内容正文:
§6 余弦函数的图像与性质
6.1 余弦函数的图像
6.2 余弦函数的性质
1.会利用诱导公式,通过图像平移得到余弦函数的图像.
2.会用五点法画出余弦函数在[0,2π]上的图像.(重点)
3.掌握余弦函数的性质及应用.(重点、难点)
[基础·初探]
教材整理 余弦函数的图像与性质
阅读教材P31~P33“思考交流”以上部分,完成下列问题.
1.利用图像变换作余弦函数的图像
因为y=cos x=sin 个单位长度得到.如图161是余弦函数y=cos x(x∈R)的图像,叫作余弦曲线.
,所以余弦函数y=cos x的图像可以通过将正弦曲线y=sin x向左平移
图161
2.利用五点法作余弦函数的图像
画余弦曲线,通常也使用“五点法”,即在函数y=cos x(x∈[0,2π])的图像上有五个关键点,为(0,1),,(2π,1),可利用此五点画出余弦函数y=cos x,x∈R的简图(如图162).
,(π,-1),
图162
3.余弦函数的性质
图像
定义域
R
值域
[-1,1]
最大值,最小值
当x=2kπ(k∈Z)时,ymax=1;
当x=2kπ+π(k∈Z)时,ymin=-1
周期性
周期函数,T=2π
单调性
在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上是增加的;
在[2kπ,2kπ+π](k∈Z)上是减少的
奇偶性
偶函数,图像关于y轴对称
判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)余弦函数y=cos x的图像关于坐标原点对称.( )
(2)余弦函数y=cos x的图像可由y=sin x的图像向右平移个单位得到.( )
(3)在同一坐标系内,余弦函数y=cos x与y=sin x的图像形状完全相同,只是位置不同.( )
(4)正弦函数与余弦函数有相同的周期,最大值、最小值及相同的单调区间.( )
【解析】 (1)错;余弦函数y=cos x=sin个单位得到的,因而(2)错;(3)正确;正、余弦函数有相同的周期(都是2π),相同的最大值(都是1),相同的最小值(都是-1),也都有单调区间,但单调区间不同,因而(4)错.,即可看作是y=sin x向左平移
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)×
[小组合作型]
五点法作图
用“五点法”作函数y=1-cos x(0≤x≤2π)的简图.
【精彩点拨】 利用“五点法”:
―→―→
【自主解答】 列表:
x
0
π
2π
cos x
1
0
-1
0
1
1-cos x
0
1
2
1
0
描点并用光滑的曲线连接起来,如图.
作函数y=acos x+b,x∈[0,2π]的图像的步骤
1.列表:由x=0,,2π时,cos x=1,0,-1,0,1,求出y值.,π,
2.描点:在同一坐标系中描五个关键点.
3.连线:用光滑曲线.
[再练一题]
1.作出函数y=1-cos x在[-2π,2π]上的图像.
【解】 ①列表:
x
0
π
2π
y=cos x
1
0
-1
0
1
y=1-cos x
1
1
②作出y=1-cos x在x∈[-2π,2π]上的图像.cos x在x∈[0,2π]上的图像.由于该函数为偶函数,作关于y轴对称的图像,从而得出y=1-
如图所示:
余弦函数图像的应用
已知y=cos x(x∈R)求:
(1)y≥时x的集合;
(2)-时x的集合.
≤y≤
【精彩点拨】 画出函数y=cos x(x∈R) 的图像,观察图像,求出它在一个周期上的解集,再根据余弦函数的周期性,把它拓展为整个定义域上的解集.
【自主解答】 用“五点法”作出y=cos x的简图.
(1)过时,x的集合为点,在[-π,π]区间内,y≥,点作x轴的平行线,从图像中看出:在[-π,π]区间与余弦曲线交于
当x∈R时,若y≥.,则x的集合为
(2)过,k∈Z,点分别作x轴的平行线,从图像中看出它们分别与余弦曲线交于,
,,k∈Z点和
k∈Z,时x的集合为:≤y≤,k∈Z点,那么曲线上夹在对应两直线之间的点的横坐标的集合即为所求,即当-
利用余弦曲线求解cos α≥a或cos α≤a(|a|<1(的步骤:
1.作出余弦函数在一个周期内的图像(选取的一个周期不一定是[0,2π],应根据不等式来确定(;2.作直线y=a与函数图像相交;3.在一个周期内确定x的取值范围;4.根据余弦函数周期性确定最终的范围.
[再练一题]
2.在同一坐标系中,画出函数y=sin x与y=cos x在[0,2π]上的简图,并根据图像写出sin x≥cos x在[0,2π]上的解集.
【解】 用“五点法”画出y=sin x与y=cos x的简图如下:
由上图可得sin x≥