课件32张PPT。1.3 三角函数的图象与性质
1.3.2 余弦函数、正切函数的图象与性质(一) 第一章 基本初等函数(Ⅱ)明目标
知重点填要点
记疑点探要点
究所然内容
索引010203当堂测
查疑缺 041.会用“五点法”作出余弦函数的简图.
2.理解余弦函数的性质,会求余弦函数的周期、单调区间及最值.
3.理解正弦曲线与余弦曲线的联系.明目标、知重点填要点·记疑点正弦函数、余弦函数的图象、性质对比2π[-1,1][-1,1]奇函数偶函数2πRR[-π+2kπ,2kπ](k∈Z)[2kπ,π+2kπ] (k∈Z)x=2kπ (k∈Z)x=π+2kπ(k∈Z)(k∈Z)(k∈Z)探要点·究所然探究点一 余弦函数的图象
思考 如何快速做出余弦函数的图象?探究点二 余弦函数的性质
思考1 观察余弦曲线,余弦函数是否存在最大值和最小值?若存在,其最大值和最小值分别为多少?
答 余弦函数存在最大值和最小值,分别是1和-1.思考2 当自变量x分别取何值时,余弦函数y=cos x取得最大值1和最小值-1?余弦函数的周期性如何?
答 对于余弦函数y=cos x,x∈R有:
当且仅当x=2kπ,k∈Z时,取得最大值1;
当且仅当x=(2k+1)π,k∈Z时,取得最小值-1.
和正弦函数一样,余弦函数也是周期函数,最小正周期为2π.思考3 观察余弦曲线,余弦函数在哪些区间上是增函数?在哪些区间上是减函数?如何将这些单调区间进行整合?
答 在整个定义域R上,余弦函数不是单调函数.为研究余弦函数y=cos x的变化情况,我们先选取一个周期区间[-π,π]来研究余弦函数单调情况,再借助周期推而广之.
函数y=cos x,x∈[-π,π]的图象如图所示:观察图象可知:
当x∈[-π,0]时,曲线逐渐上升,是增函数,cos x的值由-1增大到1;
当x∈[0,π]时,曲线逐渐下降,是减函数,cos x的值由1减小到-1.
推广到整个定义域可得:
当x∈[2kπ-π,2kπ],k∈Z时,余弦函数y=cos x是增函数,函数值由-1增大到1;
当x∈[2kπ,(2k+1)π],k∈Z时,余弦函数y=cos x是减函数,函数值由1减小到-1.反思与感悟 确定函数y=Acos(ωx+φ)单调区间的基本思想是整体换元思想.即将ωx+φ看作一个整体,利用基本三角函数的单调性来求复杂三角函数的单调区间.若x的系数为负,通常利用诱导公式化为正数再求解.有时还应兼顾函数的定义域.反思与感悟 求三角函数最值的两种基本类型:
(1)将三角函数式化为y=Acos(ωx+φ)+k的形式,结合有界性求最值;
(2)将三角函数式化为关于cos x(或sin x)的二次函数的形式,利用二次函数的性质和有界性求最值.∴-a+3=4,∴a=-1,
综上可知,实数a的值为2或-1.探究点三 正弦曲线、余弦曲线的对称性
思考1 观察正弦曲线和余弦曲线的对称性,你有什么发现?
答 正弦函数y=sin x的图象关于原点对称,余弦函数y=cos x的图象关于y轴对称.
思考2 上述对称性反映出正、余弦函数分别具有什么性质?如何从理论上加以验证?
答 正弦函数是R上的奇函数,余弦函数是R上的偶函数.根据诱导公式得,sin(-x)=-sin x,cos(-x)=cos x均对一切x∈R恒成立.小结 正弦函数y=sin x(x∈R)和余弦函数y=cos x(x∈R)的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线.它们的图象如图所示:研究正弦曲线和余弦曲线可以得到以下结论:(1)在该函数的对称轴中,求离y轴距离最近的那条对称轴的方程;(2)把该函数的图象向右平移φ个单位后,图象关于原点对称,求φ的最小正值.
解 设该函数向右平移φ个单位后解析式为y=f(x),∵y=f(x)的图象关于原点(0,0)对称,反思与感悟 关于正、余弦函数的对称性有以下重要结论:
(1)f(x)=Asin(ωx+φ)(或Acos(ωx+φ))的图象关于x=x0对称?f(x0)=A或-A.
(2)f(x)=Asin(ωx+φ)(或Acos(ωx+φ))的图象关于点(x0,0)中心对称?f(x0)=0.1.函数f(x)=cos 4x,x∈R是( )
A.最小正周期为π的偶函数
B.最小正周期为π的奇函数
C.最小正周期为 的偶函数
D.最小正周期为 的奇函数当堂测·查疑缺 1234C12341234答案 A12343.已知0≤x≤2π,试探索sin x与cos x的大小关系.
解 用“五点法”作出y=sin x,y=cos x(0≤x≤2π)的简图.12341234呈重点、现规律2.与正弦曲线类似,函数y=Acos(ωx+φ)(ω>0,φ>0)的图象也可由y=cos x的图象通过变换得到,变换规律相同.
3.在研究y=Acos(ωx+φ)的性质时,注意采用整体代换的思想.如,它在ωx+φ=2kπ(k∈Z)时取得最大值,在ωx+φ=2kπ+π(k∈Z)时取得最小值.