高中数学第一章三角函数的图象与性质(第2课时)正弦函数、余弦函数的性质教案 下载本文

?π2π?函数y=cos x在区间?,?上单调递减,

3??6

3??1

所以函数的值域为?-,?.

?22?

(2)令t=cos x,则-1≤t≤1.∴y=t-4t+5=(t-2)+1, ∴t=-1时,y取得最大值10,

2

2

t=1时,y取得最小值2.

所以y=cosx-4cos x+5的值域为[2,10].

类题·通法

求三角函数值域的常用方法

(1)求解形如y=asin x+b(或y=acos x+b)的函数的最值或值域问题时,利用正、余弦函数的有界性(-1≤sin x,cos x≤1)求解,求三角函数取最值时相应自变量x的集合时,要注意考虑三角函数的周期性.

(2)求解形如y=asinx+bsin x+c(或y=acosx+bcos x+c),x∈D的函数的值域或最值时,通过换元,令t=sin x(或cos x),将原函数转化为关于t的二次函数,利用配方法求值域或最值即可.求解过程中要注意t=sin x(或cos x)的有界性.

练一练

2

2

2

?π2π?2

4.(1)已知函数y=3cosx-4cos x+1,x∈?,?,则该函数的值域为( )

3??3?115??115?A.?-,? B.?,?

?44??44?

1??151??15

C.?-,? D.?-,-?

4??44??4

π???π?(2)函数f(x)=3sin?2x-?在区间?0,?上的值域为________. 6?2???2?21?2

解析:(1)y=3cosx-4cos x+1=3?cos x-?-.

3?3?

?π2π??11?∵x∈?,?,∴cos x∈?-,?,

3??3?22?

1

∴当cos x=,

2π1即x=时,ymin=-;

34

12π15当cos x=-,即x=时,ymax=. 234

?π2π2

故函数y=3cosx-4cos x+1,x∈?,3?3?的值域为?-1,15?. ??44????

π?πππ5π1?(2)由0≤x≤,得0≤2x≤π,于是-≤2x-≤,所以-≤sin?2x-?≤1,

6?26662?3π

即-≤3sin2x-≤3,

26

?3?所以f(x)∈?-,3?.

?2??3?答案:(1)A (2)?-,3? ?2?

[课堂归纳·感悟提升]

1.本节课的重点是正弦函数和余弦函数的性质,难点是正、余弦函数的最值问题的求解.

2.理解正、余弦函数的性质,要重点关注以下三点

(1)正弦函数(余弦函数)不是定义域上的单调函数.另外,说“正弦函数(余弦函数)在第一象限内是增(减)函数”也是错误的,因为在第一象限内,即使是终边相同的角,它们也可以相差2π的整数倍.

(2)正弦曲线(余弦曲线)的对称轴一定过正弦曲线(余弦曲线)的最高点或最低点,即此时的正弦值(余弦值)取最大值或最小值.

(3)正弦曲线(余弦曲线)的对称中心一定是正弦曲线(余弦曲线)与x轴的交点,即此时的正弦值(余弦值)为0.

3.要重点掌握函数性质的应用 (1)求正、余弦函数的周期,见讲1; (2)判断正、余弦函数的奇偶性,见讲2; (3)求正、余弦函数的单调区间,见讲3; (4)求正、余弦函数的值域,见讲4. 4.本节课的易错点有以下两处

(1)求形如函数y=Asin(ωx+φ)的单调区间时,如果ω<0,应先利用诱导公式将其转化为正值,如讲3(1).

(2)求形如函数y=Asinx+Bsin x+C的值域时,易忽视正弦函数y=sin x的有界性,如讲4(2).

2

课下能力提升(九)

[学业水平达标练]

题组1 正、余弦函数的周期性 π

1.下列函数中,周期为的是( )

2A.y=sin B.y=sin 2x

2C.y=cos D.y=cos 4x

4

解析:选D 由公式T=可得,选D.

|ω|

xx?kπ?2.函数y=cos?x+?(k>0)的最小正周期不大于2,则正整数k的最小值应是

3??4

________.

解析:由T=≤2,

k4

解得k≥4π,又k∈Z, ∴满足题意的最小值是13. 答案:13

题组2 正、余弦函数的奇偶性 3.函数f(x)=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:选A 因为f(x)的定义域为{x|x≠2kπ+π,k∈Z}关于原点对称,又f(-x)=

sin x的奇偶性是( )

1+cos x

1+

-x-xsin x=-=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,故选A.

1+cos x?1?4.函数y=sin?x-φ?(0≤φ≤π)是R上的偶函数,则φ的值是( ) ?2?

π

A.0 B.

4C.

π

D.π 2

解析:选C 由题意,得sin(-φ)=±1,即sin φ=±1.因为φ∈[0,π],所以π

φ=.故选C.

2

题组3 正、余弦函数的单调性 5.下列函数中,周期为π,且在?

?π,π?上为减函数的是( )

??42?

π?π???A.y=sin?2x+? B.y=cos?2x+? 2?2???

?π??π?C.y=sin?x+? D.y=cos?x+? 2?2???

π??解析:选A 因为函数的周期为π,所以排除C、D.又因为y=cos?2x+?=-sin 2x2??在?

?π,π?上为增函数,故B不符.只有函数y=sin?2x+π?的周期为π,且在?π,π?上

???42?2??42?????

3π4π9π

6.sin,sin,sin,从大到小的顺序为________.

5510π3π4π9π

解析:∵<<<<π,

25510

为减函数.

?π?又函数y=sin x在?,π?上单调递减,

?2?

3π4π9π

∴sin>sin>sin. 55103π4π9π答案:sin>sin>sin 5510

1?π?7.求函数y=sin?-x?,x∈[0,π]的单调递增区间. 3?6?1?π?解:由y=-sin?x-?的单调性,

6?3?ππ3π

得+2kπ≤x-≤+2kπ,k∈Z, 262