§1.3 三角函数的图象和性质
1.3.1 三角函数的周期性
课时目标
1.了解周期函数,函数的周期、最小正周期.2.掌握形如y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ)(A≠0)的函数周期计算方法T=.3.会用函数的周期性解决简单实际问题.
1.周期函数的概念
一般地,对于函数f(x),如果存在一个非零的常数T,使得定义域内的每一个x值,都满足f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做________________,非零常数T叫做这个函数的________.
2.最小正周期的概念
对于一个周期函数f(x),如果在它所有的周期中存在一个________________,那么这个________________就叫做f(x)的最小正周期.
3.y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ)的周期
一般地,函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)(其中A,ω,φ为常数,且A≠0,ω>0)的周期T=______.
一、填空题
1.函数y=3sin(2x+)的最小正周期是________.
2.函数f(x)=cos的最小正周期为,其中ω<0,则ω=________.
3.已知函数f(x)=6cos的最小正周期为,则ω=________.
4.函数y=sin3x+sinx·cos2x的最小正周期是____.
5.若函数f(x)=2tan的最小正周期T满足16.已知函数f(x)=8sin-2的最小正周期不大于3,则正整数k的最小值是________.
7.函数y=2sin-cos+7的最小正周期是________.
8.若函数f(x)=2cos的最小正周期为T,且T∈(1,3),则正整数ω的最大值是________.
9.已知周期函数f(x)是奇函数,6是f(x)的一个周期,且f(-1)=1,则f(-5)=________.
10.定义在R上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数,若f(x)的最小正周期是π,且当x∈时,f(x)=sinx,则f的值为________.
二、解答题
11.求函数y=3sin的周期.
12.设f(x)是定义在R上且最小正周期为π的函数,在某一周期上
f(x)=,求f(-)的值.
能力提升
13.若函数f(n)=sin(n∈Z),求f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2011)的值.
14.证明:是函数f(x)=|sinx|+|cosx|(x∈R)的最小正周期.
1.“f(x+T)=f(x)”是定义域内的恒等式,即对定义域内的每一个值都成立,T是非零常数,周期T是使函数值重复出现的自变量x的增加值.应强调的是自变量x本身加的常数才是周期,如f(2x+T)=f(2x),T不是周期,而应写成f(2x+T)=f=f(2x),则是f(x)的周期.
2.周期函数的周期不止一个,若T是周期,则kT(k∈N
)一定也是周期.
并不是所有周期函数都存在最小正周期,例如,常数函数f(x)=C(C为常数),x∈R,当x为定义域内的任何值时,函数值都是C,即对于函数f(x)的定义域内的每一个值x,都有f(x+T)=C,因此f(x)是周期函数,由于T可以是任意不为零的常数,而正数集合中没有最小者,所以f(x)没有最小正周期.
3.一般地,函数y=Asin(ωx+φ),x∈R及函数y=Acos(ωx+φ),x∈R(其中A、ω、φ为常数,且A≠0,ω>0)的周期为T=.
§1.3 三角函数的图象和性质
1.3.1 三角函数的周期性
知识梳理
1.周期函数 周期
2.最小的正数 最小的正数 3.
作业设计
1.π
2.-10
解析 本小题考查三角函数的周期公式.
T== |ω|=10.
∵ω<0,∴ω=-10.
3.±3π
解析 T==,∴ω=±3π.
4.2π
解析 y=sin3x+sinx·cos2x
=sinx(sin2x+cos2x)=sinx,周期T=2π.
5.2或3
解析 T=,1<<2,<|k|<π,而k∈N k=2或3.
6.7
解析 由已知≤3,∴|k|≥2π,而k>0,
∴k≥2π,正整数k的最小值是7.
7.4π
解析 y=2sin-cos+7
=2cos-cos+7
=cos+7,
∴T==4π.
8.6
解析 由已知T=,
∴1<<3,而ω>0,
∴<ω<2π.又ω∈N
,
∴ω=3,4,5,6,
∴ω的最大值为6.
9.-1
解析 f(-5)=f(-5+6)=f(1)
=-f(-1)=-1.
10.
解析 由已知得:f=f=f
=f=sin=.
11.解 直接代入公式T===.
12.解 ∵f(x)的周期为,
∴f(-)=f(-+3×)=f(π).
∵π>π>0,∴f(π)=sinπ=sin=,
即f(-)=.
13.解 f(n)=sin=sin(2π+)=sin,
f(n+6)=sin,
∴f(n)=f(n+6).即6是f(n)的一个周期.
又f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)
=sin+sinπ+sinπ+sinπ+sinπ+sin2π
=0,
且2011=6×335+1,
∴f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2011)
=[f(1)+f(2)+…+f(2
010)]+f(2011)
=f(2011)=f(1)
=sin=.
14.证明 先证明是函数f(x)=|sinx|+|cosx|(x∈R)的一个周期.
∵f=+
=|cosx|+|-sinx|=|sinx|+|cosx|=f(x),
∴是函数f(x)的一个周期.
假设不是函数f(x)=|sinx|+|cosx|(x∈R)的最小正周期,T是函数f(x)=|sinx|+|cosx|的最小正周期,0则|sin(x+T)|+|cos(x+T)|=|sinx|+|cosx|,x∈R恒成立.
令x=0,则|sinT|+|cosT|
=|sin0|+|cos0|=1.
∵0∴sinT+cosT=1.
另一方面,∵0∴sinT+cosT>sin2T+cos2T=1,矛盾.
所以T不是函数f(x)=|sinx|+|cosx|的周期.
故函数f(x)=|sinx|+|cosx|的最小正周期是.