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- 2021-06-15 发布
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第2课时 正弦、余弦函数的图象与性质
学 习 目 标
核 心 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.(重点、难点)
2.掌握y=sin x,y=cos x的单调性,并能利用单调性比较大小.(重点)
3.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的单调区间.(重点、易错点)
通过学习本节内容,提升学生的直观想象、数学运算核心素养.
回顾正、余弦函数的图象,尝试探究函数y=sin的定义域、值域、单调性、周期性、奇偶性、对称轴、对称中心.
正弦函数、余弦函数的图象与性质
函数
正弦函数y=sin x,x∈R
余弦函数y=cos x,x∈R
图象
定义域
R
R
值域
[-1,1]
[-1,1]
最值
当x=2kπ+(k∈Z)时,
取得最大值1;
当x=2kπ-(k∈Z)时,
取得最小值-1
当x=2kπ(k∈Z)时,
取得最大值1;
当x=2kπ+π(k∈Z)时,
取得最小值-1
周期性
周期函数,T=2π
周期函数,T=2π
奇偶性
奇函数,图象关于原点对称
偶函数,图象关于y轴对称
单调性
在(k∈Z)上是增函数;
在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上是增函数;
在[2kπ,(2k+1)π](k∈Z)
- 10 -
在(k∈Z)上是减函数
上是减函数
对称性
关于x=kπ+(k∈Z)成轴对称,关于(kπ,0)(k∈Z)成中心对称
关于x=kπ(k∈Z)成轴对称,关于(k∈Z)成中心对称
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)y=sin是奇函数. ( )
(2)函数y=3sin 2x是周期为π的奇函数. ( )
(3)y=sin x在上单调递减. ( )
(4)y=cos x的值域为(-1,1). ( )
[提示] (1)∵y=sin=cos x,∴是偶函数.
(2)T==π.f(-x)=3sin(-2x)=-3sin 2x,故为奇函数.
(3)y=sin x在上单调递增.
(4)×.y=cos x的值域为[-1,1].
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.函数y=sin x+1的值域是________.
[由sin x∈[-1,1],得sin x∈,
所以sin x+1∈.]
3.函数y=sin(2x+π)的对称中心是________.
,k∈Z [y=sin(2x+π)=-sin 2x,
由2x=kπ得x=(k∈Z),
∴y=sin(2x+π)的对称中心为,k∈Z.]
- 10 -
求三角函数的单调区间
【例1】 求下列函数的单调递增区间.
(1)y=2cos;
(2)y=logsin.
[思路点拨] (1)先利用诱导公式将x的系数化为正数,再确定所求的单调区间后利用整体代换的方法求解.
(2)先由sin>0,得到相应x的取值范围,然后借助于复合函数的单调性分析.
[解] (1)因为y=2cos=2cos,
由-π+2kπ≤2x-≤2kπ(k∈Z),
得-+kπ≤x≤kπ+(k∈Z),
所以y=2cos的单调递增区间为(k∈Z).
(2)由sin>0得2kπ0,ω≠0)的单调区间的一般步骤
(1)当ω>0时,把“ωx+φ”看成一个整体,由2kπ-≤ωx+φ≤2kπ+(k∈Z)解出x的范围,即为函数递增区间;由2kπ+≤ωx+φ≤2kπ+(k∈Z)解出x的范围,即为函数递减区间.
- 10 -
(2)当ω<0时,可先用诱导公式转化为y=-sin(-ωx-φ),则y=sin(-ωx-φ)的增区间即为原函数的减区间,减区间为原函数的增区间.,余弦函数y=Acos(ωx+φ)(A>0,ω≠0)的单调性讨论同上.
提醒:要注意k∈Z这一条件不能省略.
1.求函数y=2sin,x∈[-π,0]的单调减区间.
[解] 当2kπ+≤2x+≤2kπ+时,函数单调递减,
解得:kπ+≤x≤kπ+(k∈Z).
∵x∈[-π,0],
∴取k=-1,此时-π+≤x≤-π+,
即-≤x≤-.
故函数y=2sin,x∈[-π,0]的单调减区间为.
比较三角函数值的大小
【例2】 用三角函数的单调性,比较下列各组数的大小.
(1)sin 194°与cos 160°;
(2)cos ,sin ,-cos ;
(3)sin与sin.
[思路点拨] 先把异名函数同名化,再把不同单调区间内的角化为同一单调区间内,最后借助单调性比较大小.
[解] (1)sin 194°=sin(180°+14°)=-sin 14°,
cos 160°=cos(90°+70°)=-sin 70°.
∵0°<14°<70°<90°,函数y=sin x在区间(0°,90°)内是增函数,
∴sin 14°-sin 70°,
∴sin 194°>cos 160°.
- 10 -
(2)sin =cos,-cos =cos,
∵0<π-<-<<π,
函数y=cos x在(0,π)上是减函数,
∴cos>cos>cos ,
即-cos >sin >cos .
(3)cos =cos=sin .
∵0<<<,函数y=sin x在内是增函数,
∴sin
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