y=sinx的图象
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6.1 正弦函数和余弦函数的图像与性质1.y=sinx ,x ∈R 和y=cosx ,x ∈R 的图象,分别叫做正弦曲线和余弦曲线.2.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(描点法):正弦函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是(0,0) (2π,1) (π,0) (23π,-1) (2π,0) 余弦函数y=cosx , x ∈[0,2π]的图像中,五个关键点是(0,1) (2π,0) (π,-1) (23π,0) (2π,1)3.定义域:正弦函数、余弦函数的定义域都是实数集R[或(-∞,+∞)],分别记作: y =sin x ,x ∈R y =cos x ,x ∈R4.值域正弦函数、余弦函数的值域都是[-1,1].其中正弦函数y =sin x ,x ∈R①当且仅当x =2π+2k π,k ∈Z 时,取得最大值1. ②当且仅当x =-2π+2k π,k ∈Z 时,取得最小值-1. 而余弦函数y =cos x ,x ∈R①当且仅当x =2k π,k ∈Z 时,取得最大值1.②当且仅当x =(2k +1)π,k ∈Z 时,取得最小值-1.5.周期性一般地,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.对于一个周期函数f (x ),如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.1︒周期函数x ∈定义域M ,则必有x+T ∈M, 且若T>0则定义域无上界;T<0则定义域无下界; 2︒“每一个值”只要有一个反例,则f (x )就不为周期函数(如f (x 0+t)≠f (x 0))3︒T 往往是多值的(如y=sinx 2π,4π,…,-2π,-4π,…都是周期)周期T 中最小的正数叫做f (x )的最小正周期(有些周期函数没有最小正周期)正弦函数、余弦函数都是周期函数,2k π(k ∈Z 且k ≠0)都是它的周期,最小正周期是2π.6.奇偶性y =sin x 为奇函数,y =cos x 为偶函数正弦曲线关于原点O 对称,余弦曲线关于y 轴对称7.单调性 正弦函数在每一个闭区间[-2π+2k π,2π+2k π](k ∈Z )上都是增函数,其值从-1增大到1;在每一个闭区间[2π+2k π,23π+2k π](k ∈Z )上都是减函数,其值从1减小到-1. 余弦函数在每一个闭区间[(2k -1)π,2k π](k ∈Z )上都是增函数,其值从-1增加到1;在每一个闭区间[2k π,(2k +1)π](k ∈Z )上都是减函数,其值从1减小到-1.例1 求下列函数的周期:(1)y =3cos x ,x ∈R ;(2)y =sin2x ,x ∈R ;(3)y =2sin(21x -6π),x ∈R .一般地,函数y =A sin(ωx +ϕ),x ∈R 及函数y =A cos(ωx +ϕ),x ∈R (其中A 、ω、ϕ为常数,且A ≠0,ω>0)的周期T =ωπ2.根据这个结论,我们可以由这类函数的解析式直接写出函数的周期,如对于上述例子:(1)T =2π,(2)T =22π=π,(3)T =2π÷21=4π 例2不通过求值,指出下列各式大于0还是小于0.(1)sin(-18π)-sin(-10π); (2)cos(-523π)-cos(-417π).例3 求函数y =2cos 1cos 3++x x 的值域.例4.f (x )=sin x 图象的对称轴是 .例5.(1)函数y =sin(x +4π)在什么区间上是增函数?(2)函数y =3sin(3π-2x )在什么区间是减函数?【当堂训练】1.函数y =cos 2(x -12π)+sin 2(x +12π)-1是( )A.奇函数而不是偶函数B.偶函数而不是奇函数C.奇函数且是偶函数D.