高中数学人教A版必修4练习1.4.2 第一课时 正弦函数、余弦函数的周期性与奇偶性 课下检测 Word版含解析
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1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质考试标准知识导图学法指导1.本节内容以三角函数的图象及其性质为主,因此在学习过程中应先学会作图,然后利用图象研究函数的性质.2.深刻理解五点的取法,特别是非正常周期的五点.3.注意所有的变换是图象上的点在移动,是x 或y 在变化而非ωx .4.运用整体代换的思想,令ωx +φ=t ,借助y =sin t ,y =cos t 的图象和性质研究函数y =sin(ωx +φ),y =cos(ωx +φ)的图象和性质.第1课时 正弦函数、余弦函数的图象正弦曲线与余弦曲线及其画法状元随笔 1.关于正弦函数y =sin x 的图象(1)正弦函数y =sin x ,x∈[2k π,2(k +1)π],k∈Z 的图象与x ∈[0,2π]上的图形一致,因为终边相同角的同名三角函数值相等.(2)正弦函数的图象向左、右无限延伸,可以由y =sin x ,x ∈[0,2π]图象向左右平移得到(每次平移2π个单位).2.“几何法”和“五点法”画正、余弦函数的比较(1)“几何法”就是利用单位圆中正弦线和余弦线作出正、余弦函数图象的方法. 该方法作图较精确,但较为烦琐.(2)“五点法”是画三角函数图象的基本方法,在要求精度不高的情况下常用此法. 提醒:作图象时,函数自变量要用弧度制,自变量与函数值均为实数,因此在x 轴、y 轴上可以统一单位,这样作出的图象正规便于应用.[小试身手]1.判断下列命题是否正确. (正确的打“√”,错误的打“×”)(1)“五点法”作正、余弦函数的图象时的“五点”是指图象上的任意五点.( )(2)正弦函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π2,π2和⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,5π2上的图象相同.( )(3)正弦函数、余弦函数的图象分别向左、右无限延伸.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)√2.以下对正弦函数y =sin x 的图象描述不正确的是( )A .在x ∈[2k π,2(k +1)π](k ∈Z )上的图象形状相同,只是位置不同B .介于直线y =1与直线y =-1之间C .关于x 轴对称D .与y 轴仅有一个交点解析:画出y =sin x 的图象,根据图象可知A ,B ,D 三项都正确. 答案:C3.下列图象中,是y =-sin x 在[0,2π]上的图象的是( )解析:函数y =-sin x 的图象与函数y =sin x 的图象关于x 轴对称,故选D. 答案:D4.用“五点法”作函数y =cos 2x ,x ∈R 的图象时,首先应描出的五个点的横坐标是________________.解析:令2x =0,π2,π,3π2和2π,得x =0,π4,π2,34π,π.答案:0,π4,π2,34π,π类型一 用“五点法”作三角函数的图象例1 用“五点法”作出下列函数的简图: (1)y =sin x +12,x ∈[0,2π];(2)y =1-cos x ,x ∈[0,2π]. 【解析】 (1)按五个关键点列表:(2)列表:作函数图象需要先列表再描点,最后用平滑曲线连线. 方法归纳作形如y =a sin x +b (或y =a cos x +b ),x ∈[0,2π]的图象的三个步骤跟踪训练1 画出函数y =3+2cos x 的简图. 解析:(1)列表,如下表所示(2)利用五点作图法画简图.类型二 正、余弦函数曲线的简单应用 例2 根据正弦曲线求满足sin x ≥-32在[0,2π]上的x 的取值范围. 【解析】 在同一坐标系内作出函数y =sin x 与y =-32的图象,如图所示.观察在一个闭区间[0,2π]内的情形,满足sin x ≥-32的x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,43π∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤53π,2π,所以满足sin x ≥-32在[0,2π]上的x 的范围是{x 0≤x ≤43π或5π3≤x ≤2π}.或⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,43π∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤53π,2π在同一坐标系内作y =sin x 与y =-32的图象,利用图象求x 的范围. 方法归纳利用三角函数图象解sin x >a (或cos x >a )的三个步骤 (1)作出直线y =a ,y =sin x (或y =cos x )的图象. (2)确定sin x =a (或cos x =a )的x 值. (3)确定sin x >a (或cos x >a )的解集.[注意] 解三角不等式sin x >a ,如果不限定范围时,一般先利用图象求出x ∈[0,2π]范围内x 的取值范围,然后根据终边相同角的同名三角函数值相等,写出原不等式的解集.跟踪训练2 根据余弦曲线求满足cos x ≤12的x 的取值范围.解析:作出余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象,如图所示,由图象可以得到满足条件的x 的集合为[π3+2k π,5π3+2k π],k ∈Z .在同一坐标内作y =cos x 与y =12的图象,利用图象求x 的范围.1.4.1-2.1[基础巩固](25分钟,60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.下列对函数y =cos x 的图象描述错误的是( ) A .在[0,2π]和[4π,6π]上的图象形状相同,只是位置不同 B .介于直线y =1与直线y =-1之间 C .关于x 轴对称 D .与y 轴只有一个交点解析:观察余弦函数的图象知:y =cos x 关于y 轴对称,故C 错误. 答案:C2.下列各点中,不在y =sin x 图象上的是( ) A .(0,0) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,1C.⎝⎛⎭⎪⎫3π2,-1 D .(π,1) 解析:y =sin x 图象上的点是(π,0),而不是(π,1). 答案:D3.不等式sin x >0,x ∈[0,2π]的解集为( ) A .[0,π] B .(0,π)C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,3π2D.⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π2解析:由y =sin x 在[0,2π]的图象可得. 答案:B 4.点M ⎝⎛⎭⎪⎫π2,-m 在函数y =sin x 的图象上,则m 等于( )A .0B .1C .-1D .2解析:点M 在y =sin x 的图象上,代入得-m =sin π2=1,∴m =-1.答案:C5.在同一平面直角坐标系内,函数y =sin x ,x ∈[0,2π]与y =sin x ,x ∈[2π,4π]的图象( )A .重合B .形状相同,位置不同C .关于y 轴对称D .形状不同,位置不同解析:根据正弦曲线的作法过程,可知函数y =sin x ,x ∈[0,2π]与y =sin x ,x ∈[2π,4π]的图象位置不同,但形状相同.答案:B二、填空题(每小题5分,共15分) 6.下列叙述正确的有________.(1)y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象关于点P (π,0)成中心对称; (2)y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象关于直线x =π成轴对称; (3)正弦、余弦函数的图象不超过直线y =1和y =-1所夹的范围.解析:分别画出函数y =sin x ,x ∈[0,2π]和y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象,由图象观察可知(1)(2)(3)均正确.答案:(1)(2)(3)7.关于三角函数的图象,有下列说法: (1)y =sin|x |与y =sin x 的图象关于y 轴对称; (2)y =cos(-x )与y =cos|x |的图象相同;(3)y =|sin x |与y =sin(-x )的图象关于x 轴对称; (4)y =cos x 与y =cos(-x )的图象关于y 轴对称. 其中正确的序号是________.解析:对(2),y =cos(-x )=cos x ,y =cos|x |=cos x ,故其图象相同; 对(4),y =cos(-x )=cos x ,故其图象关于y 轴对称,由作图可知(1)(3)均不正确. 答案:(2)(4)8.直线y =12与函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的交点坐标是________.解析:令sin x =12,则x =2k π+π6或x =2k π+56π,又∵x ∈[0,2π],故x =π6或56π.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,12,⎝ ⎛⎭⎪⎫56π,12三、解答题(每小题10分,共20分)9.利用“五点法”作出函数y =1-sin x (0≤x ≤2π)的简图. 解析:(1)取值列表:(2)10.根据y =cos x 的图象解不等式:-32≤cos x ≤12,x ∈[0,2π]. 解析:函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象如图所示:根据图象可得不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪π3≤x ≤5π6或7π6≤x ≤5π3. [能力提升](20分钟,40分)11.已知函数y =2cos x (0≤x ≤2π)的图象和直线y =2围成一个封闭的平面图形,则这个封闭图形的面积为( )A .4B .8C .2πD .4π解析:依题意,由余弦函数图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0和点⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,0成中心对称,可得y =2cosx (0≤x ≤2π)的图象和直线y =2围成的封闭图形的面积为2π×2=4π.答案:D12.函数y =2cos x -2的定义域是________. 解析:要使函数有意义,只需2cos x -2≥0,即cos x ≥22.由余弦函数图象知(如图),所求定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4+2k π,π4+2k π,k ∈Z .答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4+2k π,π4+2k π,k ∈Z 13.利用“五点法”作出y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,52π的图象.解析:列表如下:14.利用图象变换作出下列函数的简图:(1)y=1-cos x,x∈[0,2π];(2)y=|sin x|,x∈[0,4π].解析:(1)首先用“五点法”作出函数y=cos x,x∈[0,2π]的简图,再作出y=cos x,x∈[0,2π]的简图关于x轴对称的简图,即y=-cos x,x∈[0,2π]的简图,将y=-cos x,x∈[0,2π]的简图向上平移1个单位即可得到y=1-cos x,x∈[0,2π]的简图,如图所示.(2)首先用“五点法”作出函数y=sin x,x∈[0,4π]的简图,再将该简图在x轴下方的部分翻折到x轴的上方,即得到y=|sin x|,x∈[0,4π]的简图,如图所示.。
