2015-2016学年高中数学 1.3.2第1课时 余弦函数的图象与性质课件 新人教B版必修4
π cos10;
(2)cos515° 与 cos530° .
[解析]
π π (1)cos -18 =cos18.
π π ∵0<18<10<π,而 y=cosx 在[0,π]上是减函数,
π π π π - ∴cos18>cos10,即 cos 18 >cos10.
π 函数 y=cos(2x-6)的单调递减区间为________. π 7π [答案] 12+kπ,12+kπ(k∈Z) π [解析] 令 2kπ≤2x-6≤2kπ+π,k∈Z, π 7π 解得12+kπ≤x≤12+kπ,k∈Z, π ∴函数 y=cos2x-6的单调递减区间为 π 7π +kπ, +kπ(k∈Z). 12 12
故
3π 3π sincos 8 <sinsin 8 .
课堂典例讲练
余弦函数的定义域
求下列函数的定义域:
(1)y= cosx+ 25-x2; (2)y= 1+2cosx+lg(2sinx+ 3).
[解析] (1)由题意,x
cosx≥0 应满足的条件为 2 25 - x ≥0
,
π π 2kπ- ≤x≤2kπ+ k∈Z 2 2 即 , -5≤x≤5
由数轴(如图)得原函数的定义域为 3π π π 3π [-5,- 2 ]∪[-2,2]∪[ 2 ,5].
(2)由题意,x 应满足的条件为 1 cosx≥-2 1 + 2cos x ≥ 0 ,即 2sinx+ 3>0 sinx>- 3 2 2π 2π 2kπ- 3 ≤x≤2kπ+ 3 ,k∈Z ∴ 2kπ-π<x<2kπ+4π,k∈Z 3 3
5.若函数y=acosx+b(a、b为常数)的最大值为1,最小值
为-7,则y=3+absinx的最大值为________.
[答案] 15
a+b=1 时,有 -a+b=-7
[解析] 当 a>0
a=4 解得 b=-3
,
.
a=-4 ,解得 b=-3
当 a<0
a+b=-7 时,有 -a+b=1
(0,1) 、 (2)画余弦曲线,使用“五点法”时,五个点是________ 3π π ( 2 ,0) (2,0) (2π,1) (π,-1) 、 ________ 、___________ ________、________.
2.余弦函数的性质
R (1)定义域:余弦函数 y=cosx 的定义域是________ . [-1,1],当 x (2)值域:余弦函数 y=cosx,x∈R 的值域是______ 2kπ(k∈Z) 时, 2kπ+π(k∈Z) =____________ y 取最大值 1, 当 x=________________ 时,
②描点:
③连线:用光滑的曲线依次连接各点,即得所求的图象.
[点评] 作形如 y=asinx+b(或 y=acosx+b),x∈[0,2π]的 图象时,可用“五点法”作图,其步骤是:①列表,取 x=0、 π 3π 2、π、 2 、2π;②描点;③用光滑曲线连成图.这是一种基本 作图方法,应该熟练掌握.
(2)cos515°=cos(515°-360°)=cos155°,
cos530°=cos(530°-360°)=cos170°, ∵ 90°<155°<170°<180°而 y = cosx 在 [90°, 180°] 上 是减函数. ∴cos155°>cos170°即cos515°>cos530°. [点评] 比较两个三角函数值的大小时,首先将函数名称 统一,再利用诱导公式将角转化到同一个单调区间内,通过函 数的单调性进行比较.
故 Z),
kπ 5π π y = 3 - 2cos 2x-3 的对称中心坐标为 2 +12,3 (k ∈
kπ π 对称轴方程为 x= 2 +6(k∈Z) ∵当 x=2kπ(k∈Z)时,y=3-2cosx 取得最小值, π π ∴当 2x-3=2kπ,即 x=kπ+6(k∈Z)时, π y=3-2cos(2x-3)取得最小值 1. 2π π 同理可得当 x=kπ+ 3 (k∈Z)时,y=3-2cos(2x-3)取得最 大值 5.
2
∵-1≤cosx≤1, ∴当 cosx=1 时,ymin=0.
2a-3 4. 要使 cosx= 有意义, 则 a 的取值范围是________. 4-a
[答案]
7 -1, 3
[解析]
2
2a-3 ∵|cosx|≤1,∴ 4-a ≤1,
7 ∴3a -4a-7≤0,解得-1≤a≤3.
y 取最小值-1.
2kπ (3)周期性:y=cosx,x∈R 是周期函数,周期是________( k 2π ∈Z,k≠0),最小正周期为________ .
偶 (4)奇偶性:y=cosx,x∈R 是________ 函数,因为其图象 y轴 是关于________ 对称的.余弦曲线是轴对称图形,其对称轴方 x=kπ(k∈Z) 程为______________ ,也是中心对称图形,其对称中心坐标为 π (kπ+2,0)(k∈Z) . __________________
又 0<1.39<1.47<1.5<π,y=cosx 在[0,π]上是减函数,∴ cos1.5<cos1.47<cos1.39. 3 1 7 即 cos2<sin10<-cos4.
