内容正文:
5.4.2 正弦函数、余弦函数
的性质(一)
阅读教材第34页~37页(奇偶性之前)
1.何为周期函数?
2.如何求y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的周期?
回答问题:
1. 正弦函数和余弦函数的定义域、值域
观察正弦曲线与余弦曲线,可以得出以下结论:
y=sinx和y=cosx的定义域
R
y=sinx和y=cosx的值域
[-1,1]
都是 __________.
都是 __________.
2. 正弦函数和余弦函数的周期性
①从几何角度:观察正弦曲线,我们会发现,它在
……[-4π, -2π)、[-2π,0)、[0,2π)、[2π,4π) ……
(这一特性从正弦线、余弦线的变化规律中也可以看出)
即x∈[2kπ,2(k+1)π)(k∈Z)上的图象是完全相同的.
即自变量每相差2π,图象就“周而复始”重复出现.
2. 正弦函数和余弦函数的周期性
②从代数式角度:
sin(2kπ+x)=sinx (k∈Z),
cos(2kπ+x)=cosx (k∈Z).
即对于函数 y=sinx, y=cosx,自变量每增加(k>0)
或减少(k<0)一个定值2kπ(k∈Z),函数值就重复出现.
①从几何角度:观察正弦曲线,
自变量每相差2π,图象就“周而复始”重复出现.
(这一特性从正弦线、余弦线的变化规律中也可以看出)
从这两个方面说明正弦函数和余弦函数具有周期性.
周期函数的概念:
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) ,那么函数 f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.
由定义有:正弦函数、余弦函数都是周期函数,
对于一个周期函数 f(x),如果在它所有的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.
注意: 1. T 必须是非零常数 ;
2. f(x+T)=f(x) 必须对定义域内的每一个x值都成立.
2kπ(k∈Z且k≠0)都是它们的周期.
正弦函数、余弦函数最小正周期是
2π.
问:
答:
[-1,1]
[-1,1]
奇函数
偶函数
2π
2π
R
R
?
一般地,如果函数 y=f(x) 的周期是T ,
那么函数
的周期是
变式:
[-1,1]
[-1,1]
奇函数
偶函数
2π
2π
R
R
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1
-1
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1
-1
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1
-1
正弦函数的图象性质:
(1)定义域
(2)值域
R .
[-1,1].
当且仅当 时取得最大值1,
当且仅当 时取得最小值-1.
(3)奇偶性
奇函数.
(5)单调性
增区间
减区间
(6)对称性:
图象关于直线 轴对称,
关于点 中心对称.
(4)周期性
周期函数,
余弦函数的图象性质:
(1)定义域
(2)值域
R .
[-1,1].
当且仅当 时取得最大值1,
当且仅当 时取得最小值-1.
(3)奇偶性
偶函数.
(5)单调性
增区间
减区间
(6)对称性:
图象关于直线 轴对称,
关于点 中心对称.
(4)周期性
周期函数,
例1.求下列函数的最大值,并求出最大值时x的集合:
解:
y 取得最大值
∴函数的最大值为2,取最大值时的x集合为
y 取得最大值
∴函数的最大值为1,取最大值时的x集合为
解:
函数取得最大值
.
此时函数为常数函数,
函数取得最大值
①
②
③
函数最大值
注意:对于含参数的最大值或最小值问题,要对sinx或cosx的系数进行讨论.
思考:此例若改为求最小值,结果如何?
例2 比较下列各组数的大小:
解:
解:
教材例题
情景引入
单摆的运动,弹簧的振动,交变电流强度的变化……
物理学中有许多现象与正、余弦函数密切相关,我们这节课就来探究一下正余弦函数的图像。
小结提升,形成结构
请你带着下列问题回顾本节课学习的内容:
(1)正、余弦函数的周期;
(2)正、余弦函数的性质:定义域、值域、最值、奇偶性、单调性、对称性;
正弦函数、余弦函数的性质:
函数
y=sin x
y=cos x
图象
定义域
值域
__________
________
奇偶性
________
_________
周期性
最小正周期:___
最小正周期:____
正弦函数、余弦函数的性质:
函数
y=sin x
y=cos x
图象
定义域
值域
__________
________
奇偶性
________
_________
周期性
最小正周期:___
最小正周期:____
$