1.4.2正弦函数、余弦函数的性质第1课时正弦、余弦函数的周期性与奇偶性学习目标核心素养1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义.2.会求函数y=A sin(ωx+φ)和y=A cos(ωx+φ)的周期.(重点)3.掌握函数y=sin x和y=cos x的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.(重点、易混点)1.通过正弦、余弦曲线观察出正弦、余弦函数的周期性和奇偶性,培养学生的数学抽象素养.2.通过周期性和奇偶性的学习,提升学生的直观想象素养.1. 函数的周期性(1)周期函数条件①对于函数f(x),存在一个非零常数T②当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x)结论函数f(x)叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期(2)条件周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数结论这个最小正数叫做f(x)的最小正周期2.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2π2π奇偶性 奇函数 偶函数思考:函数y =|sin x |,y =|cos x |是周期函数吗? [提示] 是,周期是k π(k ∈Z 且k ≠0),最小正周期是π.1.下列函数中,周期为π2的是( ) A .y =sin x2 B .y =sin 2x C .y =cos x4D .y =cos 4xD [根据公式T =2πω可知π2=2πω,得ω=4,故应选D.] 2.函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2是( )A .周期为π的奇函数B .周期为π的偶函数C .周期为2π的奇函数D .周期为2π的偶函数B [y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=2cos 2x ,它是周期为π的偶函数.]3.若函数y =f (x )是以2为周期的函数,且f (5)=6,则f (1)= . 6 [由已知得f (x +2)=f (x ), 所以f (1)=f (3)=f (5)=6.]三角函数的周期问题及简单应用(1)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4;(2)y =|sin x |.思路点拨:(1)法一:寻找非零常数T ,使f (x +T )=f (x )恒成立. 法二:利用y =A sin(ωx +φ)的周期公式计算. (2)作函数图象,观察出周期. [解] (1)法一:(定义法)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+2π=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(x +π)+π4,所以周期为π.法二:(公式法)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4中ω=2,T =2πω=2π2=π.(2)作图如下:观察图象可知周期为π.1.本例(2)中函数变成“y =|cos x |”,图象如何? [解] 作图如下:观察图象可知周期是π.2.本例(2)中函数变成y =sin |x |或y =cos |x |,图象如何? [解] 作图如下:由图象可知y =sin |x |不是周期函数,y =cos |x |的图象与y =cos x 图象相同,仍为周期函数,周期为2π.求三角函数周期的方法:(1)定义法:即利用周期函数的定义求解.(2)公式法:对形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,A ≠0,ω≠0)的函数,T =2π|ω|.(3)图象法:即通过观察函数图象求其周期.提醒:y =|A sin(ωx +φ)|(A ≠0,ω≠0)的最小正周期T =π|ω|.[跟进训练]1.利用周期函数的定义求下列函数的周期. (1)y =cos 2x ,x ∈R ; (2)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -π4,x ∈R .[解] (1)因为cos 2(x +π)=cos(2x +2π)=cos 2x ,由周期函数的定义知,y =cos 2x 的周期为π.(2)因为sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤13(x +6π)-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x +2π-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -π4,由周期函数的定义知,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -π4的周期为6π.三角函数奇偶性的判断【例2的值的集合为 . (2)判断下列函数的奇偶性: ①f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x +π2;②f (x )=lg(1-sin x )-lg(1+sin x ); ③f (x )=1+sin x -cos 2x1+sin x.思路点拨:(1)结合y =cos ωx 为偶函数→ 利用诱导公式→φ=π2+k π(k ∈Z ) (2)(1)⎩⎨⎧φ⎪⎪⎪⎭⎬⎫φ=k π+π2,k ∈Z [因为y =cos ωx 为偶函数,y =sin ωx 为奇函数,所以根据诱导公式“奇变偶不变”的特点,要使通过诱导公式后函数变成y =2cos x 或y =-2cos x ,只有φ=k π+π2(k ∈Z ).](2)[解] ①显然x ∈R ,f (x )=cos 12x , ∵f (-x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x =cos 12x =f (x ),∴f (x )是偶函数.②由⎩⎨⎧1-sin x >0,1+sin x >0,得-1<sin x <1,解得定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ∈R 且x ≠k π+π2,k ∈Z , ∴f (x )的定义域关于原点对称. 又∵f (x )=lg(1-sin x )-lg(1+sin x ), ∴f (-x )=lg[1-sin(-x )]-lg[1+sin(-x )] =lg(1+sin x )-lg(1-sin x )=-f (x ), ∴f (x )为奇函数.③∵1+sin x ≠0,∴sin x ≠-1, ∴x ∈R 且x ≠2k π-π2,k ∈Z . ∵定义域不关于原点对称, ∴该函数是非奇非偶函数.1.判断函数奇偶性应把握好两个方面: 一看函数的定义域是否关于原点对称; 二看f (x )与f (-x )的关系.2.对于三角函数奇偶性的判断,有时可根据诱导公式先将函数式化简后再判断.提醒:研究函数性质应遵循“定义域优先”的原则.[跟进训练]2.判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π+2x +x 2sin x ;(2)f (x )=1-2cos x +2cos x -1. [解] (1)f (x )=sin 2x +x 2sin x ,又∵x ∈R ,f (-x )=sin(-2x )+(-x )2sin(-x ) =-sin 2x -x 2sin x =-f (x ), ∴f (x )是奇函数.(2)由⎩⎨⎧1-2cos x ≥0,2cos x -1≥0,得cos x =12,∴f (x )=0,x =2k π±π3,k ∈Z , ∴f (x )既是奇函数又是偶函数.三角函数的奇偶性与周期性的综合应用1.一般通过什么方法研究三角函数的性质?提示:三角函数的性质可从图象上直观地反映出来,如图象的对称性,图象的升降,图象的范围等相应地反映函数的奇偶性,单调性,定义域和值域,所以解题时要通常借助图象.2.若函数y =f (x )是周期T =2的周期函数,也是奇函数,则f (2 018)的值是多少?提示:f (2 018)=f (0+1 009×2)=f (0)=0.【例3】 (1)下列函数中是奇函数,且最小正周期是π的函数是( ) A .y =cos|2x | B .y =|sin 2x | C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2xD .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-2x(2)定义在R 上的函数f (x )既是偶函数,又是周期函数,若f (x )的最小正周期为π,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=sin x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3等于( )A .-12 B.12 C .-32D.32思路点拨:(1)先作出选项A ,B 中函数的图象,化简选项C 、D 中函数的解析式,再判断奇偶性、周期性.(2)先依据f (x +π)=f (x )化简f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3;再依据f (x )是偶函数和x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,f (x )=sinx 求值.(1)D (2)D [(1)y =cos|2x |是偶函数,y =|sin 2x |是偶函数,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x =cos2x 是偶函数,y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-2x =-sin 2x 是奇函数,根据公式得其最小正周期T =π.(2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3-π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3 =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3 =sin π3=32.]1.若本例(2)中的“偶函数”改为“奇函数”,“π”改为“11π12”,其他条件不变,结果如何?[解] f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3-11π12×2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=-sin π6=-12.2.若本例(2)中的“π”改为“π2”,去掉“f (x )是偶函数”,其他条件不变,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-176π.[解] ∵f (x )的周期为π2, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-176π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π+π6 =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-6×π2+π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=sin π6=12.1.三角函数周期性的解题策略探求三角函数的周期,常用方法是公式法,即将函数化为y =A sin(ωx +φ)或y=A cos(ωx +φ)的形式,再利用公式求解.2.与三角函数奇偶性有关的结论(1)要使y =A sin(ωx +φ)(Aω≠0)为奇函数,则φ=k π(k ∈Z ); (2)要使y =A sin(ωx +φ)(Aω≠0)为偶函数,则φ=k π+π2(k ∈Z ); (3)要使y =A cos(ωx +φ)(Aω≠0)为奇函数,则φ=k π+π2(k ∈Z ); (4)要使y =A cos(ωx +φ)(Aω≠0)为偶函数,则φ=k π(k ∈Z ).1.求函数的最小正周期的常用方法:(1)定义法,即观察出周期,再用定义来验证;也可由函数所具有的某些性质推出使f (x +T )=f (x )成立的T .(2)图象法,即作出y =f (x )的图象,观察图象可求出T ,如y =|sin x |. (3)结论法,一般地,函数y =A sin(ωx +φ)(其中A ,ω,φ为常数,A ≠0,ω>0,x ∈R )的周期T =2πω.2.判断函数的奇偶性,必须坚持“定义域优先”的原则,准确求函数定义域和将式子合理变形是解决此类问题的关键.如果定义域关于原点对称,再看f (-x )与f (x )的关系,从而判断奇偶性.3.周期函数的定义域是一个无限集,周期有无数多个,可能存在最小正周期,也可能不存在最小正周期,如f (x )=1,x ∈R 是周期函数,但不存在最小正周期.1.下列命题中不正确的是( )A .由于sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+π3=sin π3,则π3是正弦函数y =sin x 的一个周期B .若T 是函数f (x )的周期,则kT (k ∈N *),也是函数f (x )的周期C .函数y =3sin 2x 是奇函数D .函数y =-cos π3x 是偶函数A [根据周期的定义可以判断A 不正确,B 对,再由奇偶性的判断法可判断C 、D 均正确.]2.函数f (x )=2sin 2x 的奇偶性为( ) A .奇函数 B .偶函数 C .既奇又偶函数D .非奇非偶函数A [f (x )=2sin 2x 的定义域为R ,f (-x )=2sin 2(-x )=-2sin 2x =-f (x ),所以f (x )是奇函数.]3.函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 2-π4,x ∈R 的最小正周期为 .4 [由已知得f (x )的最小正周期T =2ππ2=4.]4.若函数y =f (x )是定义在R 上的周期为3的奇函数且f (1)=3,则f (5)= .-3 [由已知得f (x +3)=f (x ),f (-x )=-f (x ),所以f (5)=f (2)=f (-1)=-f (1)=-3.]5.判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=-2cos 3x ; (2)f (x )=x sin(x +π).[解] (1)因为f (x )的定义域为R ,且f (-x )=-2cos 3(-x )=-2cos 3x =f (x ), 所以f (x )=-2cos 3x 为偶函数.(2)因为f (x )的定义域为R ,且f (x )=x sin(x +π)=-x sin x ,所以f (-x )=x sin(-x )=-x sin x =f (x ),故函数f (x )为偶函数.。