π 3π 3π π (2)∵cos 8 =sin2- 8 =sin8, π π 3π π 而 0<8< 8 <2,y=sinx 在0,2上是增函数, π π 3π π ∴0<sin8<sin 8 <1<2,y=sinx 在0,2上是增函数, π 3π ∴sinsin8<sinsin 8 .
2π 8π 3 ≤x≤ 3 , 即
2π 8π f(x)的单调递增区间为 3 , 3 ;
π x (2)∵-1≤cos3-2≤1,∴[f(x)]max=2,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[f(x)]min=-2.
[辨析]
(1) 忽略了函数f(x)的周期性.(2)忽略了x∈[-π,
[答案] C
[解析] 1 将函数 y=cos2x 的图象向左平移2个单位长度, 得
1 到函数 y=cos2(x+2)=cos(2x+1)的图象,故选 C.
3.函数 y=cos2x-3cosx+2 的最小值是( A.2 1 C.4 B.0 D.6
)
[答案] B
32 1 [解析] y=cos x-3cosx+2=(cosx-2) -4,
(5) 单 调 性 : 函 数 y = cosx , x ∈ R 在 每 一 个 闭 区 间 [(2 k+1)π,2(k+1)π](k∈Z) 上都是增函数,在每一个闭区间 _________________________
[2 kπ,(2k+1)π](k∈Z) _______________________ 上都是减函数.
余弦函数的最值、对称问题
求函数
π y=3-2cos2x-3的对称中心坐标, 对称
轴方程,以及当 x 为何值时,y 取得最大值或最小值. π [解析] 由于 y=cosx 的对称中心坐标为kπ+2,0(k∈Z),
对称轴方程为 x=kπ(k∈Z). π π kπ 5π 又由 2x-3=kπ+2,得 x= 2 +12(k∈Z); π kπ π 由 2x-3=kπ,得 x= 2 +6(k∈Z).
.
∴y=3+absinx=3± 12sinx,∴其最大值为 15.
6.比较下列各组数的大小: 3 1 7 (1)cos2,sin10,-cos4;
3π 3π (2)sinsin 8 ,sincos 8 .
π 1 1 [解析] (1)∵sin10=cos2-10≈cos1.47, 7 7 3 -cos4=cos π-4 ≈cos1.39,cos2=cos1.5,
,
,
π 2π ∴2kπ-3<x≤2kπ+ 3 ,k∈Z. π 2π ∴函数的定义域为(2kπ-3,2kπ+ 3 ]k∈Z.
1 1 求函数 y= 2sinx- 2+log2(cosx-2)的定义域.
2 sinx≥ 2 ① [解析] 根据题意,得 cosx>1 ② 2 π 3π 解①得,2kπ+4≤x≤2kπ+ 4 (k∈Z),
,
π π 解②得,2kπ-3<x<2kπ+3(k∈Z), π π ∴2kπ+4≤x<2kπ+3(k∈Z), π π 故其定义域为[2kπ+4,2kπ+3)(k∈Z).
用“五点法”画余弦函数的图象 画出函数y=1+cosx,x∈[0,2π]的图象.
[解析] ①列表如下: x cosx 1+cosx 0 1 2 π 2 0 1 π -1 0 3π 2 0 1 2π 1 2
利用“五点法”作函数y=-cosx在[0,2π]上的图象.
[解析] ①列表如下: x cosx y=-cosx 0 1 -1 π 2 0 0 π -1 1 3π 2 0 0 2π 1 -1
②描点:
③连线:用光滑的曲线依次连接各点,即得所求的图象.
余弦函数单调性的应用 比较下列各数的大小:
π (1)cos-18与
[点评]
解关于余弦函数的性质的题目时,一定要联系余
弦函数的图象,切勿死记性质.
求下列函数的值域: π π (1)y=cos(x+6),x∈[0,2]; (2)y=cos2x-4cosx+5.
π π π 2π [解析] (1)∵x∈[0,2],∴6≤x+6≤ 3 . ∴y=cosx 在区间[0,π]上单调递减, π 2π 而[6, 3 ] [0,π], π 2π ∴y=cosx 在区间[6, 3 ]上也单调递减, 2π π 1 3 ∴cos 3 ≤y≤cos6,即-2≤y≤ 2 . π π 1 3 ∴y=cos(x+6),x∈[0,2]的值域为[-2, 2 ].
高中数学必修一课件:正弦函数、余弦函数的图象
Ⅱ.对称变换 ①函数y=|f(x)|的图象是将函数y=f(x)的图象在x轴的上方的部分不动,下方 的部分对称翻折到x轴上方得到. ②函数y=f(|x|)的图象是将函数y=f(x)的图象在y轴右边的部分不动,并将其 对称翻折到y轴左侧得到. ③函数y=-f(x)的图象与函数y=f(x)的图象关于x轴对称. ④函数y=f(-x)的图象与函数y=f(x)的图象关于y轴对称. ⑤函数y=-f(-x)的图象与函数y=f(x)的图象关于原点对称.
的五点的横坐标相同,即0,π2 ,π,3π 2 ,2π.故选B.
