内容正文:
5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质
第1课时 正弦函数、余弦函数的周期性与奇偶性
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.(重点)
3.掌握函数y=sin x,y=cos x的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.(重点、易混点)
1.函数的周期性
(1)周期函数:对于函数f(x),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f(x+T)=f(x),那么这个函数的周期为T.
(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)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f(x)的最小正周期.
2.正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性
函数
y=sin x
y=cos x
周期
2kπ(k∈Z且k≠0)
2kπ(k∈Z且k≠0)
最小正
周期
2π
2π
奇偶性
奇函数
偶函数
1.y=sin x与y=cos x既是中心对称图形又是轴对称图形.( )
2.任何周期函数都有最小正周期.( )
3.若存在正数T,使f(x+T)=-f(x),则函数f(x)的周期为2T.( )
4.函数f(x)=sin 2x是奇函数.( )
5.函数f(x)=sin(2x+)是偶函数.( )
【答案】 1.√ 2.× 3.√ 4.√ 5.√
一、三角函数的周期问题
求下列函数的周期:
(1)y=sin(2x+);
(2)y=|sin x|.
【解】 (1)(定义法) y=sin(2x+)=sin(2x++2π)
=sin[2(x+π)+],
所以周期为π.
(2)作图如下:
观察图象可知周期为π.
【反思感悟】 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=.
(3)图象法:即通过观察函数图象求其周期.
【提醒】 y=|Asin(ωx+φ)|(A≠0,ω≠0)的最小正周期T=.
1.利用周期函数的定义求下列函数的周期.
(1)y=cos ,x∈R;
(2)y=sin(x-),x∈R.
【解】 (1)因为cos (x+4π)=cos(+2π)=cos ,
由周期函数的定义知,y=cos 的周期为4π.
(2)因为sin[(x+6π)-]=sin(x+2π-)
=sin(x-),
由周期函数的定义知,
y=sin(x-)的周期为6π.
二、三角函数奇偶性的判断
判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=sin(-x+);
(2)f(x)=lg(1-sin x)-lg(1+sin x);
(3)f(x)=.
【解】 (1)显然x∈R,f(x)=cosx,
∵f(-x)=cos(-x)=cosx=f(x),
∴f(x)是偶函数.
(2)由得-1<sin x<1,
解得定义域为,
∴f(x)的定义域关于原点对称.
又∵f(x)=lg(1-sin x)-lg(1+sin x),
∴f(-x)=lg[1-sin (-x)]-lg[1+
sin(-x)]
=lg(1+sin x)-lg(1-sin x)=-f(x),
∴f(x)为奇函数.
(3)∵1+sin x≠0,∴sin x≠-1,
∴定义域为{x|x∈R且x≠2kπ-,k∈Z}.
∵定义域不关于原点对称,
∴该函数是非奇非偶函数.
【反思感悟】 判断函数奇偶性的两个关键点
(1)看函数的定义域是否关于原点对称;
(2)看f(-x)与f(x)的关系.
对于三角函数奇偶性的判断,有时可根据诱导公式先将函数式化简后再判断.
2.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=sin xcos x;
(2)f(x)=;
(3)f(x)=+.
【解】 (1)函数的定义域为R,关于原点对称.
∵f(-x)=sin(-x)cos (-x)
=-sin xcos x=-f(x),
∴f(x)=sin xcos x为奇函数.
(2)函数应满足1-sin x≠0,
∴函数的定义域为,
显然定义域不关于原点对称,
∴f(x)=为非奇非偶函数.
(3)由得cos x=1,
∴函数的定义域为{x|x=2kπ,k∈Z},定义域关于原点对称.
当cos x=1时,f(-x)=0,
f(x)=±f(-x).
∴f(x)=+既是奇函数又是偶函数.
三、三角函数的奇偶性与周期性的简单应用
(1)下列函数中是奇函数,且最小正周期是π的函数是( )
A.y=cos |2x|
B.y=|sin x|
C.y=sin(+2x)
D.y=cos(-2x)
(2)定义在R上的函数f(x)既是偶函数,又是周期函数,若f(x)的最小正周期为π,且当x∈[0,]时,f(x)=sin x,则f()等于 ( )
A.- B.
C.- D.
【答案】 (1)D (2)D
【解析】 (1)y=cos|2x|是偶函数,y=|sin 2x|是偶函数,y=sin(+2x)=cos 2x是偶函数,y=cos(-2x)=-sin 2x是奇函数,根据公式得其最小正周期T=π.
(2)f()=f(-π)=f()=f(-π)=f(-)=f()=sin=.
【反思感悟】
当函数值的出现具有一定的周期性时,可以首先研究它在一个周期内的函数值的变化情况,再给予推广求值.
3.若函数f(x)是以为周期的偶函数,且f()=1,则f(-)= .
【答案】 1
【解析】 f(-)=f(-+3π)=f()=f(-)=f(-)=f()=1.
1.函数f(x)=sin(2x+)的最小正周期为( )
A.4π B.2π
C.π D.
【答案】 C
【解析】 由题意T==π,故选C.
2.下列是定义在R上的四个函数图象的一部分,其中不是周期函数的是( )
【答案】 D
【解析】 对于D,x∈(-1,1)时的图象与其他区间图象不同,不是周期函数.
3.函数f(x)=x+sin x,x∈R( )
A.是奇函数,但不是偶函数
B.是偶函数,但不是奇函数
C.既是奇函数,又是偶函数
D.既不是奇函数,又不是偶函数
【答案】 A
【解析】 由f(-x)=-x-sin x=-(x+sin x)=-f(x)可知f(x)是奇函数,不是偶函数.
4.函数f(x)=sin(-),x∈R的最小正周期为 .
【答案】 4
【解析】 由已知得f(x)的最小正周期T==4.
5.若函数y=f(x)是以2为周期的函数,且f(5)=6,则f(1)= .
【答案】 6
【解析】 由已知得f(x+2)=f(x),
所以f(1)=f(3)=f(5)=6.
1.知识归纳:
(1)周期函数的概念,三角函数的周期.
(2)三角函数的奇偶性.
(3)周期性、奇偶性的应用.
2.方法归纳:数形结合.
3.常见误区:函数y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中A,ω,φ是常数,且A≠0,ω≠0)的周期为T=.
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