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(一) 学习目标 1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义.2.会求函数y =A sin(ωx +φ)及y =A cos(ωx +φ)的周期.3.掌握函数y =sin x ,y =cos x 的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.知识点一 函数的周期性思考1 如果函数f (x )满足f (x +3)=f (x ),那么3是f (x )的周期吗?答案 不一定.必须满足当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x +3)=f (x ),才可以说3是f (x )的周期.思考2 所有的函数都具有周期性吗?答案 不是.只有同时符合周期函数定义中的两个条件的函数才具有周期性.思考3 周期函数都有最小正周期吗?答案 周期函数不一定存在最小正周期.例如,对于常数函数f (x )=c (c 为常数,x ∈R ),所有非零实数T 都是它的周期,而最小正周期是不存在的,所以常数函数没有最小正周期. 梳理 函数的周期性(1)对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x +T )=f (x ),那么函数f (x )就叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期.(2)如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数叫做f (x )的最小正周期.知识点二 正弦函数、余弦函数的周期性思考1 证明函数y =sin x 和y =cos x 都是周期函数.答案 ∵sin(x +2π)=sin x ,cos(x +2π)=cos x ,∴y =sin x 和y =cos x 都是周期函数,且2π就是它们的一个周期.思考2 证明函数f (x )=A sin(ωx +φ)(或f (x )=A cos(ωx +φ))(Aω≠0)是周期函数. 答案 由诱导公式一知,对任意x ∈R ,都有A sin[(ωx +φ)+2π]=A sin(ωx +φ),所以A sin[ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2πω+φ]=A sin(ωx +φ), 即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2πω=f (x ),所以f (x )=A sin(ωx +φ)(ω≠0)是周期函数,2πω就是它的一个周期. 同理,函数f (x )=A cos(ωx +φ)(ω≠0)也是周期函数.梳理 由sin(x +2k π)=sin x ,cos(x +2k π)=cos x (k ∈Z )知,y =sin x 与y =cos x 都是周期函数,2k π (k ∈Z 且k ≠0)都是它们的周期,且它们的最小正周期都是2π. 知识点三 正弦函数、余弦函数的奇偶性思考 对于x ∈R ,sin(-x )=-sin x ,cos(-x )=cos x ,这说明正弦函数、余弦函数具备怎样的性质?答案 奇偶性.梳理 (1)对于y =sin x ,x ∈R 恒有sin(-x )=-sin x ,所以正弦函数y =sin x 是奇函数,正弦曲线关于原点对称.(2)对于y =cos x ,x ∈R 恒有cos(-x )=cos x ,所以余弦函数y =cos x 是偶函数,余弦曲线关于y 轴对称.类型一 三角函数的周期性例1 求下列函数的最小正周期.(1)y =sin(2x +π3)(x ∈R ); (2)y =|sin x |(x ∈R ).解 (1)方法一 令z =2x +π3,因为x ∈R ,所以z ∈R . 函数f (x )=sin z 的最小正周期是2π,即变量z 只要且至少要增加到z +2π,函数f (x )=sin z (z ∈R )的值才能重复取得.而z +2π=2x +π3+2π=2(x +π)+π3,所以自变量x 只要且至少要增加到x +π,函数值才能重复取得,所以函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3(x ∈R )的最小正周期是π. 方法二 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的最小正周期为2π2=π. (2)因为y =|sin x |=⎩⎪⎨⎪⎧ sin x (2k π≤x ≤2k π+π),-sin x (2k π+π<x ≤2k π+2π)(k ∈Z ).其图象如图所示,所以该函数的最小正周期为π.反思与感悟 对于形如函数y =A sin(ωx +φ),Aω≠0时的最小正周期的求法常直接利用T =2π|ω|来求解,对于y =|A sin ωx |的周期情况常结合图象法来求解. 跟踪训练1 求下列函数的周期.(1)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x +π3;(2)y =|cos 2x |. 解 (1)T =2π|-12|=4π. (2)T =π2. 类型二 三角函数的奇偶性例2 判断下列函数的奇偶性.(1)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x +π2; (2)f (x )=lg(1-sin x )-lg(1+sin x );(3)f (x )=1+sin x -cos 2x 1+sin x. 解 (1)显然x ∈R ,f (x )=cos 12x , ∵f (-x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x =cos 12x =f (x ), ∴f (x )是偶函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧ 1-sin x >0,1+sin x >0,得-1<sin x <1.解得定义域为{x |x ∈R 且x ≠k π+π2,k ∈Z }. ∴f (x )的定义域关于原点对称.又∵f (x )=lg(1-sin x )-lg(1+sin x ),∴f (-x )=lg[1-sin(-x )]-lg[1+sin(-x )]=lg(1+sin x )-lg(1-sin x )=-f (x ).∴f (x )为奇函数.(3)∵1+sin x ≠0,∴sin x ≠-1,∴x ∈R 且x ≠2k π-π2,k ∈Z . ∵定义域不关于原点对称,∴该函数是非奇非偶函数.反思与感悟 判断函数奇偶性应把握好两个关键点:关键点一:看函数的定义域是否关于原点对称;关键点二:看f (x )与f (-x )的关系.对于三角函数奇偶性的判断,有时可根据诱导公式先将函数式化简后再判断.跟踪训练2 判断下列函数的奇偶性.(1)f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π+2x +x 2sin x ; (2)f (x )=1-2cos x +2cos x -1.解 (1)f (x )=sin 2x +x 2sin x ,∵x ∈R ,f (-x )=sin(-2x )+(-x )2sin(-x )=-sin 2x -x 2sin x =-f (x ),∴f (x )是奇函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧ 1-2cos x ≥0,2cos x -1≥0,得cos x =12. ∴f (x )=0,x =2k π±π3,k ∈Z . ∴f (x )既是奇函数又是偶函数.类型三 三角函数的奇偶性与周期性的综合应用例3 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 ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=sin x ,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3的值. 解 ∵f (x )的最小正周期是π,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3-2π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3. ∵f (x )是R 上的偶函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin π3=32. ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3=32. 反思与感悟 解决此类问题的关键是运用函数的周期性和奇偶性,把自变量x 的值转化到可求值区间内.跟踪训练3 若f (x )是以π2为周期的奇函数,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=1,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6的值. 解 因为f (x )是以π2为周期的奇函数,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6+π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=-1.类型四 函数周期性的综合应用例4 已知函数f (x )=cos π3x ,求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 020)的值. 解 ∵f (1)=cos π3=12,f (2)=cos 2π3=-12,f (3)=cos π=-1,f (4)=cos 4π3=-12,f (5)=cos 5π3=12,f (6)=cos 2π=1, ∴f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)+f (6)=0.同理,可得每连续六项的和均为0.∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 020)=f (2 017)+f (2 018)+f (2 019)+f (2 020)=cos 2 017π3+cos 2 018π3+cos 2 019π3+cos 2 020π3=cos π3+cos 2π3+cos π+cos 4π3=12+(-12)+(-1)+(-12)=-32. 反思与感悟 当函数值的出现具有一定的周期性时,可以首先研究它在一个周期内的函数值的变化情况,再给予推广求值.跟踪训练4 设函数f (x )=sin π3x ,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 015)= .解析 ∵f (x )=sin π3x 的周期T =2ππ3=6, ∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 015)=335[f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)+f (6)]+f (2 011)+f (2 012)+f (2 013)+f (2 014)+f (2 015)=335⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π3+sin 23π+sin π+sin 43π+sin 53π+sin 2π +f (335×6+1)+f (335×6+2)+f (335×6+3)+f (335×6+4)+f (335×6+5)=335×0+f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)=sin π3+sin 23π+sin π+sin 43π+sin 53π=0.1.函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-π4,x ∈R 的最小正周期为( ) A.π2B.πC.2πD.4π 答案 D2.下列函数中最小正周期为π的偶函数是( )A.y =sin x 2B.y =cos x2 C.y =cos xD.y =cos 2x 答案 D3.设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π2,x ∈R ,则f (x )是( ) A.最小正周期为π的奇函数B.最小正周期为π的偶函数C.最小正周期为π2的奇函数 D.最小正周期为π2的偶函数解析 ∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x =-cos 2x , ∴f (x )=-cos 2x .又f (-x )=-cos(-2x )=-cos 2x =f (x ),∴f (x )是最小正周期为π的偶函数.4.函数y =sin(ωx +π4)的最小正周期为2,则ω的值为 . 答案 ±π解析 ∵T =2π|ω|=2,∴|ω|=π,∴ω=±π. 5.若函数f (x )的定义域为R ,最小正周期为3π2,且满足 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ cos x ,-π2≤x <0,sin x ,0≤x <π,则f ⎝⎛⎭⎪⎫-15π4= . 答案 22 解析 f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-154π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4+3π2×3 =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4=sin 3π4=22.1.求函数的最小正周期的常用方法:(1)定义法,即观察出周期,再用定义来验证;也可由函数所具有的某些性质推出使f (x +T )=f (x )成立的T .(2)图象法,即作出y =f (x )的图象,观察图象可求出T ,如y =|sin x |.(3)结论法,一般地,函数y =A sin(ωx +φ)(其中A 、ω、φ为常数,A ≠0,ω>0,x ∈R )的周期T =2πω. 2.判断函数的奇偶性,必须坚持“定义域优先”的原则,准确求函数定义域和将式子合理变形是解决此类问题的关键.如果定义域关于原点对称,再看f (-x )与f (x )的关系,从而判断奇偶性.课时作业一、选择题1.下列函数中,周期为π2的是( ) A.y =sin x 2B.y =sin 2xC.y =cos x 4D.y =cos(-4x ) 答案 D解析 T =2π|-4|=π2. 2.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6的最小正周期为π5,其中ω>0,则ω等于( ) A.5 B.10 C.15 D.20答案 B3.已知a ∈R ,函数f (x )=sin x -|a |(x ∈R )为奇函数,则a 等于( )A.0B.1C.-1D.±1答案 A解析 因为f (x )为奇函数,所以f (-x )=sin(-x )-|a |=-f (x )=-sin x +|a |,所以|a |=0,从而a =0,故选A.4.