2.在同一平面直角坐标系内,函数 y=sin x,x∈[0,2π]与 y=sin x,x∈[2
π,4π]的图象( B )
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可知函数 y=sin x,x∈[0,2π]与 y=sin x,x∈ [2π,4π]的图象只是位置不同,形状相同.
5.4 三角函数的图象与性质 5.4.1 正弦函数、余弦函数的图象
要点 正弦函数、余弦函数的图象
函数
y=sin x
y=cos x
图象
图象画法
五点法
五点法
关键五点 正(余)弦曲线
_____(_0,__0_)___, π2 ,1 ,___(_π__,__0_)___, (0,1),______π_2_,__0_____,(π,-1),
(2)函数y=cos x+4,x∈[0,2π]的图象与直线y=4的交点坐标为_________
____π2__,_4__,__3_π 2__,__4 ________. 【解析】 由yy= =c4o,s x+4,得cos x=0, 当x∈[0,2π]时,x=π2 或x=3π 2 , 所以交点坐标为π2 ,4,3π 2 ,4.
2018-2019版高中数学人教B版必修四课件:第一单元 1.3.2 余弦函数、正切函数的图象与性质(一)
函数的性质和有界性求最值.
跟踪训练 2
求实数a的值.
已知函数
π π 2 x + 0 , y=acos +3,x∈ 的最大值为 3 2
4,
解
当
π π 4π π π 1 ∵x∈0,2,∴2x+3∈3, 3 ,∴-1≤cos2x+ ≤ . 3 2
最小值-1?余弦函数的周期性如何?
答案 对于余弦函数y=cos x,x∈R有:
当且仅当x=2kπ,k∈Z时,取得最大值1;
当且仅当x=(2k+1)π,k∈Z时,取得最小值-1.
和正弦函数一样,余弦函数也是周期函数,最小正周期为2π.
答案
思考3
观察余弦曲线,余弦函数在哪些区间上是增函数?在哪些
区间上是减函数?如何将这些单调区间进行整合?
π π [- +2kπ, +2kπ](k∈Z) 2 2 在_______________________ π 单调性 [ +2kπ, 2 上单调递增;在___________ 3π +2kπ] (k∈Z)上单调递减 2
最值
π 在 x=2+2kπ (k∈Z) 时,ymax 在 x=2kπ (k∈Z) 时,ymax=1; π 在 x=π+2kπ (k∈Z) 时,ymin =1; 在 x=-2+2kπ (k∈Z) 时, =-1 ymin=-1
类型二 余弦函数的值域或最值
例2 求函数 y=3cos2x-4cos
π 2π x+1,x∈3, 3 的值域.
解
y=3cos x-4cos
2
x+1=3 cos
1 1 x∈-2,2.
高中数学三角函数的图像与性质优秀课件
1
2 3
2
2
1 2
3 2
2
y cos x,x R
3 2
2
正、余弦函数的性质
y
2
sin
1 2
x
4
④周期性:形如y Asin x 或y Aco1sx 的
函数的周期T 2 .
2 1
3 2 5 3 7 4
2
2
2
2
y sin 2x 1
1
2 3 2
2 1
2
3 2
例1:已知函数y
Asin x A
0,
0,
2
,x
R
的部分图像,求函数解析式.
解:由图知A 2.
又 T 3 1 2,故T 8, 即 2 8, .
4
4
令 1 = 得= .
4
2
4
综上得,y
2sin
4
x
4
.
例2:函数f
x
Asin
x
0,
2
,x
R
的部分图像如图,则函数表达式为(
x
0
4
3
2
4
2x
0
3
2
2
2
y sin 2x
0
1
0
1
0
五点:0,0, 4 ,1, 2 ,0,
3
4
,1,,0.
1
3 2
2 1 2
2
五点作图法
例1:用“五点法”作y
2sin
1 2
x
4
,x
2
,7 2
的图像.