非奇非偶函数2.函数y =sin (2x +25π)图象的一条对称轴方程是( )A.x =-2πB.x =-4πC.x =8πD.x =45π3.设条件甲为“y =A sin(ωx +φ)是偶函数”,条件乙为“φ=23π”,则甲是乙的( )A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件4.函数y =sin 4x +cos 4x 的最小正周期为 .5.函数y =sin2x tan x 的值域为 .6.函数y =x -sin x ,x ∈[0,π]的最大值为( ) A.0 B. 2π-1 C.π D. 2243-π7.求函数y =2sin 22x +4sin2x cos2x +3cos 22x 的最小正周期.8.求函数f (x )=sin 6x +cos 6x 的最小正周期,并求f (x )的最大值和最小值.9.已知f (x )=xx x x cos sin 1cos sin 1+-,问x 在[0,π]上取什么值时,f (x )取到最大值和最小值.10.给出下列命题:①y =sin x 在第一象限是增函数; ②α是锐角,则y =sin(α+4π)的值域是[-1,1]; ③y =sin |x |的周期是2π; ④y =sin2x -cos2x 的最小值是-1;其中正确的命题的序号是 .11.求下列函数的单调递增区间:①y =cos(2x +6π); ②y =3sin(3π-2π)12.求函数y =-|sin(x +4π)|的单调区间.13.函数y =sin(2x +25π)的图象的一条对称轴方程是( ) A.x =-2π B.x =-4π C.x =8π D.x =45π【家庭作业】1.在下列区间中函数y =sin(x +4π)的单调增区间是( ) A.[2π,π] B.[0,4π] C.[-π,0] D.[4π,2π] 2.若函数y =sin2x +a cos2x 的图象关于直线x =-8π对称,试求a 的值. .]4,3[sin 2)( .3的取值范围上递增,求在是正数,函数已知例ωππωω-=x x f4.求下列函数的定义域、值域:(1); (2) ; (3) .5.求下列函数的最大值,并求出最大值时 的集合:(1) , ; (2) , ; (3)(4) .6.要使下列各式有意义应满足什么条件?(1); (2) .37.函数,的简图是()8.函数的最大值和最小值分别为()A.2,-2 B.4,0 C.2,0 D.4,-4 9.函数的最小值是()A.B.-2 C. D.10.如果与同时有意义,则的取值范围应为()A. B. C.D.或11.与都是增函数的区间是()A., B.,C., D.,12.函数的定义域________,值域________,时的集合为_________.13.求证:(1)的周期为;(2)的周期为;(3)的周期为.参考答案:例1解:(1)∵y =cos x 的周期是2π∴只有x 增到x +2π时,函数值才重复出现.∴y =3cos x ,x ∈R 的周期是2π.(2)令Z =2x ,那么x ∈R 必须并且只需Z ∈R ,且函数y =sin Z ,Z ∈R 的周期是2π.即Z +2π=2x +2π=2(x +π).只有当x 至少增加到x +π,函数值才能重复出现.∴y =sin2x 的周期是π.(3)令Z =21x -6π,那么x ∈R 必须并且只需Z ∈R ,且函数y =2sin Z ,Z ∈R 的周期是2π,由于Z +2π=(21x -6π)+2π=21 (x +4π)-6π,所以只有自变量x 至少要增加到x +4π,函数值才能重复取得,即T =4π是能使等式2sin [21 (x +T)-6π]=2sin(21x -6π)成立的最小正数.从而y =2sin(21x -6π),x ∈R 的周期是4π. 从上述可看出,这些函数的周期仅与自变量x 的系数有关.例2解:(1)∵-2π<-10π<-18π<2π. 