下列函数中是奇函数,且最小正周期是π的函数是( )A.y =cos|2x |B.y =|sin x |C.y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x D.y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-2x 答案 D 解析 y =cos|2x |是偶函数,y =|sin x |是偶函数,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x =cos 2x 是偶函数,y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-2x =-sin 2x 是奇函数,根据公式求得其最小正周期T =π. 5.函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫k 4x +π3(k >0)的最小正周期不大于2,则正整数k 的最小值应是( ) A.10 B.11 C.12 D.13答案 D解析 ∵T =2πk 4≤2,即k ≥4π, ∴正整数k 的最小值是13.6.函数y =|sin x |(1-sin x )1-sin x的奇偶性为( ) A.奇函数B.既是奇函数也是偶函数C.偶函数D.非奇非偶函数答案 D解析 由题意知,当1-sin x ≠0,即sin x ≠1时,y =|sin x |(1-sin x )1-sin x=|sin x |, 所以函数的定义域为{x |x ≠2k π+π2,k ∈Z }, 由于定义域不关于原点对称,所以该函数是非奇非偶函数.7.函数f (x )=3sin(23x +15π2)是( ) A.周期为3π的偶函数B.周期为2π的偶函数C.周期为3π的奇函数D.周期为4π3的偶函数 答案 A二、填空题8.若0<α<π2,g (x )=sin(2x +π4+α)是偶函数,则α的值为 . 答案 π4解析 要使g (x )=sin(2x +π4+α)为偶函数, 则需π4+α=k π+π2,k ∈Z ,∴α=k π+π4,k ∈Z . ∵0<α<π2,∴α=π4. 9.函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π2+2x +1的图象关于 对称.(填“原点”或“y 轴”) 答案 y 轴解析 f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2+2x +1=2cos 2x +1, ∵f (-x )=f (x ),∴f (x )是偶函数.∵偶函数的图象关于y 轴对称,∴f (x )的图象关于y 轴对称.10.关于x 的函数f (x )=sin (x +φ)有以下说法: ①对任意的φ,f (x )都是非奇非偶函数; ②存在φ,使f (x )是偶函数;③存在φ,使f (x )是奇函数;④对任意的φ,f (x )都不是偶函数.其中错误的是 .(填序号)答案 ①④解析 当φ=0时,f (x )=sin x 是奇函数.当φ=π2时,f (x )=cos x 是偶函数. 三、解答题11.判断下列函数的奇偶性.(1)f (x )=cos(π2+2x )cos(π+x ); (2)f (x )=1+sin x +1-sin x ;(3)f (x )=e sin x +e -sin x e sin x -e-sin x . 解 (1)∵x ∈R ,f (x )=cos(π2+2x )cos(π+x ) =-sin 2x ·(-cos x )=sin 2x cos x .∴f (-x )=sin(-2x )cos(-x )=-sin 2x cos x=-f (x ),∴y =f (x )是奇函数.(2)∵对任意x ∈R ,-1≤sin x ≤1,∴1+sin x ≥0,1-sin x ≥0,∴f (x )=1+sin x +1-sin x 的定义域是R .又∵f (-x )=1+sin (-x )+1-sin (-x ), =1-sin x +1+sin x =f (x ),∴y =f (x )是偶函数.(3)∵e sin x -e -sin x ≠0,∴sin x ≠0,∴x ∈R 且x ≠k π,k ∈Z .∴定义域关于原点对称.又∵f (-x )=e sin (-x )+e -sin (-x)e sin (-x )-e-sin (-x ) =e -sin x +e sin x e -sin x -esin x =-f (x ),∴y =f (x )是奇函数. 12.已知f (x )是以π为周期的偶函数,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=1-sin x ,求当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤52π,3π时,f (x )的解析式. 解 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤52π,3π时,3π-x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2, ∵当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=1-sin x , ∴f (3π-x )=1-sin(3π-x )=1-sin x .又∵f (x )是以π为周期的偶函数,∴f (3π-x )=f (-x )=f (x ), ∴f (x )的解析式为f (x )=1-sin x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤52π,3π. 13.已知函数f (x )满足f (x +2)=-1f (x ),求证:f (x )是周期函数,并求出它的一个周期. 证明 ∵f (x +4)=f (x +2+2)=-1f (x +2)=f (x ),∴f (x )是周期函数,且4是它的一个周期.四、探究与拓展14.若函数f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π3的最小正周期为T ,且T ∈(1,4),则正整数ω的最大值为 .答案 6解析 ∵T =2πω,1<2πω<4,则π2<ω<2π. ∴ω的最大值是6.15.欲使函数y =A sin ωx (A >0,ω>0)在闭区间[0,1]上至少出现50个最小值,求ω的最小值.解 函数y =A sin ωx 的最小正周期为2πω,因为在每一个周期内,函数y =A sin ωx (A >0,ω>0)都只有一个最小值,要使函数y =A sin ωx 在闭区间[0,1]上至少出现50个最小值,则y 在区间[0,1]内至少含4934个周期,即⎩⎪⎨⎪⎧ T =2πω,4934T ≤1,解得ω≥199π2,所以ω的最小值为199π2.。
基础达标1.下列函数中,周期为π2的是( ). A .y =sin x2 B .y =sin 2x C .y =cos x4 D .y =cos(-4x )解析 T =2π|-4|=π2.答案 D2.下列命题中正确的是( ). A .y =-sin x 为奇函数B .y =|sin x |既不是奇函数也不是偶函数C .y =3sin x +1为偶函数D .y =sin x -1为奇函数解析 y =|sin x |是偶函数,y =3sin x +1与y =sin x -1都是非奇非偶函数. 答案 A3.函数y =2sin 2x +2cos x -3的最大值是( ). A .-1 B .1 C .-12D .-5 解析 由题意,得y =2sin 2x +2cos x -3=2(1-cos 2x )+2cos x -3=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x -122-12.∵-1≤cos x ≤1,∴当cos x =12时,函数有最大值-12. 答案 C4.(2012·宿迁测试)函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x 在[0,2π]上的单调递减区间为________.解析 函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4,由2k π-π2≤x -π4≤2k π+π2,k ∈Z 解得2k π-π4≤x ≤2k π+3π4,k ∈Z ,所以函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x 在[0,2π]上的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π4,⎣⎢⎡⎦⎥⎤7π4,2π.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π4,⎣⎢⎡⎦⎥⎤7π4,2π5.(2012·泗洪检测)sin 35π,sin 45π,sin 910π,从大到小的顺序为________. 解析 ∵π2<3π5<4π5<9π10<π,又函数y =sin x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π上单调递减,∴sin 3π5>sin 4π5>sin 9π10. 答案 sin 3π5,sin 4π5,sin 9π106.若f (x )=2sin ωx (0<ω<1)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上的最大值是2,则ω=________. 解析 ∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3,即0≤x ≤π3,且0<ω<1,∴0≤ωx ≤ωπ3<π3. ∵f (x )max =2sin ωπ3=2, ∴sin ωπ3=22,ωπ3=π4,即ω=34. 答案 347.已知函数f (x )=log 12|sin x |.(1)求其定义域和值域; (2)判断其奇偶性;(3)判断其周期性,若是周期函数,求其最小正周期; (4)求其单调区间. 解 (1)∵|sin x |>0, ∴sin x ≠0,∴x ≠k π,k ∈Z . ∴函数的定义域为{x |x ≠k π,k ∈Z }. ∵0<|sin x |≤1,∴log 12|sin x |≥0,∴函数的值域为{y |y ≥0}. (2)函数的定义域关于原点对称, ∵f (-x )=log 12|sin(-x )|=log 12|sin x |=f (x ),∴函数f (x )是偶函数. (3)∵f (x +π)=log 12|sin(x +π)|=log 12|sin x |=f (x ),∴函数f (x )是周期函数,且最小正周期是π. (4)当x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤k π,π2+k π时,t =|sin x |为增函数; 当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-π2+k π,k π时,t =|sin x |为减函数. ∵函数y =log 12t 为减函数,∴函数f (x )的单调增区间为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-π2+k π,k π,k ∈Z ;单调减区间为⎝ ⎛⎦⎥⎤k π,π2+k π,k ∈Z .能力提升8.函数y =sin x 的定义域为[a ,b ],值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12,则b -a 的最大值和最小值之和等于( ). A.4π3 B .8π3 C .2πD .4π解析 利用函数y =sin x 的图象知(b -a )min =2π3,(b -a )max =4π3,故b -a 的最大值与最小值之和等于2π. 答案 C9.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 ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=sin x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3=________.解析 由f (x )的最小正周期是π, 知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3.由f (x )是偶函数知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3.又当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=sin x .∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin π3=32.答案 3210.已知f (x )=-2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+2a +b ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π4,是否存在常数a ,b ∈Q ,使得f (x )的值域为{y |-3≤y ≤3-1}?若存在,求出a ,b 的值;若不存在,请说明理由. 解 ∵π4≤x ≤3π4, ∴2π3≤2x +π6≤5π3, ∴-1≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6≤32.假设存在这样的有理数a ,b ,则 当a >0时,⎩⎨⎧-3a +2a +b =-3,2a +2a +b =3-1,解得⎩⎨⎧a =1,b =3-5(不合题意,舍去);当a <0时,⎩⎨⎧2a +2a +b =-3,-3a +2a +b =3-1,解得⎩⎨⎧a =-1,b =1.故a ,b 存在,且a =-1,b =1.。