x
3
5
7
2
2
高中数学 第一章 基本初等函数(II)1.3 三角函数的图象与性质 1.3.2 余弦函数、正切函数的
1.3.2 余弦函数、正切函数的图象与性质第一课时 余弦函数的图象与性质1.余弦函数的图象(1)把正弦曲线向左平移π2个单位就可以得到余弦函数的图象.余弦函数y =cos x 的图象叫做余弦曲线.(2)余弦曲线.除了上述的平移法得到余弦曲线,还可以用:①描点法:按照列表,描点,连线顺序可作出余弦函数图象的方法.②五点法:观察余弦函数的图象可以看出,(0,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0,(π,-1),⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,0,(2π,1)这五点描出后,余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象的形状就基本上确定了.【自主测试1】画出函数y =-cos x ,x ∈[0,2π]的简图.分析:运用五点作图法,首先要找出起关键作用的五个点,然后描点连线. 解:列表:ω>0)的周期为T =2πω.今后,可以使用这个公式直接求这类函数的周期.【自主测试2-1】函数y =2cos x +1的最大值和最小值分别是( ) A .2,-2 B .3,-1 C .1,-1 D .2,-1 答案:B【自主测试2-2】已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π2(x ∈R ),下列结论错误的是( )A .函数f (x )的最小正周期为2πB .函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数C .函数f (x )的图象关于直线x =0对称D .函数f (x )是奇函数解析:∵f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π2=-cos x (x ∈R ),f (-x )=f (x ),∴函数f (x )是偶函数. 答案:D正弦函数与余弦函数的图象和性质的区别与联系(4)sin x +cos x =1题型一 用“五点法”作函数y =A cos(ωx +φ)的图象 【例题1】用“五点法”画出函数y =2cos 2x 的简图.分析:先找出此函数图象上的五个关键点,画出其在一个周期上的函数图象,再进行扩展得到在整个定义域内的简图.解:因为y =2cos 2x 的周期T =2π2=π,所以先在区间[0,π]上按五个关键点列表如下.然后把y =2cos 2x 在[0,π]上的图象向左、右平移,每次平移π个单位长度,则得到y =2cos 2x 在R 上的简图如下.反思在用“五点法”画出函数y =A cos(ωx +φ)的图象时,所取的五点应由ωx +φ=0,π2,π,3π2,2π来确定,而不是令x =0,π2,π,3π2,2π.题型二 三角函数的图象变换【例题2】函数y =sin 2x 的图象可由y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4的图象平移得到,若使平移的距离最短,则应( )A .向左平移π8个单位长度B .向右平移7π8个单位长度C .向左平移π4个单位长度D .向右平移π8个单位长度解析:y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-2x =-sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -3π4 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4+π=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4 =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π8,故函数y =sin 2x 的图象可由y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4的图象向右平移π8个单位长度得到.故选D .答案:D反思一定要注意看清变换的顺序,即看清是以哪个函数图象作为基准. 题型三 函数的定义域问题【例题3】求函数y =36-x 2+lg cos x 的定义域.分析:首先根据函数解析式列出使函数有意义的条件不等式组,然后分别求解,最后求交集即可.解:要使函数有意义,只需⎩⎪⎨⎪⎧36-x 2≥0,cos x >0,即⎩⎪⎨⎪⎧-6≤x ≤6,2k π-π2<x <2k π+π2k ∈Z .利用数轴求解,如图所示:所以函数的定义域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-6,-3π2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤3π2,6. 反思利用数轴或者单位圆取解集的交集或并集非常简捷、清晰,但要注意区间的开闭情况.题型四 余弦函数的最值或值域【例题4】(1)求函数y =cos x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3的值域;(2)求函数y =2+cos x2-cos x的最值;(3)求函数y =3cos 2x -4cos x +1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,2π3的值域.分析:(1)结合y =cos x 的图象在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3上先增后减即可求解;(2)利用|cos x |≤1这一性质;(3)利用配方法,结合二次函数的性质求解.解:(1)∵y =cos x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,0上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上单调递减,∴y ma x =cos 0=1,y min =cos 2π3=-12,∴y =cos x 的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1. (2)由y =2+cos x 2-cos x ,求得cos x =2y -1y +1.∵|cos x |≤1,∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪2y -1y +1≤1,∴[2(y -1)]2≤(y +1)2.解得13≤y ≤3,∴y ma x =3,y min =13.(3)y =3cos 2x -4cos x +1=3⎝⎛⎭⎪⎫cos x -232-13,∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,2π3,∴cos x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12, 从而当cos x =-12,即x =2π3时,y ma x =154.当cos x =12,即x =π3时,y min =-14.∴函数y =3cos 2x -4cos x +1的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,154.反思求函数的最值的方法有以下几种:(1)直接法.根据函数值域的定义,由自变量的取值范围求出函数值的取值范围. (2)利用函数的单调性.(3)利用函数的图象,转化为求函数图象上最高点和最低点的纵坐标的问题.(4)利用换元法,转化为一次函数、二次函数、指数函数、对数函数等基本初等函数问题.题型五 余弦函数图象的应用【例题5】求函数y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4的对称中心、对称轴方程、单调递减区间和最小正周期.分析:利用整体换元,设t =2x +π4,则问题转化为考查函数y =cos t 的相关性质.解:设t =2x +π4,则函数y =cos t 的图象如图所示.令t =k π(k ∈Z ),则2x +π4=k π(k ∈Z ).故x =k ·π2-π8(k ∈Z )即为所求的对称轴方程.令t =k π+π2(k ∈Z ),则2x +π4=k π+π2(k ∈Z ),则x =k ·π2+π8(k ∈Z ).故⎝ ⎛⎭⎪⎫k ·π2+π8,0(k ∈Z )即为所求的对称中心.当t ∈[2k π,2k π+π](k ∈Z )时,2x +π4∈[2k π,2k π+π](k ∈Z ),则x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π8,k π+3π8(k ∈Z ). 故其单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π8,k π+3π8(k ∈Z ). ∵cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+2π=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x +π+π4, ∴最小正周期T =π.