5.4.2正余弦函数的性质2——单调性与最值课件-2025-2026学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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普通
摘要:
该高中数学课件聚焦第五章三角函数5.4.2节,核心内容为正弦、余弦函数的单调性及最值。以复习回顾旧知(函数基本性质、复合函数周期)为支架,从周期区间探究单调性再扩展至定义域,构建新旧知识脉络。
其亮点在于通过表格对比单调区间、分层例题(最值、大小比较、复合函数单调区间),结合数学思维(逻辑推理)与数学语言(符号表达),培养学生抽象与推理能力。教师可高效教学,学生深化理解并提升应用能力。
内容正文:
复习回顾
函数
图像
定义域
值域
周期
奇偶性
对称轴
对称中心
奇函数
偶函数
直线
直线
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复习回顾
(1)函数y=Asin(ωx+)或y=Acos(ωx+)(其中A,
ω,为常数,A≠0,ω≠0)的周期T= ;
(2)函数y=|Asin(ωx+)|或y=|Acos(ωx+)|(其中A,ω,为常数,A≠0,ω≠0)的周期T= 。
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5.4 三角函数的图像和性质
第五章 三角函数
5.4.2 正弦、余弦函数的性质2
——单调性、最值
学习目标
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2、探究新知
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1
-1
由于正弦函数是周期函数 , 我们可以先在它的一个周期的区间 ( 如 上讨论它的单调性 , 再利用它的周期性 , 将单调性扩展到整个定义域 .
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2、探究新知
的值的变化情况如表 5.4.2所示 :
,
在区间上单调递增 上单调递减,
由正弦函数的周期性可得:
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2、探究新知
类似地 , 观察余弦函数在一个周期区间 ( 如 ) 上函数值的变化规律 , 将看到的函数值的变化情况填入表5.4.3
,
在区间 上单调递增 , 其值从-1 增大到1 ;
余弦函数在每一个闭区间 上都单调递增 , 其值从-1 增大到 1;
在每一个闭区间 上都单调递减 , 其值从 1减小到 -1.
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2、探究新知
知识点三、单调性
函 数 名 递增区间 递减区间
y=sinx
y=cosx
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2、探究新知
知识点四、最大(小)值
正弦函数当且仅当 = 时,取得最大值 1 ,
当且仅当 = 时,取得最小值 -1 ;
余弦函数当且仅当 = 时,取得最大值 1 ,
当且仅当 = 时,取得最小值 -1.
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3、典例分析
例3. 下列函数有最大值 、 最小值吗? 如果有 , 请写出取最大值 、 最小值时自变量的集合 , 并求出最大值 、 最小值 .
( 1 ) , ∈R ;
( 2 ) , ∈R.
题型一 正、余弦函数的最值
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3、典例分析
解 : 容易知道 , 这些函数都有最大值 、 最小值 .
( 1 ) 使函数 , ∈R取得最大值 的集合 ,
就是使函数 , ∈R ,取得最大值的 的集合{ | =2kπ , k ∈Z };
使函数, ∈R , 取得最小值的集合 ,
就是使函数 ∈R取得最小值的 的集合{ = (2k +1)π ,k∈Z } .
函数, ∈R 的最大值是 1+1=2 ; 最小值是 -1+1=0.
( 1 ) , ∈R ;
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3、典例分析
(2)解 : 令 z =2, 使函数 , z∈R 取得最大值的 z 的集合 ,
就是使 ,z∈R 取得最小值的 z 的集合{ z| =- +2kπ , k ∈Z }
由 z =2= - +2kπ ,得= - +kπ . 所以 , 使函数 , ∈R
取得最大值的 的集合是{ | = - +kπ, k ∈Z } .
同理 , 使函数 , ∈R取得最小值的 的集合是
{ | = +kπ, k ∈Z } .
函数 , ∈R的最大值是 3 , 最小值是 -3.
( 2 ) , ∈R.
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3、典例分析
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
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3、典例分析
例4. 不通过求值,指出下列各式的大小:
(1) ;
(2) cos; cos
解 :( 1 ) 因为-
,
所以
解:cos=cos=cos
coscos=cos
因为
,
所以coscos
cos
小结:利用诱导公式化到一个单调区间,再借助单调性比较大小
题型二 利用单调性比较函数值大小
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3、典例分析
例5. 求函数, ∈[ -2π ,2π] 的单调递增区间 .
解 : 令 = , ∈[-2π ,2π] , 则 ∈
因为 , ∈ 的单调递增区间是∈ ,
且由 ,得 .
所以 , 函数, , ∈[-2π ,2π] 的单调递增区间是
复合函数:同增异减
题型三 正、余弦型函数的单调区间
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3、典例分析
例5(变1). 求函数 的单调递增区间 、对称轴、对称中心.
思考——例5(变2). 求函数 的单调递增区间.
复合函数:同增异减
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4、课堂小结
正弦、余弦函数的奇偶性、单调性
奇偶性
单调性(单调区间)
奇函数
偶函数
[ +2k, +2k],kZ
单调递增
[ +2k, +2k],kZ
单调递减
[ +2k, 2k],kZ
单调递增
[2k, 2k + ], kZ
单调递减
函数
余弦函数
正弦函数
求函数的单调区间:
1. 直接利用相关性质
2. 复合函数的单调性
3. 利用图象寻找单调区间
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1.掌握y=sin x(x∈R),y=cos x(x∈R)的单调性,并能利用单调性比较大小.
2.掌握y=sin x(x∈R),y=cos x(x∈R)的最值,并会求简单三角函数的值域和最值.
3.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的单调区间及最值.
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