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质5分钟训练(预习类训练,可用于课前) 1.(高考辽宁卷,文1)函数y=sin(21x+3)的最小正周期是( ) A.2πB.πC.2πD.4π 解析:函数y=Asin(ωx+φ)的最小正周期为T=||2ωπ,该函数最小正周期为T=212π=4π.答案:D2.(高考北京卷,文2)函数y=1+cosx 的图象( ) A.关于x 轴对称 B.关于y 轴对称 C.关于原点对称 D.关于直线x=2π对称 解析:函数y=1+cosx 是偶函数,所以关于y 轴对称. 答案:B3.如果函数f(x)=sin(πx+θ)(0<θ<2π)的最小正周期是T ,且当x=2时取得最大值,那么…( )A.T=2,θ=2πB.T=1,θ=πC.T=2,θ=πD.T=1,θ=2π解析:T=ππ2=2,又当x=2时,sin(π·2+θ)=sin(2π+θ)=sinθ,要使上式取得最大值,可取θ=2π.答案:A4.若弹簧振子对平衡位置的位移x(cm)与时间t 的函数关系如图1-4-1所示:图1-4-1(1)求该函数的周期;(2)求t=10.5 s 时弹簧振子对平衡位置的位移. 解:(1)由图象可知该函数的周期为4 s.(2)设x=f(t),由函数的周期为4 s ,可知f(10.5)=f(2.5+2×4)=f(2.5)=-8. 10分钟训练(强化类训练,可用于课中) 1.(2005高考浙江卷,文1)函数y=sin(2x+6π)的最小正周期是( ) A.2πB.πC.2πD.4π 解析:函数y=Asin(ωx+φ)的最小正周期T=||2ωπ. 答案:B2.下列函数中,周期为π,图象关于直线x=3π对称的函数是( ) A.y=2sin(2x +3π) B.y=2sin(2x -3π)C.y=sin(2x+6π)D.y=sin(2x-6π)解析:sin(ωx+φ)的周期为||2ωπ,对称轴方程为ωx+φ=kπ+2π(k ∈Z ),由周期为π,排除A 、B ;将x=3π代入2x+6π得65π,将x=3π代入2x-6π得2π,故选D.答案:D3.在下列各区间中,函数y=sin(x+4π)的单调递增区间是( ) A.[2π,π] B.[0,4π] C.[-π,0] D.[4π,2π] 解析:y=sin(x+4π)的递增区间是2kπ-2π≤x+4π≤2kπ+2π,即-43π+2kπ≤x≤4π+2kπ,k ∈Z . 当k=0时,区间是[-43π,4π],已知区间[0,4π]是它的子区间,故应选B. 答案:B4.设函数f(x)=A+Bsinx ,若B <0时,f(x)的最大值是23,最小值是21-,则A=_____________,B=_________________.解析:因为sinx 的最大值是1,最小值是-1,根据题意,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=-,21,23B A B A 解方程可得A 、B值. 答案:21-1 5.求函数y=3sin 2+x 的定义域.解析:要使函数有意义,只需2sinx+3≥0,即sinx≥-23. 如图,在区间[-2π,23π]上,适合条件的x 的范围是-3π≤x≤34π.所以该函数的定义域是[2kπ-3π,2kπ+34π],k ∈Z . 6.已知函数y=3sin(21x-4π). (1)用“五点法”作函数的图象; (2)求函数的周期;(3)求函数的单调递增区间;(4)求此函数的对称轴、对称中心. 解:(1)(2)因为3sin [21(x+4π)-4π]=3sin(21x-4π+2π)=3sin(21x-4π),所以由周期函数的定义,知原函数的周期是4π;也可以直接用公式:T=ωπ2=212π=4π. (3)x 前的系数为正数,所以把21x-4π视为一个整体,令-2π+2kπ≤21x-4π≤2π+2kπ,解得[-2π+4kπ,23π+4kπ],k ∈Z ,即为函数的单调递增区间.(4)由于y=3sin(21x-4π)是周期函数,通过观察图象可知所有与x 轴垂直并且通过图象的最值点的直线都是此函数的对称轴,即令21x-4π=2π+kπ,解得直线方程为x=23π+2kπ,k ∈Z .图象与x 轴的所有交点都是函数的对称中心,所以对称中心为点(2π+2kπ,0),k ∈Z .30分钟训练(巩固类训练,可用于课后) 1.使cosx=mm-+11有意义的m 的值为( ) A.m≥0 B.m≤0C.-1<m <1D.m <-1或m >1 解析:由|cosx|≤1,得|mm-+11|≤1.解之,得m≤0. 答案:B2.函数y=2sin 2x+2cosx-3的最大值是( )A.-1B.21C.21- D.-5 解析:整理得y=-2(cosx 21-)221-.又∵-1≤cosx≤1,∴当cosx=21时,y max =21-.答案:C3.函数y=sin(2x+3π)在区间[0,π]内的一个单调递减区间是( ) A.[0,125π] B.[12π,127π]C.[125π,1211π]D.[6π,2π]解析:2π+2kπ≤2x+3π≤23π+2kπ(k ∈Z ),∴12π+kπ≤x≤127π+kπ(k ∈Z ). 答案:B4.(2006高考安徽卷,文8)对于函数f(x)=xx sin 1sin +(0<x <π),下列结论正确的是( )A.有最大值而无最小值B.有最小值而无最大值C.有最大值且有最小值D.既无最大值又无最小值 解析:令t=sinx,t ∈(0,1],则函数f(x)=x x sin 1sin +(0<x <π)的值域为函数y=t11+,t ∈(0,1]的值域,而y=t11+,t ∈(0,1]是一个减函数,故选B. 答案:B5.(2006高考湖南卷,文8)设点P 是函数f(x)=sinωx 的图象C 的一个对称中心,若点P 到图象C 的对称轴上的距离的最小值为4π,则f(x)的最小正周期是( ) A.2π B.π C.2π D.4π解析:因为图象对称中心与对称轴的最短距离等于41周期,所以T=4×4π=π.答案:B6.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 ∈[0,2π]时,f(x)=sinx ,则f(35π)的值为( )A.21-B.21C.23-D.23解析:f(35π)=f(35π-2π)=f(-3π)=f(3π)=sin 3π=23. 答案:D7.sin300°、sin(-310°)、sin790°三个数值从小到大的排列顺序为___________. 解析:sin300°=sin(-60°)<0,sin(-310°)=sin50°,sin790°=sin70°.由于y=sinx 在(0°,90°)内是单调递增的,所以sin(-310°)<sin790°. 答案:sin300°<sin(-310°)<sin790° 8.函数f(x)=2sinωx (ω>0)在[0,4π]上单调递增,且在这个区间上的最大值是3,那么ω=____________________. 解析:由已知得2sin(ω·4π)=3,即ω·4π=2kπ+3π,ω=8k+34(k ∈Z );已知函数在[0,4π]上单调递增,说明此函数的最小周期是π, 又T >0,所以T=ωπ2≥π. 故ω=34. 答案:349.已知函数f(x)=2sin(kx+6π)的最小正周期T ∈(1,3),则正整数k=_____________. 解析:由题意得1<k π2<3⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<>3212kk ππ<3⇒⎪⎩⎪⎨⎧><322ππk k ⇒32π<k <2π. ∵k ∈N *,∴k=3,4,5,6,即正整数k 的值是3,4,5,6.答案:3,4,5,610.已知f(x)的定义域为[0,1),求f(cosx)的定义域.解:(1)0≤cosx <1⇒2kπ-2π≤x≤2kπ+2π,且x≠2kπ(k ∈Z ), ∴所求函数的定义域为{x |2kπ-2π≤x≤2kπ+2π且x≠2kπ,k ∈Z }.11.已知函数f(x)=-2asin(2x+6π)+2a+b(a≠0)的定义域为[0,2π],值域为[-5,1],求常数a 、b 的值.解:∵x ∈[0,2π],∴2x+6π∈[6π,67π]. 根据y=sinx 的图象可知21-≤sin(2x+6π)≤1.因此,由已知函数的值域为[-5,1],可得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=++-=++∙>522,122120b a a b a a a或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++--=++∙<.122,52212,0b b a b a a a解之,得⎩⎨⎧-==5,2b a 或⎩⎨⎧=-=.1,2b a。
更上一层楼基础•巩固1.函数y=cos(x+4π),x ∈R 是( ) A.奇函数 B.偶函数C.既不是奇函数又不是偶函数D.既是奇函数又是偶函数 思路分析:根据函数奇偶性的定义进行判断.函数的定义域为x ∈R ,由f(-x)=cos(-x+4π)≠f(x),f(-x)=cos(-x+4π)≠-f(x), 所以函数既不是奇函数又不是偶函数.答案:C2.下列叙述正确的个数是( )①作正弦函数图象时,单位圆的半径长与x 轴的单位长度可以不一致 ②y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象关于点P(π,0)成中心对称图形 ③y=cosx ,x ∈[0,2π]的图象关于x=π成轴对称图形 ④正、余弦函数y=sinx 、y=cosx 的图象不超出y=-1与y=1所夹的区域A.1B.2C.3D.4思路分析:①错;②③④正确.答案:C3.方程cosx=lgx 的实根的个数是( )A.1B.2C.3D.无数个思路分析:在同一坐标系中作函数y=cosx 与y=lgx 的图象,如图,显然两图象有三个交点(x i ,y i ),其中x i ∈(1,10)(i=1,2,3)是方程cosx=lgx 的解.答案:C4.若0<α<β<4π,a=2sin(α+4π),b=2sin(β+4π),则( ) A.a <b B.a >b C.ab <1 D.ab >2思路分析:∵0<α<β<4π,∴2444ππβπαπ<+<+<. 而正弦函数y=sinx ,x ∈[0,2π]是增函数, ∴sin(α+4π)<sin(β+4π). ∴2sin(α+4π)<2sin(β+4π),即a <b. 答案:A5.函数y=3cos(215+x π)-1的最小正周期是___________.思路分析:1052==ππT . 答案:10 综合•应用 6.当22ππ≤≤-x 时,函数f(x)=2sin(x+3π)的最大值是____________,最小值是____________.思路分析:∵-2π≤x≤2π,∴6536πππ≤+≤-x .令u=x+3π,则656ππ≤≤-u . ∵21-≤sinu≤1,∴-1≤2sinu≤2,即-1≤2sin (x+3π)≤2,即该函数的最大值与最小值分别是2、-1. 答案:2 -17.求函数1)42sin(2--=πx y 的定义域. 解:要使函数有意义,只需2sin(2x-4π)-1≥0,即sin(2x-4π)≥22. 令u=2x-4π,如图,作y=sinu 的图象.在区间[0,2π]上适合条件的u 的范围是[4π,43π],扩展到整个定义域上,得4π+2kπ≤2x -4π≤43π+2kπ,k ∈Z .化简得4π+kπ≤x≤2π+kπ,k ∈Z ,即该函数的定义域是[4π+kπ,2π+kπ],k ∈Z .回顾•展望8.求函数y=sin 2x-8sinx+15的最值.解:y=(sinx-4)2-1,∵x ∈R ,∴-1≤sinx≤1.于是问题就变成了求闭区间[-1,1]上二次函数的最大值与最小值问题了. 显然,当sinx=-1时,y max =(-1-4)2-1=24;当sinx=1时,y min =(1-4)2-1=8.。
课后训练1.函数f (x )=π1sin 26x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的周期是( )A .π2 B .π C .3π2 D .2π2.下列四个函数的图象关于y 轴对称的是( )A .y =sin xB .y =1+cos xC .y =sin 2xD .y =πcos 23x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭3.下列是定义在R 上的四个函数图象的一部分,其中不是周期函数的是()4.下列函数中,周期为π的函数的个数为( )①y =|sin 2x |;②y =1πcos 212x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,③y =cos 2x ;④y =πsin 23e x ⎛⎫- ⎪⎝⎭A .0B .1C .2D .35.函数y =-x cos x 的部分图象是( )6.函数f(x)=π3cos3xω⎛⎫-⎪⎝⎭(ω>0)的最小正周期为2π3,则f(π)=__________.7.已知函数f(x)=π2sin4xϕ⎛⎫++⎪⎝⎭是奇函数,则φ∈ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦时,φ的值为__________.8.已知f(x)=3sincosa x bxc x++3,若f(5)=-2,求f(-5)的值.9.设函数f(x)=πsin53kx⎛⎫+⎪⎝⎭(k∈N*),若自变量x在任意两个整数间(包括整数本身)变化时,至少存在一个x1和一个x2,使f(x1)=1,f(x2)=-1,求k的最小值.10.若函数f(n)=πsin3n(n∈Z).求f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 013).参考答案1答案:B 解析:由公式T =2πω,可得周期T =2π2=π. 2答案:B 解析:当函数图象关于y 轴对称时,此函数是偶函数,易知B 中函数是偶函数,故选B .3答案:D 解析:显然D 中函数图象不是经过相同单位,图象重复出现.而A 、C 中每经过一个单位长度,图象重复出现.B 中图象每经过2个单位,图象重复出现.所以A 、B 、C 中函数是周期函数,D 中函数不是周期函数.4答案:C 解析:由图象知y =|sin 2x |的周期为π2.由公式T =2πω可求②中函数周期为4π,③中函数周期为π;对④,f (x +π)=ππsin 22πsin 233e e x x ⎛⎫⎛⎫+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==f (x ),∴周期为π,故周期为π的函数有2个.5答案:D 解析:易知函数y =-x cos x 是奇函数,从而图象关于原点对称,排除A 、C .又x ∈π0,2⎛⎫ ⎪⎝⎭时,y =-x cos x <0,排除B . 故选D . 6答案:32-解析:由已知2π2π3ω=,∴ω=3,∴f (x )=π3cos 33x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,∴f (π)=π3cos 3π3⎛⎫- ⎪⎝⎭=π3cos π3⎛⎫- ⎪⎝⎭=π33cos 32-=-. 7答案:π4- 解析:由已知π4+φ=k π(k ∈Z ),∴φ=k π-π4(k ∈Z ),又∵φ∈ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,∴k =0时,φ=π4-符合条件. 8答案:解:设g (x )=3sin cos a x bx c x +,则g (-x )=3sin()()cos()a x b x c x -+--=3sin cos a x bx c x +-=-g (x ),∴g (x )是奇函数.由f (5)=-2得f (5)=g (5)+3=-2,∴g (5)=-5.∴f (-5)=g (-5)+3=-g (5)+3=8.9答案:解:设f (x )的周期为T ,则T =10πk. 据题意,T ≤1,∴10πk ≤1. 即k ≥10π≈31.4.∵k ∈N *,∴k 的最小值为32.10答案:解:由f (n )=πsin 3n 可得周期为T =6, ∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 013)=f (1)+f (2)+f (3)=π2πsin+sin 33+sin π=33+0=322+.。