反思整体换元思想是解决较复杂三角函数问题常用的一种方法,它能将问题化归为对基本三角函数的考查.〖互动探究〗若将本例中的函数改为“y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4”呢? 解:设t =2x +π4,则问题转化为考查函数y =|cos t |,如图所示:解答过程同例题,可得无对称中心.令t =k ·π2(k ∈Z ),则2x +π4=k ·π2(k ∈Z ),∴对称轴为x =k ·π4-π8(k ∈Z );令t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π,k π+π2(k ∈Z ), ∴2x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π,k π+π2(k ∈Z ),则x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤k ·π2-π8,k ·π2+π8故其单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k ·π2-π8,k ·π2+π8(k ∈Z ).最小正周期T =π2.反思(1)若三角函数式子中带绝对值号,则通常通过观察图象得到周期和单调区间. (2)正弦函数y =sin x 和余弦函数y =cos x 取绝对值后,周期缩为原来的一半,即 ①y =|sin x |的周期为π; ②y =|cos x |的周期为π.1.下列说法不正确的是( )A .正弦函数、余弦函数的定义域是R ,值域是[-1,1]B .余弦函数当且仅当x =2k π(k ∈Z )时取得最大值1,当且仅当x =(2k +1)π(k ∈Z )时取得最小值-1C .正弦函数在每个区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+2k π,3π2+2k π(k ∈Z )上都是减函数 D .余弦函数在每个区间[2k π-π,2k π](k ∈Z )上都是减函数 答案:D2.下列函数中,周期为π,且在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2上为减函数的是( ) A .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2 B .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2 C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2 D .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2答案:A3.(2012·重庆期末)把函数y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3图象上所有点的横坐标缩短为原来的12倍(纵坐标不变),得到图象的解析式为( )A .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6B .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3C .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +2π3D .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π3 答案:D4.若函数y =a cos x +b 的最小值为-12,最大值为32,则a =__________,b =__________.解析:由于y ma x =32,y min =-12,且-1≤cos x ≤1,则当a >0时,有⎩⎪⎨⎪⎧a +b =32,-a +b =-12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =12.当a <0时,有⎩⎪⎨⎪⎧-a +b =32,a +b =-12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =12.综上,a =±1,b =12.答案:±1 125.函数y =|cos x |的单调增区间为________,单调减区间为________,最小正周期为________.解析:函数y =|cos x |的图象,如图所示.由图可知它的最小正周期为π.又因为在一个周期⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上,函数的增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.而函数的周期是k π(k ∈Z ),因此函数y =|cos x |的增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π2,k π(k ∈Z ),减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π,k π+π2(k ∈Z ). 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π2,k π(k ∈Z ) ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π,k π+π2(k ∈Z ) π 6.函数f (x )的定义域为[0,1],则f (cos x )的定义域是__________.解析:由已知0≤cos x ≤1,得2k π-π2≤x ≤2k π+π2(k ∈Z ).答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ) 7.已知函数f (x )=3cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4,x ∈R . (1)用“五点法”画出函数f (x )在长度为一个周期的闭区间上的简图; (2)求函数f (x )的最大值,并求出取得最大值时自变量x 的取值集合; (3)求函数f (x )的单调增区间. 解:(1)列表:(2)当2x -π4=2k π(k ∈Z ),即x =k π+π8(k ∈Z )时,y ma x =3,此时x 取值的集合为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k π+π8,k ∈Z. (3)当2k π-π≤2x -π4≤2k π(k ∈Z )时,k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z ,故函数f (x )的单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8(k ∈Z ).。
《红对勾》2015-2016学年人教A版高中数学必修4课件1-4-1正弦函数、余弦函数的图象
关于三角函数的图象,有下列说法: ①y=sin|x|与y=sinx的图象关于y轴对称; ②y=cos(-x)与y=cos|x|的图象相同; ③y=|sinx|与y=sin(-x)的图象关于x轴对称; ④y=cosx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)=cosx,y=cos|x|=cosx, 故其图象相同;对④,y=cos(-x)=cosx, 故其图象关于y轴对称,由作图可知①③均不正确.
域为{x|x≠kπ+π2,k∈Z}.
而y=csoinsxx· cos2x
=csoinsxx|cosx|
=s-insxi,nxc,oscxo>s0x<0
即y=s-insxi,nxx,∈x∈-2π2π+ +22kkππ, ,π322π++22kπkπ
,k∈Z
其函数图象如图所示:
解决此类问题)
(2)用数形法结合判断k的取值范围.
f(x)=3-sisninx,x,0≤ π<xx≤≤π2,π. 图象如下图所示. 结合图象可知1<k<3.
答案:(1)x∈[2kπ+6π,2kπ+56π],k∈Z (2)1<k<3
提高篇03
自我超越
——易错警示系列—— 忽视函数定义域致使出错 【例】 作函数y=ta1nx·sinx的图象.
称;③正、余弦函数的图象不超过直线y=1和y=-1所
夹的范围.
A.0个
B.1个
C.2个
D.3个
(2)对于余弦函数y=cosx的图象,有以下三项描述: ①向左向右无限延伸; ②与x轴有无数多个交点; ③与y=sinx的图象形状一样,只是位置不同. 其中正确的有( ) A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
2018版高中数学人教B版必修4课件:第一章 1.3.2 余弦函数、正切函数的图象与性质 第一课时
解:列表 x 2xy 描点作图.