且函数y =sin x ,x ∈[-2π,2π]是增函数. ∴sin(-10π)<sin(-18π) 即sin(-18π)-sin(-10π)>0 (2)cos(-523π)=cos 523π=cos 53π cos(-417π)=cos 417π=cos 4π ∵0<4π<53π<π 且函数y =cos x ,x ∈[0,π]是减函数∴cos53π<cos 4π 即cos 53π-cos 4π<0 ∴cos(-523π)-cos(-417π)<0 例3解:由已知:cos x =⇒--y y 312|y y --312|=|cos x |≤1⇒(yy --312)2≤1⇒3y 2+2y -8≤0 ∴-2≤y ≤34∴y max =34,y min =-2 例4解:由图象可知:对称轴方程是:x =k π+2π(k ∈Z ) 例5解:(1)函数y =sin x 在下列区间上是增函数:2k π-2π<x <2k π+2π (k ∈Z ) ∴函数y =sin(x +4π)为增函数,当且仅当2k π-2π<x +4π<2k π+2π 即2k π-3π<x <2k π+4π(k ∈Z )为所求. (2)∵y =3sin(3π-2x )=-3sin(2x -3π) 由2k π-2π≤2x -3π≤2k π+2π 得k π-12π≤x ≤k π+125π (k ∈Z )为所求. 或:令u =3π-2x ,则u 是x 的减函数 又∵y =sin u在[2k π-2π,2k π+2π](k ∈Z )上为增函数, ∴原函数y =3sin(3π-2x )在区间[2k π-2π,2k π+2π]上递减. 设2k π-2π≤3π-2x ≤2k π+2π 解得k π-12π≤x ≤k π+125π(k ∈Z ) ∴原函数y =3sin(3π-2x )在[k π-12π,k π+125π](k ∈Z )上单调递减. 【当堂训练】 1.A 2.A 3.B 4.2π 5.[0,2) 6.C 7. 2π 8.T=2π 函数最大值为1 函数最小值为41. 9.x =4π时,f (x )取到最小值31; x =43π时,f (x )取到最大值3. 10.分析:①y =sin x 是周期函数,自变量x 的取值可周期性出现,如反例:令x 1=4π,x 2=6π+2π,此时x 1<x 2 而sin 3π>sin(6π+2π)∴①错误;②当α为锐角时,4π<α+4π<2π+4π 由图象可知22<sin(α+4π)≤1 ∴②错误;③∵y =sin |x |(x ∈R )是偶函数.其图象是关于y 轴对称,可看出它不是周期函数.∴③错误;④y =sin 2x -cos 2x =-cos2x ,最小值为-1∴④正确.答案:④11. 解:①设u=2x +6π,则y =cos u当2k π-π≤u≤2k π时y =cos u 随u 的增大而增大 又∵u=2x +6π随x ∈R 增大而增大 ∴y =cos(2x +6π)当2k π-π≤2x +6π≤2k π(k ∈Ζ) 即k π-127π≤x ≤k π-12π时,y 随x 增大而增大 ∴y =cos(2x +6π)的单调递增区间为: [k π-127π,k π-12π](k ∈Z ) ②设u=3π-2π,则y =3sin u 当2k π+2π≤u≤2k π+23π时,y =3sin u随x 增大在减小, 又∵u=3π-2x 随x ∈R 增大在减小 ∴y =3sin(3π-2x )当2k π+2π≤3π-2x ≤2k π+23π 即-4k π-37π≤x ≤-4k π-3π时,y 随x 增大而增大 ∴y =3sin(3π-2x )的单调递增区间为 [4k π-37π,4k π-3π](k ∈Z )12. 解:利用“五点法”可得该函数的图象为:显然,该函数的周期为π在[k π-4π,k π+4π](k ∈Z )上为单调递减函数;在[k π+4π,k π+43π](k ∈Z )上为单调递增函数. 13. 方法一:运用性质1′,y =sin(2x +25π)的所有对称轴方程为x k =2πk -π(k ∈Z ),令k =-1,得x -1=-2π,对于B 、C 、D 都无整数k 对应. 故选A.