课后集训基础达标1.y=cos(-2x)的最小正周期为( )A.πB.2πC.2πD.4π解析:T=22||2πωπ==π.答案:A2.函数y=sin(-2x +4π)的最小正周期是( )A.πB.2πC.4πD.2π解析:T=|21|2||2-=πωπ=4π.答案:C3.下列函数中,最小正周期为π的函数是( ) A.y=sin 2xB.y=cos 2xC.y=cosxD.y=cos 2x解析:A 中T=212π=4π;B 中T=212π=4π;C 中T=2π.答案:D4.下列两个函数:①y=|cosx|;②y=sin|x|周期性是( )A.只有①是周期函数B.只有②是周期函数C.①和②都是周期函数D.①和②都不是周期函数解析:由两函数图象可判断.答案:A5.函数y=cos(x k 4+3π)(k >0)的最小正周期不大于2,则正整数k 的最小值应是()A.10B.11C.12D.13解析:∵y=cos(k4x+3π)(k >0)的最小正周期为T=k k ππ842=,∴k π8≤2,∴k≥4π,∴k 的最小值为31.故选D.答案:D6.函数y=2cos(3π-ωx)的最小正周期是4π,则ω=______________.解析:T=||2ωπ=4π, ∴|ω|=21,∴ω=±21. 答案:±21 综合运用7.(2004天津)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 ∈[0, 2π]时,f(x)=sinx,则f(35π)的值为( ) A.-21 B.21 C.-23 D.23 解析:由题意可得 f(π35)=f(π+π32)=f(π32) =f(-3π+π)=f(-3π)=f(3π) =sin 3π=23. 答案:D8.y=sin3x+cos2x 的最小正周期为_____________.解析:∵y 1=sin3x 的最小正周期为T 1=32π,y 2=cos2x 的最小正周期为T 2=π,而32π与33π的最小公倍为36π即2π. ∴y=sin3x+cos2x 的最小正周期为2π.答案:2π9.若函数f(x)的定义域为R ,最小正周期为π23,且满足f(x)=⎪⎩⎪⎨⎧<≤<≤-,0sin ,02cos x x xx x π则f(415π-)=________________. 解析:∵f(-π415)=f(-23π×3+43π)=f(π43)=sin 43π=22. 答案:22 拓展探究10.求函数y=|sinx|+|cosx|的周期.解:∵|sin(x+2π)|=|cosx|,|cos(x+2π)|=|sinx|, ∴y=|cos(x+2π)|+|sin(x+2π)|=|sinx|+|cosx|. ∴2π是函数y=|sinx|+|cosx|的周期.下面是证明2π是函数y 的最小正周期. 设存在T(0<T <2π),使y=|sin(x+T)|+|cos(x+T)|=|sinx|+|cosx|对一切实数x 都成立. 令x=2π代入上式得 |sinx|+|cosx|=1+0=1,|sin(x+T)|+|cos(x+T)|=|cosT|+|sinT|=cosT+sinT >1,此时|sin(x+T)|+|cosx(x+T)|≠sinT+cosT,矛盾, ∴2π是函数y=|sinx|+|cosx|的最小正周期. 备选习题 11.y=|3cos(-421π+x )|的最小正周期为_____________. 解析:y=3cos(-421π+x )的周期T=|21|2-π=4π.加绝对值周期减半. 答案:2π12.若函数f(x)=2cos(ωx+3π)的最小正周期为T ,且T ∈(1,3),则正整数ω的最大值是__________.解析:∵T=ωπ2,T ∈(1,3), ∴1<ωπ2<3,即32π<ω<2π. ∴ω的最大整数为6.答案:613.求下列各函数的周期:(1)y=cos2x; (2)y=sinx 21; (3)y=2sin(2x -6π). 解:(1)T=22π=π. (2)T=212π=4π.(3)T=212π=4π. 14.已知函数f(x)=21log |sinx|.(1)求f(x)定义域与值域;(2)判断f(x)周期性.若是周期函数,求周期.解:(1)|sinx|>0⇒sinx≠0,∴x≠kπ,k ∈Z,∴定义域为{x|x≠kπ,k ∈Z }.∵0<|sinx|≤1, ∴21log |sinx|≥0,∴函数的值域为{y|y≥0}.(2)∵|sinx|在定义域{x|x≠kπ,k ∈Z }内是周期函数,且最小正周期是π,∴函数y=21log |sinx|是周期函数,且最小正周期是π.15.设f(x)为定义在(-∞,+∞)上的周期函数,且周期为2,当x ∈[2,3]时,f(x)=x.当x ∈[0,1]时,求f(x)的解析式.解:设x ∈[0,1],则x+2∈[2,3],∴f(x+2)=x+2.∵f(x)是周期为2的函数,∴f(x+2)=f(x),∴f(x)=x+2.16.已知定义在(-∞,+∞)上的函数f(x)的周期为π,若在[0,π]上f(x)=-sinx,求函数f(x)在区间[-22.8π,-22.4π]上的解析式.解:设x ∈[-22.8π,-22.4π],则x+23π∈[0.2π,0.6π].∵x ∈[0,π)时,f(x)=-sinx,∴f(x+23π)=-sin(x+23π)=-sin(x+π)=sinx.∵f(x)是周期为π的函数,∴f(x+23π)=f(x),∴f(x)=sinx,即当x ∈[-22.8π,-22.4π]时,f(x)的解析式为f(x)=sinx.。
数学·必修4(人教A 版)1.4 三角函数的图象与性质1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象基础提升1.在同一坐标系中,函数y =sin x ,x ∈与y =sin x ,x ∈的图象( ) A .重合 B .形状相同,位置不同 C .关于y 轴对称 D .形状不同,位置不同 答案:B2.在同一坐标系中,函数y =-cos x 的图象与余弦函数y =cos x 的图象( ) A .只关于x 轴对称 B .关于原点对称C .关于原点、x 轴对称D .关于原点、坐标轴对称 答案:D3.在同一平面直角坐标系中,函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+3π2,x ∈的图象和直线y =12的交点个数是( )A .0个B .1个C .2个D .4个答案:C0,2π的简图是()4.函数y=sin(-x),x∈[]解析:∵y=sin(-x)=-sin x,x∈.答案:B5.画出下列函数的图象.(1)y=sin |x|,x∈;(2)y=|sin x|,x∈.分析:将函数式中的绝对值符号去掉,进行等价变形,然后作图.解析:(1)y =sin|x |=⎩⎪⎨⎪⎧-sin x ,-2π≤x ≤0,sin x ,0<x ≤2π.(2)y =|sin x |=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,-2π≤x ≤-π或0≤x ≤π,-sin x ,-π<x <0或π<x ≤2π.所以y =sin|x |及y =|sin x |的图象如下图所示.巩固提高6.方程sin x =lg x 的根的个数为________. 答案:37.如果函数y =2cos x (0≤x ≤2π)的图象和直线y =2围成一个封闭的平面图形,那么这个封闭图形的面积为( )A .4B .8C .2πD .4π解析:由图可知,图形S 1与S 2,S 3与S 4都是两个对称图形,有S 1=S 2,S 3=S 4,因此函数y =2cos x 的图象与直线y =2所围成的图形面积可以等积地转化为求矩形OABC 的面积.∵|OA |=2,|OC |=2π,∴S 矩形=2×2π=4π. 答案:D8.函数y =cos x |tan x |⎝ ⎛⎭⎪⎫0≤x <3π2且x ≠π2的图象是下图中的( )答案:C9.对于函数f (x )=⎩⎨⎧sin x ,sin x ≥cos x ,cos x ,sin x <cos x ,下列命题正确的是( )A .该函数的值域是B .当且仅当x =2k π+π2(k ∈Z)时,函数取得最大值1C .当且仅当x =2k π-π2(k ∈Z)时,函数取得最小值-1D .当且仅当2k π+π<x <2k π+3π2(k ∈Z)时,f (x )<0解析:画出此函数的图象,由图象容易看出:该函数的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,1;当且仅当x =2k π+π2或x =2k π,k ∈Z 时,函数取得最大值1;当且仅当x =2k π-π4或x =2k π+3π4,k ∈Z 时,函数取得最小值-22;当且仅当2k π+π<x <2k π+3π2,k ∈Z时,f (x )<0知A 、B 、C 不正确,故选D.答案:D10.作出下列函数的简图: (1)y =2+cos x ,x ∈; (2)y =-2sin x ,x ∈.解析:(1)按五个关键点列表:描点,并将它们用光滑的曲线连结起来,图象如图所示:(2)按五个关键点列表:描点,并将它们用光滑的曲线连结起来,图象如图所示:。
)6-x 21cos(2y π=)4x2x sin(y +-=2π==)617f(1)3f(ππ则f(x)sin(x )(4πωω=+§1.4.2正弦函数、余弦函数的性质第一课时【学习目标、细解考纲】1.理解掌握什么是周期函数,函数的周期,最小正周期.2.掌握正弦函数、余弦函数的周期性,周期,最小正周期.【知识梳理、双基再现】1.对于函数f(x),______________________________________________________________________,那么f(x)叫做周期函数,__________________________________________________叫这个函数的周期.2. _____________________________________叫做函数f(x)的最小正周期.3.正弦函数,余弦函数都是周期函数,周期是____________________,最小正周期是____________________.【小试身手、轻松过关】1.正弦函数sinx 3y =的周期是___________________________.2.正弦函数sinx 3y +=的周期是_________________________.3.余弦函数y cos2x =的周期是___________________________.4.余弦函数 的周期是______________________. 【基础训练、锋芒初显】1.函数 的周期是________________________.2.函数y Asin(x )y Acos(x )ωϕωϕ=+=+或的周期与解析式中的______________无关,其周期为: __________________.3.函数 >0)的周期是23π则ω=____________ 4.若函数f(x)是以 为周期的函数,且 __________. 5.函数x sin f(x)=是不是周期函数?若是,则它的周期是多少?4sin )24sin(πππ=+sinx y 2=不是π【举一反三、能力拓展】1.函数y=sin x 是周期函数吗?如果是,则周期是多少?2.cosx sinx y +=是周期函数吗?如果是,则周期是多少?3.函数c f(x)=(c 为常数)是周期函数吗?如果是,则周期是多少?【名师小结、感悟反思】要正确理解周期函数的定义,定义中的“当x 取定义域内的每一个值时”这一词语特别重要的是“每一个值”四个字,如果函数f(x)不是当x 取定义域内的每一个值,都有f(x)T)f(x =+,那么T 就不是f(x)的周期,如:虽然 但的周期。