π 4 π 8 3π 8 π 2 5π 8 7π 8 3π 2 9π 8
0 1
π -1
2π 1
0
0
方法技巧 “五点法”作图,五个点的确定是关键,确定五点时可全ωx+ =0,得
第一个点的横坐标,依次递加周期的
1 ,即可得到其余的四个点的横坐标. 4
变式训练 1-1:用“五点法”作函数 y=-cos(x+ 的简图.
y=Acos(ω x+ )(A>0)的递减和递增区间.
自我检测
1.使cos x=1-m有意义的m满足的条件为( (A)m≥0 (B)0≤m≤2 (C)-1<m<1 (D)m<-1或m>1 解析:由|cos x|≤1得|1-m|≤1.解得0≤m≤2.故选B. B )
2.下列函数中,周期为 (A)y=sin (C)y=cos
x 2 x 4
π 的偶函数是( D 2
)
(B)y=sin 4x (D)y=cos 4x
2 π π = ,故选 D. 4 2
解析:对于函数 y=cos 4x 是偶函数,周期 T=
3.函数 f(x)的图象向右平移 f(x)的解析式是( C (A)f(x)=cos(2x(C)f(x)=cos(2xπ ) 3 π ) 6
π π 个单位后与函数 y=cos(2x- )的图象重合,则 6 2
) (B)f(x)=cos(2x+ (D)f(x)=cos(2x+
π ) 6 π ) 3
解析:由题意,只需将 y=cos(2x-
π π )的图象向左平移 个单位即可.y= 2 6
π π π )- ]=cos(2x- ). 6 2 6
《高中数学课件:几种常见函数的图像和性质》
探索几种常见函数的图像和性质,包括一次函数、二次函数、反比例函数、 幂函数、指数函数、对数函数、三角函数和常函数。
一次函数
一次函数是指具有形式y = kx + b的函数,图像为一条直线,斜率k决定了直 线的倾斜程度,纵截距b决定了直线与y轴的交点。
二次函数
Step 3
根据底数a的不同,求解指数函 数的通式。
推导对数函数的通式
1
Step 2
2
代入任意一点的坐标和底数a到对数函数
的通式y = log_a(x)中。
3
Step 1
通过两个点的坐标(x1, y1)和(x2, y2)计算 底数a:a = 10^((y1 - y2) / (x1 - x2))。
Step 3
推导反比例函数的通式
1 Step 1
2 Step 2
通过两个点的坐标(x1, y1)和(x2, y2)计算比例 系数k:k = y1 * x1 = y2 * x2。
代入一个点的坐标(x, y)和比例系数k到反比例 函数的通式y = k/x中,得到反比例函数的通 式。
推导幂函数的通式
Step 1
取幂函数的对数y = log_a(x), 其中a为底数。
二次函数是指具有形式y = ax^2 + bx + c的函数,图像为一条开口向上或向下 的曲线,顶点坐标为(-b/2a, c-b^2/4a)。
反比例函数
反比例函数是指具有形式y = k/x的函数,图像为一条曲线,呈现出一个反比 例的关系,x越大,y越小。
幂函数
幂函数是指具有形式y = kx^n的函数,图像的形态取决于指数n的值,n为正 偶数时,图像在原点右侧上升,n为正奇数时,则图像在全范围上升。
高中数学第一章三角函数1.6余弦函数的图像与性质课件北师大版必修4
•学习目标 1.了解余弦函数与正弦函数之间的关系.2. 理解“五点法”作出余弦函数的图像(重点).3.掌握余弦 函数的图像性质及其运用(难点).
知识点 1 余弦函数的图像 余弦函数 y=cos x(x∈R)的图像叫余弦曲线. 根据诱导公式 sinx+π2=cos x,x∈R.只需把正弦函数 y=sin x, x∈R 的图像向左平移π2个单位长度即可得到余弦函数图像(如 图).
• 答案 B
• 3.函数y=cos x,x∈[0,2π]的图像和直线y=1围成 一个封闭的平面图形,这个封闭图形的面积是 ________.
• 解析 如图,可把x轴下方图形补到x轴上方阴影 部分,此时所围面积可变成一个矩形.
• 答案 2π
4.使 cos x=11-+mm有意义的实数 m 的取值范围是________. 解析 -1≤11-+mm≤1;即11+-mm≤1;|1+m|≤|1-m|且 m≠1, 得 m≤0.
答案 D
(2)作出函数 y=1-13cos x 在[-2π,2π]上的图像. 解 ①列表:
x y=cos x
0
π 2
π
3π 2
2π
1 0 -1 0 1
y=1-13cos x
2 3
1
4 3
1
2 3
②作出 y=1-13cos x 在 x∈[0,2π]上的图像.由于该函数为偶函数, 作关于 y 轴对称的图像.从而得出 y=1-13cos x 在 x∈[-2π,2π] 上的图像.
•规律方法 对于余弦函数的性质,要善于结合余弦函 数图像并类比正弦函数的相关性质进行记忆,其解题 规律方法与正弦函数的对应性质解题方法一致.