方法二:运用性质2′,y =sin(2x +25π)=cos2x ,它的对称轴方程为x k =2πk (k ∈Z ),令k =-1,得x -1=-2π,对于B 、C 、D 都无整数k 对应,故选A. 【家庭作业】 1.分析:函数y =sin(x +4π)是一个复合函数即y =sin [ϕ(x )],ϕ (x )=x +4π,欲求y =sin(x +4π)的单调增区间,因ϕ (x )=x +4π在实数集上恒递增,故应求使y 随ϕ (x )递增而递增的区间.方法一:∵ϕ (x )=x +4π在实数集上恒递增,又y =sin x 在[2k π-2π,2k π+2π](k ∈Z )上是递增的,故令2k π-2π≤x +4π≤2k π+2π ∴2k π-43π≤x ≤2k π+4π ∴y =sin(x +4π)的递增区间是[2k π-43π,2k π+4π] 取k =-1、0、1,分别得[-411π,47π]、[-43π,4π]、[45π,49π], 对照选择支,可知应选B像这类题型,上述解法属常规解法,而运用y =A sin(ωx +ϕ)的单调增区间的一般结论,由一般到特殊求解,既快又准确,如本题倘若运用对称轴方程求单调区间,则是一种颇具新意的简明而又准确、可靠的方法.方法二:函数y =sin(x +4π)的对称轴方程是: x k =k π+2π-4π=k π+4π (k ∈Z ),对照选择支,分别取k =-1、0、1,得一个递增或递减区间分别是[-43π,4π]或[4π,45π],对照选择支思考即知应选B. 注:一般运用正、余弦函数的对称轴方程求其单调区间,可先运用对称轴方程求其一个单调区间,然后在两端分别加上周期的整数倍即得.2. 解:显然a ≠0,如若不然,x =-8π就是函数y =sin2x 的一条对称轴,这是不可能的. 当a ≠0时,y =sin2x +a cos2x =)2cos(1)2sin 112cos 1(12222θ-+=++++x a x a x a aa其中cos θ=2211sin ,1aaa +=+θ即tan θ=a1cos sin =θθ 函数y =21a +cos(2x -θ)的图象的对称轴方程的通式为2x k =k π+θ(k ∈Z )∴x k =22πθk +,令x k =-⇒8π22πθk +=-8π∴θ=-k π-4π∴tan θ=tan(-k π-4π)=-1.即a1=-1,∴a =-1为所求. 3. 解:由题设得)(2222Z k k x k ∈+≤≤-ππωππ.230.42,32.2222,0⎪⎩⎪⎨⎧≤<≥-≤-∴+≤≤-∴>ωπωππωπωπωπωπωπω解得k x k故ω的取值范围为].23,0(4. 解:(1) ,(2)由 ()又∵ ,∴∴定义域为 (),值域为. (3)由 (),又由∴∴定义域为(),值域为 .指出:求值域应注意用到 或 有界性的条件.5.解:(1)当,即()时,取得最大值∴函数的最大值为2,取最大值时的集合为.(2)当时,即()时,取得最大值.∴函数的最大值为1,取最大值时的集合为.(3)若,,此时函数为常数函数.若时,∴时,即()时,函数取最大值,∴时函数的最大值为,取最大值时的集合为.(4)若,则当时,函数取得最大值.若,则,此时函数为常数函数.若,当时,函数取得最大值.∴当时,函数取得最大值,取得最大值时的集合为;当时,函数取得最大值,取得最大值时的集合为,当时,函数无最大值.指出:对于含参数的最大值或最小值问题,要对或的系数进行讨论.思考:此例若改为求最小值,结果如何?6.解:(1)由,∴当时,式子有意义.(2)由,即∴当时,式子有意义.7.B 8.B 9.A 10.C 11.D12.;;13.分析:依据周期函数定义证明.证明:(1)∴的周期为.(2)∴的周期为.(3)∴的周期为.。