1.4.2正弦函数、余弦函数的性质第1课时正弦函数、余弦函数的性质(1)[目标] 1.了解周期函数与最小正周期的意义. 2.了解三角函数的周期性和奇偶性. 3.能求简单三角函数的周期,并能判断一些函数的奇偶性.[重点] 会求函数周期,会判断奇偶性.[难点] 函数周期的概念.知识点一周期函数[填一填](1)定义:对于函数f(x),如果存在一个非零的常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.(2)最小正周期.①定义:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数称为函数f(x)的最小正周期,简称周期.②正弦函数与余弦函数的最小正周期:2π.[答一答]1.是否所有的周期函数都有最小正周期?提示:不是.如f(x)=C(C为常数,x∈R),所有的非零实数T 都是它的周期,不存在最小正周期.2.周期函数的周期是否唯一?提示:不唯一.若f(x+T)=f(x),则f(x+nT)=f(x)(n∈N).知识点二正弦函数、余弦函数的周期[填一填](1)函数y=sin x与y=cos x的周期都是2kπ(k∈Z).最小正周期为2π.(2)函数y=A sin(ωx+φ)和y=A cos(ωx+φ)(其中A,ω,φ是常数,且A≠0,ω>0)的周期为:T=.[答一答]3.三角函数的周期与什么量有关?若ω<0,函数y=A sin(ωx +φ)或y=A cos(ωx+φ)的周期公式是什么?提示:三角函数的周期只与ω有关,而与A,φ无关,若ω<0,则函数y=A sin(ωx+φ)与y=A cos(ωx+φ)的周期公式是T=.4.函数y=5sin的最小正周期为5π.知识点三正弦函数、余弦函数的奇偶性[填一填](1)正弦曲线关于原点对称;是奇函数(填“奇”或“偶”);(2)余弦曲线关于y轴对称;是偶函数.[答一答]5.函数y=1+cos x的图象(B)A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于原点对称D.关于直线x=对称解析:y=1+cos x是偶函数,其图象关于y轴对称.类型一求三角函数的周期[例1]求下列函数的周期:(1)y=sin(x∈R);(2)y=|sin x|(x∈R).[分析](1)利用代换z=2x+,将求原来函数的周期转化为求y=sin z的周期求解,或利用公式求解.(2)作出函数图象观察求解.[解](1)方法一(定义法):令z=2x+,∵x∈R,∴z∈R,函数y=sin z的最小正周期是2π,就是说变量z只要且至少要增加到z+2π,函数y=sin z(z∈R)的值才能重复取得,而z+2π=2x++2π=2(x+π)+,∴自变量x只要且至少要增加到x+π,函数值才能重复取得,从而函数f(x)=sin(x∈R)的周期是π.方法二(公式法):f(x)=sin中,ω=2,∴T==π.(2)方法一(定义法):∵f(x)=|sin x|,∴f(x+π)=|sin(x+π)|=|-sin x|=|sin x|=f(x),故f(x)的最小正周期为π.方法二(图象法):作出y=|sin x|的图象如图:由图象易知y=|sin x|的周期为π.三角函数周期的主要求法方法一:定义法,利用f(x+T)=f(x);方法二:公式法,对于y=A sin(ωx+φ)或y=A cos(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,且A≠0,ω≠0),周期T=;方法三:图象法,作出函数图象,通过观察图象得到周期.[变式训练1](1)下列函数中,周期为π的函数为(C)A.y=sin B.y=sinC.y=cos D.y=cos(2)若函数是以2为周期的函数,且f(3)=6,则f(5)=6.解析:(1)利用周期公式T=,可知C中函数周期T==π.故选C.(2)∵函数是以2为周期的函数,∴f(5)=f(3+2)=f(3)=6.故填6.类型二三角函数奇偶性的有关问题命题视角1:三角函数奇偶性的判断[例2]判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)=sin2x;(2)f(x)=sin;(3)f(x)=sin|x|;(4)f(x)=+.[分析]首先看定义域是否关于原点对称,再看f(-x)与f(x)之间的关系.[解](1)显然x∈R,f(-x)=sin(-2x)=-sin2x=-f(x),所以f(x)=sin2x是奇函数.(2)因为x∈R,f(x)=sin=-cos,所以f(-x)=-cos=-cos=f(x),所以函数f(x)=sin是偶函数.(3)显然x∈R,f(-x)=sin|-x|=sin|x|=f(x),所以函数f(x)=sin|x|是偶函数.(4)由得cos x=1,∴函数的定义域为{x|x=2kπ,k∈Z},定义域关于原点对称.当cos x=1时,f(x)=0,f(x)=±f(-x).∴f(x)=+既是奇函数又是偶函数.判断函数的奇偶性时,必须先检查其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.[变式训练2]函数y=sin(0≤φ≤π)是R上的偶函数,则φ的值是(C)A.0 B. C.D.π解析:由题意得sin(-φ)=±1,即sinφ=±1.因φ∈[0,π],所以φ=.故选C.命题视角2:三角函数的对称性[例3]函数y=sin的对称轴是________,对称中心是________.[解析]要使sin=±1,必有2x+=kπ+(k∈Z),∴x=π+(k∈Z).即对称轴所在直线方程为x=π+(k∈Z).而函数y=sin的图象与x轴的交点即为对称中心.令y=0,即sin=0,∴2x+=kπ(k∈Z),即x=π-(k∈Z).故函数y=sin的对称中心为(k∈Z).[答案]x=+(k∈Z)(k∈Z)[变式训练3]下列四个函数中,最小正周期为π,且图象关于直线x=对称的是(D)A.y=sin B.y=sinC.y=sin D.y=sin解析:由函数的最小正周期为π可排除选项A、B.对于选项C,x=时,y=sin=sin=-,显然x=不是它的对称轴.故选D.类型三函数周期性与奇偶性的应用[例4]已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且y=f(x)的图象关于直线x=2对称.(1)证明:f(x)是周期函数;(2)若当x∈[-2,2]时,f(x)=-x2+1,求当x∈[-6,-2]时,f(x)的解析式.[分析]证明函数f(x)是周期函数,关键是找到一个非零常数T,使f(x+T)=f(x)恒成立.求f(x)在区间[-6,-2]上的解析式,要充分利用其周期性,将它转化到已知区间[-2,2]上进行求解.[解](1)证明:由已知f(-x)=f(x),f(2+x)=f(2-x)对任意x∈R恒成立.f(x+4)=f[(x+2)+2]=f[2-(x+2)]=f(-x)=f(x).故f(x)是以4为周期的周期函数.(2)当x∈[-6,-2]时,x+4∈[-2,2].∴f(x)=f(x+4)=-(x+4)2+1=-x2-8x-15.证明或判断抽象函数的周期性,是一种题型,解题的关键是找出其周期,一般要在题设条件下通过尝试变形来解决.求周期函数在某个区间内的解析式,先要在该区间内选取自变量,再通过周期将其调节到已知区间,从而将它转化为已知区间内的函数解析式.[变式训练4]定义在R上的函数f(x)既是偶函数,又是周期函数,若f(x)的最小正周期为π,且当x∈时,f(x)=sin x,则f等于(D)A.- B.C.- D.解析:f=f=f=f=f=f=sin=.1.函数y=3sin的最小正周期是(C)A.4πB.2πC.π D.解析:T==π.2.下列函数中是偶函数的是(C)A.y=sin2x B.y=-sin xC.y=sin|x| D.y=sin x+1解析:A为奇函数,B为奇函数,D为非奇非偶函数,C为偶函数,选C.3.函数f(x)=sin的图象的一条对称轴是(C)A.x=B.x=C.x=-D.x=-解析:三角函数在对称轴处取得最值,将x=-代入f(x)=sin得f(x)=-1,取得函数的最小值,因此,直线x=-是对称轴.4.若函数f(x)=sinωx(ω>0)的周期为π,则ω=2.解析:由于周期T=,所以=π,解得ω=2.5.若函数f(x)是以为周期的奇函数,且f()=1,求f(-π)的值.解:∵f(x)的周期为,且为奇函数,∴f(-)=f(-3π+)=f(-6×+)=f().而f()=f(-)=f(-)=-f()=-1,∴f(-)=-1.——本课须掌握的两大问题1.对周期函数的正确理解(1)关于函数周期的理解应注意以下三点:①存在一个不等于零的常数T;②对于定义域内的每一个值x,都有x+T属于这个定义域;③满足f(x+T)=f(x).(2)并不是每一个函数都是周期函数,若函数具有周期性,则其周期也不一定唯一.(3)如果T是函数f(x)的一个周期,则nT(n∈Z且n≠0)也是f(x)的周期.2.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.(3)注意诱导公式在判断三角函数奇偶性时的运用.。
(浙江专版)2017-2018学年高中数学第一章三角函数1.4.2 第一课时正弦函数、余弦函数的周期性与奇偶性学案新人教A版必修4编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((浙江专版)2017-2018学年高中数学第一章三角函数1.4.2 第一课时正弦函数、余弦函数的周期性与奇偶性学案新人教A版必修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第一课时正弦函数、余弦函数的周期性与奇偶性预习课本P34~37,思考并完成以下问题(1)周期函数的定义是什么?(2)如何利用周期的定义求正、余弦函数的周期?(3)正、余弦函数的奇偶性分别是什么?错误!1.周期函数(1)周期函数的概念条件①对于函数ƒ(x),存在一个非零常数T②当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x)结论函数ƒ(x)叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期条件周期函数ƒ(x)的所有周期中存在一个最小的正数结论这个最小正数叫做ƒ(x)的最小正周期[点睛]对周期函数的两点说明(1)并不是每一个函数都是周期函数,若函数具有周期性,则其周期也不一定唯一.(2)如果T是函数ƒ(x)的一个周期,则nT(n∈Z且n≠0)也是ƒ(x)的周期.2.正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性函数y=sin x y=cos x周期2kπ(k∈Z且k≠0)2kπ(k∈Z且k≠0)最小正周2π2π期奇偶性奇函数偶函数错误!1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×")(1)因sin错误!=sin错误!,则错误!是正弦函数y=sin x的一个周期.( )(2)若T是函数ƒ(x)的周期,则kT,k∈N*也是函数f(x)的周期.() (3)函数y=3sin 2x是奇函数.( )(4)函数y=-cos 错误!x是偶函数.()答案:(1)×(2)√(3)√(4)√2.函数ƒ(x)=2sin错误!是( )A.T=2π的奇函数B.T=2π的偶函数C.T=π的奇函数D.T=π的偶函数答案:B3.下列函数中,周期为错误!的是()A.y=sin x B.y=sin 2xC.y=cos 错误!D.y=cos 4x答案:D4.函数ƒ(x)=sin x cos x是______(填“奇”或“偶")函数.答案:奇三角函数的周期[典例]求下列函数的周期.(1)ƒ(x)=cos错误!;(2)ƒ(x)=|sin x|.[解](1)[法一定义法]∵ƒ(x)=cos错误!=cos错误!=cos错误!=ƒ(x+π),即ƒ(x+π)=ƒ(x),∴函数ƒ(x)=cos错误!的周期T=π。
2017-2018学年高中数学第一章三角函数1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质练习新人教A版必修4编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017-2018学年高中数学第一章三角函数1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质练习新人教A版必修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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2 正弦函数、余弦函数的性质题号1234567891011得分答案一、选择题(本大题共7小题,每小题5分,共35分)1.当-错误!≤x≤错误!时,函数f(x)=2sin(x+错误!)有( ) A.最大值1,最小值-1B.最大值1,最小值-错误!C.最大值2,最小值-2D.最大值2,最小值-12.函数y=2cos错误!的最小正周期是()A.错误! B。
错误!C.2π D.π3.下列关系式中正确的是()A.sin 11°<cos 10°〈sin 168°B.sin 11°<sin 168°〈cos 10°C.sin 168°<sin 11°<cos 10°D.sin 168°<cos 10°<sin 11°4.已知函数f(x)=sin(2x-错误!),则函数f(x)的图像的一条对称轴的方程是()A.x=错误! B.x=错误!C.x=错误! D.x=错误!5.若函数y=sin(x+φ)(0≤φ≤π)是R上的偶函数,则φ等于( )A.0 B.错误! C。
