(共32张PPT)
5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质
明确目标 发展素养
1.理解周期函数、周期、最小正周期的定义. 2.会求正弦函数、余弦函数的周期,并会应用. 3.掌握正弦函数、余弦函数的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性. 1.通过理解函数的周期性,培养逻辑推理和数学抽象素养.
2.通过奇偶性的应用,提升数学运算素养.
(一)教材梳理填空
1.函数的周期性:
(1)周期函数:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个 ,使得对每一个x∈D都有x+T∈D,且 ,那么函数f(x)就叫做周期函数. 叫做这个函数的周期.
(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 ,那么这个最小 就叫做f(x)的 .
非零常数T
f(x+T)=f(x)
非零常数T
正数
正数
最小正周期
第一课时 正弦函数、余弦函数的周期性与奇偶性
2.正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性:
[微思考] (1)所有的函数都具有周期性吗?
提示:并不是每一个函数都是周期函数.
(2)周期函数的周期是唯一的吗?
提示:若函数具有周期性,则其周期也不一定唯一.
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 _____ _____
奇偶性 _______ _______
2π
2π
奇函数
偶函数
答案:(1)× (2)× (3)×
3.函数y=3sin x+5的最小正周期是________.
解析:设f(x)=3sin x+5,x∈R.
因为f(x+2π)=3sin(x+2π)+5=3sin x+5=f(x),
所以y=3sin x+5的最小正周期是2π.
答案:2π
4.若函数f(x)是周期为3的周期函数,且f(-1)=2 021,则f(2)=________.
解析:因为函数f(x)是周期为3的周期函数,
所以f(2)=f(2-3)=f(-1)=2 021.
答案:2 021
题型一 三角函数的周期
【学透用活】
1.对函数最小正周期的两点说明
(1)最小正周期是指能使函数值重复出现的自变量x要加上的那个最小正数,这个正数是对x而言的,如y=sin 2x的最小正周期是π,因为y=sin 2x=sin(2x+2π)=sin[2(x+π)],即π是使函数值重复出现的自变量x加上的最小正数,π是对x而言的,而非2x.
(2)并不是所有的周期函数都有最小正周期,比如,常数函数f(x)=c,任意一个正实数都是它的周期,因而不存在最小正周期.
2.对正弦函数、余弦函数周期性的两点说明
(1)由正弦函数的图象和周期函数的定义可得:正弦函数是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期为2π.
(2)余弦函数也是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期为2π.
题型二 正弦、余弦函数的奇偶性
【学透用活】
正弦函数、余弦函数的奇偶性
(1)正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数,反映在图象上,正弦曲线关于原点O对称,余弦曲线关于y轴对称.
(2)正弦曲线、余弦曲线既是中心对称图形又是轴对称图形.
[方法技巧]
判断函数奇偶性的思路
提醒:判断函数奇偶性时,必须先判断定义域是否关于原点对称.如果是,再验证f(-x)是否等于-f(x)或f(x),进而判断函数的奇偶性;如果不是,那么该函数必为非奇非偶函数.
【对点练清】
1.(多选)关于x的函数f(x)=sin(x+φ)有以下说法,正确的是 ( )
A.对任意的φ,f(x)都是非奇非偶函数
B.存在φ,使f(x)是奇函数
C.对任意的φ,f(x)都不是偶函数
D.不存在φ,使f(x)既是奇函数,又是偶函数
题型三 三角函数的奇偶性与周期的综合应用
[探究发现]
(1)你能举例说明怎样的三角函数具有奇偶性吗?
提示:奇函数有y=2sin x,y=sin 2x,y=5sin 2x,y=sin xcos x等.偶函数有y=cos 2x+1,y=3cos 5x,y=sin x·sin 2x等.
(2)若函数y=f(x)是周期T=4的周期函数,也是奇函数,则f(8)的值是多少?
提示:f(8)=f(0+4×2)=f(0)=0.
二、应用性——强调学以致用
2.[好题共享——选自人教B版新教材]若弹簧振子相对平衡位置的位移x(单位:cm)与时间t(单位:s)之间的函数关系如图所示.
(1)求该函数的周期;
(2)求t=10.5 s时该弹簧振子相对平衡位置的位移.(共33张PPT)
第二课时 正弦函数、余弦函数的单调性与最值
明确目标 发展素养
1.掌握y=sin x,y=cos x的最大值与最小值,并会求简单三角函数的值域和最值. 2.掌握y=sin x,y=cos x的单调性,并能利用单调性比较大小. 3.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的单调区间. 1.通过求三角函数的值域(最值),培养数学运算素养.
2.通过三角函数单调性及应用,培养数学运算和逻辑推理素养.
3.结合函数图象解题,提升直观想象素养.
(一)教材梳理填空
正弦函数 余弦函数
图象
值域 _______ _______
[-1,1]
[-1,1]
续
表
[微思考] 正弦函数在定义域上是增函数,而余弦函数在定义域上是减函数,这种说法正确吗?为什么?
答案:(1)× (2)× (3)√
答案:C
3.函数y=-2cos x的最大值为________,此时x=________.
解析:因为-1≤cos x≤1,
所以当cos x=-1时,ymax=-2×(-1)=2.
此时x=2kπ+π,k∈Z.
答案:2 2kπ+π,k∈Z
答案:<
[方法技巧]
(1)用“基本函数法”求函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)或y=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0)的单调区间的步骤:
第一步,写出基本函数y=sin x或y=cos x的相应单调区间;
第二步,将“ωx+φ”视为整体替换基本函数的单调区间(用不等式表示)中的“x”;
第三步,解关于x的不等式.
(2)对于形如y=Asin(ωx+φ)的三角函数的单调区间问题,当ω<0时,可先用诱导公式转化为y=-Asin(-ωx-φ),则y=Asin(-ωx-φ)的单调递增区间即为原函数的单调递减区间,单调递减区间即为原函数的单调递增区间.余弦函数y=Acos(ωx+φ)的单调性讨论同上.另外,值得注意的是k∈Z这一条件不能省略.
[方法技巧]
三角函数最值(值域)问题的三种常见类型及求解方法
(1)形如y=asin x(或y=acos x)型,可利用正弦函数、余弦函数的有界性,注意对a正负的讨论.
(2)形如y=Asin(ωx+φ)+b(或y=Acos(ωx+φ)+b)型,可先由定义域求得ωx+φ的范围,然后求得sin(ωx+φ)(或cos(ωx+φ))的范围,最后求得最值.
(3)形如y=Asin2x+Bsin x+C(A≠0)型,可利用换元思想,设t=sin x,转化为二次函数y=At2+Bt+C求最值.t的范围需要根据定义域来确定.