4-1.4.1正弦、余弦函数的图象(1)函数y=sinx 的图象 (2)余弦函数y=cosx 的图象正弦函数y=sinx 的图象和余弦函数y=cosx 的图象分别叫做正弦曲线和余弦曲线. 2.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(描点法):正弦函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0) (2π,1) (π,0) (23π,-1) (2π,0) 余弦函数y=cosx x ∈[0,2π]的五个点关键是 (0,1) (2π,0) (π,-1) (23π,0) (2π,1) 讲解范例:例1 作下列函数的简图(1)y=1+sinx ,x ∈[0,2π], (2) y=|sinx |, (3)y=sin |x |例2 用五点法作函数2cos(),[0,2]3y x x ππ=+∈的简图.例3 分别利用函数的图象和三角函数线两种方法,求满足下列条件的x 的集合:1(1)sin ;2x ≥ 15(2)cos ,(0).22x x π≤<<课后作业:作业:补充:1.分别用单位圆中的三角函数线和五点法作出y=sinx 的图象 2.分别在[-4π,4π]内作出y=sinx 和y=cosx 的图象 3.用五点法作出y=cosx,x ∈[0,2π]的图象“五点(画图)法”-----描点、连线,画出简图。
例1. 画出下列函数的简图:(1) y =1+sinx ,x∈〔0,2π〕 (2) y=-cosx ,x∈〔0,2π〕 一、 合作学习 ●探究1如何利用y=sinx ,x∈〔0,2π〕的图象,通过图形变换(平移、翻转等)来得到(1)y =1+sinx ,x∈〔0,2π〕的图象;(2)y=sin(x- π/3)的图象?小结:函数值加减,图像上下移动;自变量加减,图像左右移动。
●探究2如何利用y=cos x ,x∈〔0,2π〕的图象,通过图形变换(平移、翻转等)来得到y =-cosx ,x∈〔0,2π〕的图象?小结:这两个图像关于X 轴对称。
三角函数的图像与性质一.正弦函数和余弦函数的图象:y=sinx打 3口正弦函数y = sin x 和余弦函数y = cos x 图象的作图方法:五点法:先取横坐标分别为0,-,兀,3-,2兀的2 2五点,再用光滑的曲线把这五点连接起来,就得到正弦曲线和余弦曲线在一个周期内的图象。
二、正弦函数y = sin x (x G R )、 余弦函数 y = cos x (x G R )的性质:(1)定义域:都是R 。
(2)值域:1、都是[-1,1],2、y = sin x ,当 x = 2 k -+-(k G Z )时,y 取最大值 1;当 x = 2 k -+ 3-( k G Z )时,y 取最小值一1; 2 2 3、y = cos x ,当 x = 2k - (k G Z )时,y 取最大值 1,当 x = 2k -+-(k G Z )时,y 取最小值一1。
例:(1)若函数y = a - b sin(3x + -)的最大值为3,最小值为-L 则a = , b =622——(答:a = —, b = 1或 b = —1 );22.函数y=-2sinx+10取最小值时,自变量x 的集合是课堂练习:1、函数y = sin x - sin x 的值域是2.已知f (x )的定义域为[0, 1],求f (c os x )的定义域;(3)周期性:①y = sin x 、y = cos x 的最小正周期都是2兀;2兀②f (x ) = A sin (3x +。
和f (x ) = A cos (3x +中)的最小正周期都是T = ——。
13| 兀x例:(1)若 f (x ) = sin 一,则 f (1)+ f (2) + f (3) + .・・ + f (2003)=—(答:0); ^3⑵.下列函数中,最小正周期为兀的是()(4)奇偶性与对称性:1、正弦函数y —sin x (x E R ) 7是奇函数,对称中心是(k 兀,0)(k E z ),对称轴是直线x — k K+-(k E Z );2 2、余弦函数y — cos x (x E R )是偶函数,对称中心是(k K +-,0 ](k E Z ),对称轴是直线x — k R (k E Z ) I 2)(正(余)弦型函数的对称轴为过最高点或最低点且垂直于x 轴的直线,对称中心为图象与x 轴的交点)。