第10课时 正、余弦函数的周期性对应学生用书P21知识点一 周期函数的定义1.下列是定义在R 上的四个函数图象的一部分,其中不是周期函数的是( ) 答案 D解析 显然D 中函数图象不是经过相同单位长度,图象重复出现.而A ,C 中每经过一个单位长度,图象重复出现.B 中图象每经过2个单位,图象重复出现.所以A ,B ,C 中函数是周期函数,D 中函数不是周期函数.2.下列函数中,不是周期函数的是( ) A .y =|cos x | B .y =cos|x | C .y =|sin x | D .y =sin|x | 答案 D解析 画出y =sin|x |的图象(图略),易知选D .知识点二 正、余弦函数的周期求法3.函数y =sin x ,y =cos x 的最小正周期分别是T 1,T 2,则tan T 1+T 216=________.答案 1解析 T 1=T 2=2π,则tanT 1+T 216=tan 4π16=tan π4=1. 4.若函数y =3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4的最小正周期为π,则ω的值为________. 答案 ±2解析 由已知得3cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ωx +π+π4=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4,即3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4+ωπ=3cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π4,易知ωπ=±2π,解得ω=±2.知识点三 周期函数的应用5.函数y =|cos x |-1的最小正周期是________. 答案 π解析 因为函数y =|cos x |-1的周期同函数y =|cos x |的周期一致,由函数y =|cos x |的图象知其最小正周期为π,所以y =|cos x |-1的最小正周期也为π.6.已知f (x )是R 上的奇函数,f (x +3)=f (x ),则f (2016)=________. 答案 0解析 因为f (x )是R 上的奇函数,所以f (0)=0, 又因为f (x +3)=f (x ),所以T =3, 所以f (2016)=f (672×3)=f (0)=0. 7.已知f (n )=sin n π4(n ∈Z ),那么f (1)+f (2)+…+f (100)=________.答案2+1解析 ∵f (n )=sinn π4(n ∈Z ),∴f (1)=22,f (2)=1,f (3)=22,f (4)=0,f (5)=-22,f (6)=-1,f (7)=-22,f (8)=0,…,不难发现,f (n )=sin n π4(n ∈Z )的周期T =8,且每一个周期内的函数值之和为0.∴f (1)+f (2)+…+f (100)=f (97)+f (98)+f (99)+f (100)=f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=22+1+22+0=2+1. 8.已知函数y =5cos2k +1π3x -π6(其中k ∈N ),对任意实数a ,在区间[a ,a +3]上要使函数值54出现的次数不少于4次且不多于8次,求k 的值.解 由5cos2k +1π3x -π6=54,得cos 2k +1π3x -π6=14.∵函数y =cos x 在每个周期内出现函数值14有两次,而区间[a ,a +3]长度为3,为了使长度为3的区间内出现函数值14不少于4次且不多于8次,必须使3不小于2个周期长度且不大于4个周期长度.即2×2π2k +1π3≤3,且4×2π2k +1π3≥3.∴32≤k ≤72.又k ∈N ,故k =2,3.一、选择题1.定义在R 上的函数f (x ),存在无数个实数x 满足f (x +2)=f (x ),则f (x )( ) A .是周期为1的周期函数 B .是周期为2的周期函数 C .是周期为4的周期函数 D .不一定是周期函数 答案 D解析 根据周期函数的定义可知f (x +T )=f (x )中的x 必须是定义域中的任意值,否则不一定为周期函数.2.下列函数中,周期为π2的是( )A .y =cos4|x |B .y =-sin2xC .y =cos x 4D .y =sin x -π2答案 A解析 对于A ,∵y =cos4|x |=cos4x ,∴T =2π4=π2;对于B ,T =2π2=π;对于C ,T =2π4=8π;对于D ,y =sin x -π2=-cos x ,T =2π.故选A .3.函数y =cos k 4x +π3(k >0)的最小正周期不大于2,则正整数k 的最小值应是( )A .10B .11C .12D .13 答案 D解析 ∵T =2πk4=8πk≤2,∴k ≥4π,又k ∈Z ,∴正整数k 的最小值为13.4.函数y =cos(sin x )的最小正周期是( ) A .π2 B .π C.2π D.4π答案 B解析 cos[sin(x +π)]=cos(-sin x )=cos(sin x ), ∴T =π,故选B .5.设函数f (x )=sin3x +|sin3x |,则f (x )为( ) A .周期函数,最小正周期为π3 B .周期函数,最小正周期为2π3C .周期函数,最小正周期为2πD .非周期函数 答案 B解析 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0,sin3x ≤0,2sin3x ,sin3x >0,大致图象如图所示,由图可知f (x )为周期函数,最小正周期为2π3.二、填空题6.设函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6,ω>0,x ∈(-∞,+∞),且以π2为最小正周期.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α4+π12=95,则sin α的值为________. 答案 ±45解析 由题意知π2=2πω,∴ω=4,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α4+π12=3sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤4⎝⎛⎭⎪⎫α4+π12+π6 =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2=3cos α=95∴cos α=35,∴sin α=±1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=±45.7.函数f (x )=sin ωx +π4(ω>0)的周期为π4,则ω=________.答案 8解析 由题意,2πω=π4,∴ω=8.8.已知定义在R 上的函数f (x )是以2为周期的奇函数,则方程f (x )=0在[-2,2]上至少有________个实数根.答案 5解析 因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数, 所以f (0)=0,又因为函数f (x )以2为周期, 所以f (2)=f (-2)=f (0)=0,且⎩⎪⎨⎪⎧f -1=-f 1,f -1=f1,解得f (-1)=f (1)=0,故方程f (x )=0在[-2,2]上至少有5个实数根. 三、解答题9.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x +2)f (x )=1,求证:f (x )是周期函数. 证明 ∵f (x +2)=1f x,∴f (x +4)=f [(x +2)+2]=1fx +2=11f x=f (x ).∴函数f (x )是周期函数,4是一个周期. 10.设函数f (x )=a sin kx -π3和函数g (x )=b cos2kx -π6(a >0,b >0,k >0),若它们的最小正周期之和为3π2,且f π2=g π2,f π4=-3g π4-1,求这两个函数的解析式.解 ∵f (x )和g (x )的最小正周期和为3π2,∴2πk +2π2k =3π2,解得k =2. ∵f π2=g π2,∴a sin2×π2-π3=b cos4×π2-π6,即a ·sinπ-π3=b ·cos2π-π6.∴32a =32b ,即a =b .① 又f π4=-3g π4-1,则有a ·sin π6=-3b ·cos 5π6-1,即12a =32b -1.② 由①②解得a =b =1.∴f (x )=sin2x -π3,g (x )=cos4x -π6.。
高中数学学习材料马鸣风萧萧*整理制作1.下列函数中,周期为π2的是( ) A .y =sin x 2B .y =sin 2xC .y =cos x 4D .y =cos 4x 解析:选D.A 中函数的周期为T =4π,B 中函数的周期为T =π,C 中函数的周期为T =8π,故选D.2.函数y =3cos(25x -π6)的最小正周期是( ) A.2π5 B.5π2C .2πD .5π解析:选D.∵3cos[25(x +5π)-π6]=3cos(25x -π6+2π)=3cos(25x -π6), ∴y =3cos(25x -π6)的最小正周期为5π. 3.已知函数f (x )=sin(πx -π2)-1,则下列命题正确的是( ) A .f (x )是周期为1的奇函数B .f (x )是周期为2的偶函数C .f (x )是周期为1的非奇非偶函数D .f (x )是周期为2的非奇非偶函数解析:选B.∵f (x )=-cosπx -1,∴f (-x )=-cos(-πx )-1=-cosπx -1=f (x ),∴f (x )为偶函数.又-cos [π(x +2)]-1=-cos(πx +2π)-1=-cosπx -1,∴f (x )的周期是2.故选B.4.下列命题中正确的是( )A .y =-sin x 为奇函数B .y =|sin x |既不是奇函数也不是偶函数C .y =3sin x +1为偶函数D .y =sin x -1为奇函数解析:选A.y =|sin x |是偶函数,y =3sin x +1与y =sin x -1都是非奇非偶函数.5.若函数y =sin(x +φ)(0≤φ≤π)是R 上的偶函数,则φ等于( )A .0 B.π4C.π2D .π 解析:选C.由于y =sin(x +π2)=cos x ,而y =cos x 是R 上的偶函数,所以φ=π2. 6.函数f (x )=sin(32π+x )的奇偶性是________.解析:∵f (x )=sin(32π+x )=-cos x ,又g (x )=-cos x 是偶函数,∴f (x )=sin(32π+x )是偶函数.答案:偶函数7.函数f (x )=sin x -1的定义域为________.解析:要使f (x )=sin x -1有意义,则sin x -1≥0,即sin x ≥1,而sin x ≤1,∴sin x =1,即x =2k π+π2,k ∈Z .∴函数f (x )=sin x -1的定义域为{x |x =2k π+π2,k ∈Z }.答案:{x |x =2k π+π2,k ∈Z }8.函数y =3sin(ax +π6)的最小正周期是π,则a =________.解析:∵y =3sin(ax +π6)的最小正周期是π,∴必有3sin[a (x +π)+π6]=3sin[(ax +π6)+a π]=3sin(ax +π6),∴|a π|=2π,∴a =±2.答案:±29.求下列函数的周期:(1)y =-2cos(-12x -1);(2)y =|sin 2x |.解:(1)∵-2cos[-12(x +4π)-1] =-2cos[(-12x -1)-2π]=-2cos(-12x -1),∴函数y =-2cos(-12x -1)的周期是4π.(2)∵|sin2(x +π2)|=|sin(2x +π)|=|-sin 2x |=|sin 2x |,∴y =|sin 2x |的周期是π2. 10.若函数f (x )是以π2为周期的偶函数,且f (π3)=1,求f (-176π)的值. 解:∵f (x )的周期为π2,且为偶函数, ∴f (-176π)=f (-3π+π6) =f (-6×π2+π6)=f (π6). 而f (π6)=f (π2-π3)=f (-π3)=f (π3)=1, ∴f (-176π)=1.。
课题:正弦函数、余弦函数的性质---周期性一、教学内容分析《正弦、余弦函数的周期性》是普通高中课程标准实验教科书必修四第一章第四节第二节课,其主要内容是周期函数的概念及正弦、余弦函数的周期性.正弦、余弦函数的周期性是三角函数的一个重要性质,是研究三角函数的其它性质的基础,是函数性质的重要补充.通过本课的学习不仅能进一步培养学生的数形结合能力、推理论证能力,分析问题和解决问题的能力,而且能使学生把这些认识迁移到后续的知识学习中去,为以后研究三角函数的其它性质打下基础.所以本课既是前期知识的发展,又是后续有关知识研究的前驱,起着承前启后的作用.对于函数性质的研究,在高一必修中已经研究了幂函数、指数函数、对数函数的图象与性质,因此作为高中最后一个基本初等函数的性质的研究,学生已经有些经验了,其中,通过观察函数的图象,从图象的的特征获得函数的性质是一个基本方法,这也是数形结合思想方法的应用。
由于三角函数是刻画周期变化现象的重要数学模型,这也是三角函数不同于其他类型函数的最重要的地位,而且对于周期函数,我们只要认识清楚它在一个周期区间上的性质,那么就完全清楚它在整个定义域内的性质。
正弦、余弦函数的性质的难点在于对函数周期性的正确理解与运用,以下的奇偶性,无论是由图象观察,还是由诱导公式进行证明都很容易,单调性只要求由图象观察,不要求证明,而正弦、余弦函数的最大值和最小值可以作为单调性的一个推论,只要注意引导学生利用周期进行正确归纳即可。
二、学生学习情况分析学生在知识上已经掌握了诱导公式、正弦、余弦函数图象及五点作图的方法;在能力上已经具备了一定的形象思维与抽象思维能力;在思想方法上已经具有一定的数形结合、类比、特殊到一般等数学思想.三、设计理念根据“诱思探究教学”中提出的教学模式,设计的教学过程,遵循“探索—研究—运用”亦即“观察—思维—迁移”的三个层次要素,侧重学生的“思”“探”“究”的自主学习,由旧知识类比得新知识,自主探究图象与图象之间的变换关系,让学生动脑思,动手探,教师的“诱”要在点上,在精不用多。
一、选择题
.函数=(+π)的图像关于( )
.轴对称.原点对称
.轴对称.直线=对称
解析:=(+π)=- .
答案:.已知函数()=(π-)-,则下列命题正确的是( )
.()是周期为的奇函数
.()是周期为的偶函数
.()是周期为的非奇非偶函数
.()是周期为的非奇非偶函数解析:()=(π-)-=-π-,从而函数为偶函数,且==.
答案:.已知∈,函数()=-,∈为奇函数,则等于( )
..
.-.±解析:法一:易知=在上为奇函数,∴()=,∴=.
法二:∵()为奇函数,∴(-)=-(),即
(-)-=-+,
--=-+.
∴=,即=.
答案:.函数=(+)(>)的最小正周期不大于,则正整数的最小值应是( )
..
..
解析:∵==≤,∴≥π,
又∈,∴正整数的最小值为.
答案:
二、填空题
.函数=的最小正周期是.
解析:∵=(-+),
∴==π×=.
答案:
.函数=(ω>)的周期为,则ω=.
解析:由=,得ω=.
答案:
.函数()=-+)的奇偶性为.解析:因为+≠,故其定义域不关于原点对称,所以()为非奇非偶函数.
答案:非奇非偶函数.若函数()的定义域为,最小正周期为,且满足()=
(\\( ,-(π)≤<,,≤<π,))则(-)=.
解析:∵=,∴=
==π=.
答案:
三、解答题
.已知()= (>)的最小正周期为.
()求的值;
()求()+()+()+…+( ).
解:()由=,得=.
()∵()=的最小正周期为.
且()+()+…+()=.
∴()+()+()+…+( )
=( )+( )+…+( )
=()+()+…+()
=-[()+()+()+()]
=-π))
=-(---+)=..设有函数()=(-)和函数()=(-)(>,>,>),若它们的最小正周期之和为,且()=(),
()=-()-,求这两个函数的解析式.
解:∵()和()的最小正周期和为,
∴+=,解得=.
∵()=(),
∴(×-)=(×-),
即·(π-)=·(π-).
∴=,即=.①
又()=-()-,
则有·=-·-,
即=-.②。