高一数学人教A版必修4课件:1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质 第一课时
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2023-03-16 21:00:02
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§1.4三角函数的图象与性质1.4.2正弦函数、余弦函数的性质(一),明目标知重点填要点记疑点探要点究所然内容索引010203当堂测查疑缺04,1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义.2.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的周期.3.掌握函数y=sinx,y=cosx的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.明目标、知重点,1.函数的周期性(1)对于函数f(x),如果存在一个,使得当x取定义域内的时,都有,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,那么这个最小正数就叫做f(x)的.非零常数T填要点·记疑点每一个值f(x+T)=f(x)最小正周期,2.正弦函数、余弦函数的周期性由sin(x+2kπ)=,cos(x+2kπ)=cosx(k∈Z)知y=sinx与y=cosx都是函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它们的周期,且它们的最小正周期都是2π.3.正弦函数、余弦函数的奇偶性(1)正弦函数y=sinx与余弦函数y=cosx的定义域都是__,定义域关于对称.sinx周期原点R,(2)由sin(-x)=知正弦函数y=sinx是R上的函数,它的图象关于对称.(3)由cos(-x)=知余弦函数y=cosx是R上的偶函数,它的图象关于对称.-sinx奇原点cosxy轴,探要点·究所然情境导学自然界存在许多周而复始的现象,如地球自转和公转,物理学中的单摆运动和弹簧振动,圆周运动等.数学中从正弦函数和余弦函数的定义知,角α的终边每转一周又会与原来的终边重合,也具有周而复始的变化规律,为定量描述这种变化规律,需引入一个新的数学概念——函数周期性.,探究点一 周期函数的定义思考1观察正弦函数图象知,正弦曲线每相隔2π个单位重复出现其理论依据是什么?答诱导公式sin(x+2kπ)=sinx(k∈Z)当自变量x的值增加2π的整数倍时,函数值重复出现.数学上,用周期性这个概念来定量地刻画这种“周而复始”的变化规律.,思考2设f(x)=sinx,则sin(x+2kπ)=sinx可以怎样表示?把函数f(x)=sinx称为周期函数,那么,一般地,如何定义周期函数呢?答f(x+2kπ)=f(x)(k∈Z)这就是说:当自变量x的值增加到x+2kπ时,函数值重复出现.一般地,对于函数y=f(x),如果存在一个不为零的常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,f(x+T)=f(x)都成立,那么就把函数y=f(x)叫做周期函数,不为零的常数T叫做这个函数的周期.,小结为了突出函数的这个特性,我们把函数f(x)=sinx称为周期函数,2kπ为这个函数的周期(其中k∈Z且k≠0).,思考3正弦函数y=sinx的周期是否唯一?正弦函数y=sinx的周期有哪些?答正弦函数y=sinx的周期不止一个.±2π,±4π,±6π,…都是正弦函数的周期,事实上,任何一个常数2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期.,探究点二 最小正周期导引如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,则这个最小正数叫做f(x)的最小正周期.周期函数不一定都有最小正周期.如:f(x)=C(C为常数,x∈R),对于非零实数T都是它的周期,而最小正周期不存在.,思考我们知道±2π,±4π,±6π,…都是y=sinx的周期,那么函数y=sinx有最小正周期吗?若有,那么最小正周期T等于多少?答正弦函数y=sinx有最小正周期,且最小正周期T=2π.小结如果非零常数T是函数y=f(x)的一个周期,那么kT(k∈Z且k≠0)都是函数y=f(x)的周期.例如,正弦函数y=sinx和余弦函数y=cosx的最小正周期都是2π,它们的所有周期可以表示为2kπ(k∈Z且k≠0).,探究点三 函数y=Asin(ωx+φ)(或y=A·cos(ωx+φ))(A>0,ω≠0)的周期思考求函数f(x)=Asin(ωx+φ)(或f(x)=Acos(ωx+φ))的最小正周期?答由诱导公式一知:对任意x∈R,都有Asin[(ωx+φ)+2π]=Asin(ωx+φ),,,探究点四 正弦、余弦函数的奇偶性导引正弦曲线余弦曲线,思考1观察正弦曲线和余弦曲线的对称性,你有什么发现?答正弦函数y=sinx的图象关于原点对称,余弦函数y=cosx的图象关于y轴对称.思考2上述对称性反映出正弦、余弦函数分别具有什么性质?如何从理论上加以验证?答正弦函数是R上的奇函数,余弦函数是R上的偶函数.根据诱导公式得,sin(-x)=-sinx,cos(-x)=cosx均对一切x∈R恒成立.,例1求下列三角函数的周期.(1)y=3cosx,x∈R;解∵3cos(x+2π)=3cosx,∴自变量x只要并且至少要增加到x+2π,函数y=3cosx,x∈R的值才能重复出现,所以,函数y=3cosx,x∈R的周期是2π.,(2)y=sin2x,x∈R;解∵sin(2x+2π)=sin2(x+π)=sin2x,∴自变量x只要并且至少要增加到x+π,函数y=sin2x,x∈R的值才能重复出现,所以,函数y=sin2x,x∈R的周期是π.,∴自变量x只要并且至少要增加到x+4π,,,跟踪训练1求下列函数的周期:(1)y=cos2x;(3)y=|cosx|.,解∵f(x)的最小正周期是π,∵f(x)是R上的偶函数,,反思与感悟解决此类问题关键是综合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.,B,∴f(x)是偶函数.,(2)f(x)=lg(1-sinx)-lg(1+sinx);∴f(x)的定义域关于原点对称.又∵f(x)=lg(1-sinx)-lg(1+sinx)∴f(-x)=lg[1-sin(-x)]-lg[1+sin(-x)]=lg(1+sinx)-lg(1-sinx)=-f(x).∴f(x)为奇函数.,解∵1+sinx≠0,∴sinx≠-1,∵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,要先判断函数的定义域是否关于原点对称,定义域关于原点对称是函数为奇函数或偶函数的前提条件,然后再判断f(-x)与f(x)之间的关系.,解f(x)=sin2x+x2sinx,又∵x∈R,f(-x)=sin(-2x)+(-x)2sin(-x)=-sin2x-x2sinx=-f(x),∴f(x)是奇函数.,∴f(x)既是奇函数又是偶函数.,当堂测·查疑缺1234B,1234D,12343.已知f(x)是R上的奇函数,且f(1)=2,f(x+3)=f(x),则f(8)=.解析∵f(x+3)=f(x),∴f(x)是周期函数,3就是它的一个周期,且f(-x)=-f(x).∴f(8)=f(2+2×3)=f(2)=f(-1+3)=f(-1)=-f(1)=-2.-2,1234,1234∴f(-x)=-f(x).∴f(x)为奇函数.,呈重点、现规律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=|sinx|.(3)结论法,一般地,函数y=Asin(ωx+φ)(其中A、ω、φ为常数,A≠0,ω>0,x∈R)的周期T=.2.判断函数的奇偶性应遵从“定义域优先”原则,即先求定义域,看它是否关于原点对称.