【训练 2】 (1)求函数 y=1-12cos x 的单调区间; (2)比较 cos-π7与 cos187π的大小. 解 (1)∵-12<0, ∴y=1-12cos x 的单调性与 y=cos x 的单调性相反. ∵y=cos x 的单调增区间是[2kπ-π,2kπ](k∈Z),减区间是[2kπ, 2kπ+π](k∈Z). ∴y=1-12cos x 的单调减区间是[2kπ-π,2kπ](k∈Z),增区间 是[2kπ,2kπ+π](k∈Z).
《红对勾》2015-2016学年人教A版高中数学必修4课件1-4-2正弦函数、余弦函数的性质-2
若函数 f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<π2)与函数 g(x)=cos(ωx- π6)(ω>0)的图象具有相同的对称中心,则 φ=________.
解析:∵两函数图象具有相同的对称中心, ∴它们的周期相同, ∴ω=2.令 2x+φ=kπ(k∈Z),则 x=k2π-φ2(k∈Z),即 f(x) 的图象的对称中心为(k2π-φ2,0)(k∈Z).令 2x-π6=k′π+2π (k′∈Z),则 x=k′2 π+π3(k′∈Z),即 g(x)的图象的对称中 心为(k′2 π+3π,0)(k′∈Z).又 g(x),f(x)的图象的对称中心
解:(1)由 x∈(-4π,π)知,23x∈(-6π,23π). 当23x∈(-π6,2π],即 x∈(-π4,34π]时, 函数 y=-2sin23x 为减函数.
所以 2kπ<x+π4<2kπ+π,k∈Z, 即 2kπ-π4<x<2kπ+34π,k∈Z. 所以 u= 2sin(x+π4)的单调递减区间为[2kπ+π4,2kπ+34 π),k∈Z. 所以 y=log 1 [ 2sin(x+4π)]的单调递增区间为[2kπ+4π,
π
2kπ+34π),k∈Z.
求函数的单调区间:y=-2sin23x,x∈(-4π,π).
(4)要注意定义域对单调区间的制约.
2.求三角函数最值或值域的常用方法 (1)对于求形如y=asinx+b(或y=acosx+b)的函数的最 值或值域问题,常利用正、余弦函数的有界性(-1≤sinx, cosx≤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=asin2x+bsinx+c(或y=acos2x+bcosx+ c),x∈D的函数的值域或最值时,一般先通过换元,令t= sinx(或cosx),将原函数转化为关于t的二次函数,然后利用 配方法求值域或最值即可.求解过程中要注意t=sinx(或 cosx)的取值范围.
高中数学人教B版必修四第一单元:1.3.2 余弦函数、正切函数的图象与性质(二)
1.3.2 余弦函数、正切函数的图象与性质(二)学习目标 1.了解正切函数图象的画法,理解掌握正切函数的性质.2.能利用正切函数的图象及性质解决有关问题.知识点一 正切函数的图象类比正弦函数图象的作法,可以利用正切线作正切函数在区间⎝⎛⎭⎫-π2,π2的图象,阅读课本,了解具体操作过程.思考1 结合正切函数的周期性, 如何画出正切函数在整个定义域内的图象?思考2 一条平行于x 轴的直线与正切曲线相邻两支曲线的交点的距离为多少?梳理 (1)正切函数的图象称作“正切曲线”,如下图所示.(2)正切函数的图象特征正切曲线是由通过点(π2+k π,0)(k ∈Z )且与y 轴相互平行的直线隔开的无穷多支曲线所组成的.知识点二 正切函数的性质 思考1 正切函数的定义域是什么?思考2 诱导公式tan(π+x )=tan x ,x ∈R 且x ≠π2+k π,k ∈Z 说明了正切函数的什么性质?思考3 诱导公式tan(-x )=-tan x ,x ∈R 且x ≠π2+k π,k ∈Z 说明了正切函数的什么性质?思考4 从正切线上看,在⎝⎛⎭⎫0,π2上正切函数值是增大的吗?思考5 结合正切函数的周期性,正切函数的单调性如何?正切函数在整个定义域内是增函数吗?正切函数会不会在某一区间内是减函数?梳理 函数y =tan x ⎝⎛⎭⎫x ∈R 且x ≠k π+π2,k ∈Z 的图象与性质见下表:类型一 正切函数的定义域 例1 求下列函数的定义域. (1)y =11+tan x ;(2)y =lg(3-tan x ).反思与感悟 求定义域时,要注意正切函数自身的限制条件,另外解不等式时,要充分利用三角函数的图象或三角函数线.跟踪训练1 求函数y =tan x +1+lg(1-tan x )的定义域.类型二 正切函数的单调性及其应用 命题角度1 求正切函数的单调区间例2 求函数y =tan ⎝⎛⎭⎫-12x +π4的单调区间及最小正周期.反思与感悟 y =tan(ωx +φ) (ω>0)的单调区间的求法是把ωx +φ看成一个整体,解-π2+k π<ωx +φ<π2+k π,k ∈Z 即可.当ω<0时,先用诱导公式把ω化为正值再求单调区间.跟踪训练2 求函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调区间.命题角度2 利用正切函数的单调性比较大小 例3 (1)比较大小: ①tan 32°________tan 215°; ②tan 18π5________tan(-28π9).