内容正文:
5.4.2正弦函数、余弦函数的性质(一)
——周期性与奇偶性
年 级:高一 学 科:数学(人教A版)
主讲人:王晓庆 学 校:榆次区第四中学
学习目标
1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义.
2.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的周期.
3.掌握函数y=sinx,y=cosx的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.
生活处处有数学:尤其在航空航天领域,三角函数的运用是至关重要的。
在科技潮流中,三角函数以其独特的数学魅力,成为航天事业的得力助手。从轨道的精准计算、高度与角度的实时测量、预测星体位置、甚至指导着火箭的精确飞行,三角函数的应用无处不在。
思政元素
复习
2.类比以往对函数性质的研究,你认为应研究正弦函数、余弦函数的哪些性质?观察它们的图象,你能发现它们具有哪些性质?
提出问题
定义域、值域、单调性、奇偶性、最大(小)值等.另外,三角函数是刻画“周而复始”现象的数学模型,与此对应的性质是特别重要的.
1.函数性质的研究思路:
绘制函数图象—观察图象、发现性质—证明性质
3.生活中,有很多“周而复始”的现象,你能举出几个例子吗?
观察正弦函数的图象,可以发现,在图象上,横坐标每隔2π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(k∈Z)中得到反映,即自变量的值增加2π整数倍时所对应的函数值,与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.
性质探究
一般地,设函数 的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个x∈D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.
1.周期性
概念解析
思考:0可以做周期吗?is
思考:
若sin( 60°+60°)=sin 60°,则60°为正弦函数y=sin x的一个周期吗?
思考:
函数y=sin x,[-4π,4π]是一个周期函数吗?
根据上述定义,我们有:正弦函数是周期函数, (k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π.类似地,余弦函数也是周期函数, (k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π.
概念解析
周期函数的周期不止一个.例如,2π,4π,6π,…以及-2π,-4π,-6π,…都是正弦函数的周期.事实上,且 ≠0,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的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
温馨提示:如果T是函数f(x)的一个周期,则nT(n∈Z且n≠0)也是f(x)的周期.
温馨提示:并非所有的周期函数都有最小正周期,如f(x)=C(C为常数,x∈R),所有的非零实数T都是它的周期,不存在最小正周期.
典例解析
函数y=Asin(ωx+φ) 及 函数y=Acos(ωx+φ) (A,ω,φ是常数,A≠0,ω≠0) 的周期为
探究与发现
归纳总结
观察正弦曲线和余弦曲线,可以看到正弦曲线关于原点中心对称,余弦曲线关于y轴对称.
这个事实,也可由诱导公式=;cos(-x)=得到 .
所以正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数.
2.奇偶性
简化研究过程
可以先在它的一个周期上研究函数的性质,再利用周期性将这一性质扩展到整个定义域。
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?
证明函数y=的奇偶性
×
×
√
达标检测
达标检测
√
达标检测
√
课堂小结
例2 求下列函数的周期:
(1);
(2);
(3)
求三角函数周期的方法:
(1)定义法:即利用周期函数的定义求解.
(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)图象法:即通过观察函数图象求其周期.
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若sin(
+
)=sin
,则
为正弦函数y=sin x的一个周期.( )
(2)若T是函数f(x)的周期,则kT,k∈N*也是函数f(x)的周期.( )
(3)函数y=sin x,x∈(-π,π]是奇函数.( )
2.函数f(x)=eq \r(2)sin 2x的奇偶性为 ( )
A.奇函数 B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶函数
3.函数f(x)=eq \r(3)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2)-\f(π,4))),x∈R的最小正周期为( )
A.eq \f(π,2)
B.π
C.2π
D.4π
解析:f(x)定义域为R,关于原点对称,
∵f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)x+\f(3π,2)))=-cos eq \f(3,4)x,
∴f(-x)=-coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,4)x))=-cos eq \f(3,4)x=f(x),
∴函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)x+\f(3π,2)))为偶函数.
正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性
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