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文档简介
第五章三角函数5.4三角函数的图象与性质5.4.2正弦函数、余弦函数的性质(1)内容索引学习目标活动方案检测反馈学习目标1
.了解周期函数的概念.2.理解正弦函数与余弦函数的周期性,会求函数的周期.3.理解正、余弦函数的奇偶性以及对称性.活动方案类比以往对函数性质的研究,你认为应研究正弦函数、余弦函数的哪些性质?观察它们的图象,你能发现它们具有哪些性质?活动一了解周期函数的概念【解析】
根据研究函数的经验,我们要研究正弦函数、余弦函数的单调性、奇偶性、最大(小)值等.另外,三角函数是刻画“周而复始”现象的数学模型,与此对应的性质是特别而重要的.思考1►►►观察正弦函数的图象,在图象上,横坐标每隔2π个单位长度,就会出现纵坐标相同的点,这就是正弦函数值具有的“周而复始”的变化规律,这一点可以从定义中看出,也可用我们前面学习的哪个公式来说明?【解析】sin(2kπ+x)=sinx(k∈Z)思考2►►►如何用数学语言刻画函数的周期性?【解析】
设函数f(x)的定义域为D.如果存在一个非零常数T,使得对每一个x∈D,都有x+T∈D,且
f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫作周期函数,非零常数T叫作这个函数的周期.思考3►►►正弦函数和余弦函数的周期是多少?
【解析】
2π是正弦函数和余弦函数的周期,且4π,6π,…以及-2π,-4π,…都是正弦函数和余弦函数的周期,即每一个常数2kπ(k∈Z且k≠0)都是这两个函数的周期.【解析】(1)不能(2)是,kT(k∈Z且k≠0)都是函数的周期.思考5►►►一个周期函数的周期有多少个?周期函数的图象具有什么特征?【解析】
有无数个,周期函数的图象周期性重复出现.1.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,那么这个最小的正数叫作f(x)的最小正周期.2.正弦函数和余弦函数的最小正周期是2π,正切函数的最小正周期是π.
思考6►►►是不是所有的函数都有最小正周期?如:函数f(x)=C(C为常数)是周期函数吗?如果是,那么周期是多少?最小正周期又是多少?【解析】
不是.f(x)=C是周期函数,周期是任意非零实数;无最小正周期.注意:如果不加特别说明,那么所说的周期一般都是指函数的最小正周期.例1已知做周期性运动的钟摆的高度h(单位:mm)
与时间t(单位:s)之间的函数关系如图所示.(1)求该函数的周期;(2)求t=10s时钟摆的高度.活动二掌握周期函数的简单应用【解析】(1)由图象可知,该函数的周期为1.5s.(2)设h=f(t),由函数f(t)的周期为1.5s,可知f(10)=f(1+6×1.5)=f(1)=20,所以t=10s时钟摆的高度为20mm.例
2求函数f(x)=cos2x的周期.活动三求三角函数的周期【解析】
设f(x)周期为T,则f(x+T)=f(x),即cos[2(x+T)]=cos2x对任意实数x都成立,也就是cos(u+2T)=cosu对任意实数u都成立,其中u=2x.由y=cosu的周期为2π,可知使得cos(u+2T)=cosu对任意实数u都成立的2T的最小正值为2π,可知2T=2π,即T=π,所以f(x)=cos2x的周期为π.例
3已知函数y=f(x),x∈R,满足f(x+2)=-f(x)对于一切x∈R都成立,求证:4是f(x)的一个周期.活动四函数周期性的判断【解析】
因为f(x-2+2)=-f(x-2),所以f(x+2)=f(x-2),所以f(x)=f(x-4),所以4是f(x)的一个周期.设函数y=f(x),x∈R,若函数y=f(x)为偶函数并且图象关于直线x=a(a≠0)对称,求证:函数y=f(x)为周期函数.【解析】
由y=f(x)的图象关于直线x=a对称得f(2a-x)=f(x),所以f(2a+x)=f(-x).因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),所以f(2a+x)=f(x),所以f(x)是以2a为周期的函数.思考7►►►根据诱导公式有sin(-x)=-sinx,cos(-x)=cosx,这反映了正弦函数和余弦函数的什么性质?活动五正、余弦函数的奇偶性【解析】
奇偶性.正弦函数y=sinx是奇函数,其图象关于原点对称;余弦函数y=cosx是偶函数,其图象关于y轴对称.例
4
(1)函数y=sin2x的奇偶性为(
)A.奇函数 B.偶函数C.既是奇函数又是偶函数
D.既不是奇函数也不是偶函数【解析】
令y=f(x)=sin2x,则f(-x)=sin[2(-x)]=-sin2x,所以f(-x)=-f(x),所以y=sin2x是奇函数.【答案】A【解析】
设y=f(x)=1+cosx.因为f(-x)=f(x),所以f(x)=1+cosx为偶函数,故其图象关于y轴对称.【答案】B检测反馈2451324513【答案】D24513【答案】
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