-2m-eq \f(π,3)<0,若要符合题意,且m能取得最大值,结合正弦函数的单调性可知需满足eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2)≤-2m-\f(π,3),,\f(π,2)≥2m-\f(π,3),))解得0<m≤eq \f(π,12),故m的最大值为eq \f(π,12).故选A. 12.(2023·全国乙卷)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(2π,3)))单调递增,直线x=eq \f(π,6)和x=eq \f(2π,3)为函数y=f(x)的图象的两条对称轴,则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(5π,12)))=(  ) A.-eq \f(\r(3),2) B.-eq \f(1,2) C.eq \f(1,2) D.eq \f(\r(3),2) 解析:由题意,eq \f(T,2)=eq \f(2π,3)-eq \f(π,6)=eq \f(π,2),不妨设ω>0,则T=π,ω=eq \f(2π,T)=2,当x=eq \f(π,6)时,f(x)取得最小值,则2·eq \f(π,6)+φ=2kπ-eq \f(π,2),k∈Z,则φ=2kπ-eq \f(5π,6),k∈Z,不妨取k=0,则f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(5π,6))),则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(5π,12)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(5π,3)))=eq \f(\r(3),2).故选D. 13.(多选)(2024·湖南郴州高一上期末教学质量监测)已知函数f(x)=|sinx|,则下列说法正确的是(  ) A.f(x)的最小值为0 B.f(x)的周期为π C.feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6)))>feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,7))) D.f(x)是奇函数 解析:对于A,-1≤sinx≤1,则0≤|sinx|≤1,故A正确;对于B,f(x+π)=|sin(x+π)|=|sinx|=f(x),故B正确;对于C,feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6)))=sineq \f(π,6),feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,7)))=sineq \f(π,7),由正弦函数在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上单调递增,得feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6)))>feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,7))),故C正确;对于D,f(-x)= |sin(-x)|=|sinx|=f(x),所以f(x)是偶函数,故D错误.故选ABC. 14.函数y=eq \f(2+cosx,2-cosx)的最大值为_____,取最大值时x的取值集合为__________________. 解析:由y=eq \f(2+cosx,2-cosx),得y(2-cosx)=2+cosx,即cosx=eq \f(2y-2,y+1)(y≠-1),因为-1≤cosx≤1,所以-1≤eq \f(2y-2,y+1)≤1,解得eq \f(1,3)≤y≤3,所以函数y=eq \f(2+cosx,2-cosx)的最大值为3.当cosx=1时,y取得最大值,此时x的取值集合为{x|x=2kπ,k∈Z}. 又α,β是锐角三角形的两个内角, 则有α+β>eq \f(π,2), 即eq \f(π,2)>α>eq \f(π,2)-β>0, 因为y=sinx在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上为增函数, 所以sinα>sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-β))=cosβ,且sinα∈(0,1),cosβ∈(0,1),所以f(sinα)> f(cosβ). $$

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5.4.2 第2课时 正弦函数、余弦函数的单调性与最值-【金版教程】2024-2025学年新教材高中数学必修第一册创新导学案课件PPT(人教A版2019)
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5.4.2 第2课时 正弦函数、余弦函数的单调性与最值-【金版教程】2024-2025学年新教材高中数学必修第一册创新导学案课件PPT(人教A版2019)
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5.4.2 第2课时 正弦函数、余弦函数的单调性与最值-【金版教程】2024-2025学年新教材高中数学必修第一册创新导学案课件PPT(人教A版2019)
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