(2)将tan 1,tan 2,tan 3按大小排列为________.(用“<”连接)反思与感悟 比较两个函数值的大小,只需将所涉及的两个角通过诱导公式转化到同一个单调区间内,再借助单调性即可.正切函数的单调递增区间为(-π2+k π,π2+k π),k ∈Z ,故在⎝⎛⎭⎫-π2,π2和⎝⎛⎭⎫π2,3π2上都是增函数.跟踪训练3 比较大小:tan ⎝⎛⎭⎫-7π4________tan ⎝⎛⎭⎫-9π5.类型三 正切函数的奇偶性与对称性问题 例4 (1)判断下列函数的奇偶性. ①y =tan 2x -tan x1-tan x ;②y =x tan 2x +x 4.(2)求y =3tan(2x +π3)的图象的对称中心.反思与感悟 (1)在利用定义判断与正切函数有关的函数的奇偶性时,必须要坚持定义域优先的原则,即首先要看函数的定义域是否关于原点对称,然后判断f (-x )与f (x )的关系. (2)求函数y =tan(ωx +φ)的图象的对称中心,方法是把ωx +φ看作一个整体,由ωx +φ=k π2(k ∈Z )解出的x 的值为对称中心的横坐标,纵坐标为零. 跟踪训练4 判断下列函数的奇偶性. (1)f (x )=tan x +1tan x ;(2)f (x )=lg|tan x |.类型四 正切函数的图象及应用例5 画出函数y =|tan x |的图象,并根据图象判断其单调区间、奇偶性、周期性.反思与感悟 (1)作出函数y =|f (x )|的图象一般利用图象变换方法,具体步骤是: ①保留函数y =f (x )图象在x 轴上方的部分;②将函数y =f (x )图象在x 轴下方的部分沿x 轴向上翻折.(2)若函数为周期函数,可先研究其一个周期上的图象,再利用周期性,延拓到定义域上即可. 跟踪训练5 设函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫x 2-π3. (1)求函数f (x )的周期,对称中心;(2)作出函数f (x )在一个周期内的简图.1.函数y =tan(2x +π6)的最小正周期是( )A.πB.2πC.π2D.π62.函数f (x )=tan(x +π4)的单调递增区间为( )A.(k π-π2,k π+π2),k ∈ZB.(k π,(k +1)π),k ∈ZC.(k π-3π4,k π+π4),k ∈ZD.(k π-π4,k π+3π4),k ∈Z3.在下列函数中同时满足:①在⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递增;②以2π为周期;③是奇函数的是( ) A.y =tan x B.y =cos x C.y =tan x2D.y =-tan x4.方程tan ⎝⎛⎭⎫2x +π3=3在区间[0,2π)上的解的个数是( ) A.5 B.4 C.3 D.25.比较大小:tan 1________tan 4.1.正切函数的图象正切函数有无数多条渐近线,渐近线方程为x =k π+π2,k ∈Z ,相邻两条渐近线之间都有一支正切曲线,且单调递增. 2.正切函数的性质(1)正切函数y =tan x 的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π+π2,k ∈Z ,值域是R .(2)正切函数y =tan x 的最小正周期是π,函数y =A tan(ωx +φ) (Aω≠0)的周期为T =π|ω|.(3)正切函数在⎝⎛⎭⎫-π2+k π,π2+k π(k ∈Z )上单调递增,不能写成闭区间,正切函数无单调减区间.答案精析问题导学 知识点一思考1 我们作出了正切函数一个周期⎝⎛⎭⎫-π2,π2上的图象,根据正切函数的周期性,把图象向左、右扩展,得到正切函数y =tan x (x ∈R 且x ≠π2+k π(k ∈Z ))的图象.思考2 一条平行于x 轴的直线与相邻两支曲线的交点的距离为此函数的一个周期. 知识点二思考1 {x |x ∈R 且x ≠π2+k π,k ∈Z }.思考2 周期性. 思考3 奇偶性. 思考4 是.思考5 正切函数在每一个开区间⎝⎛⎭⎫-π2+k π,π2+k π(k ∈Z )上都是增函数. 正切函数在整个定义域内不是增函数,而是在每一个开区间⎝⎛⎭⎫-π2+k π,π2+k π (k ∈Z )上都是增函数,正切函数不会在某一区间内是减函数.梳理 {x |x ∈R 且x ≠k π+π2,k ∈Z } R π 奇 ⎝⎛⎭⎫k π-π2,k π+π2(k ∈Z ) 题型探究例1 解 (1)要使函数y =11+tan x 有意义,必须且只需⎩⎪⎨⎪⎧1+tan x ≠0,x ≠k π+π2(k ∈Z ),所以函数的定义域为{x |x ∈R 且x ≠k π-π4,x ≠k π+π2,k ∈Z }.(2)因为3-tan x >0,所以tan x < 3. 又因为当tan x =3时,x =π3+k π(k ∈Z ),根据正切函数图象, 得k π-π2<x <k π+π3(k ∈Z ),所以函数的定义域是{x |k π-π2<x <k π+π3,k ∈Z }.跟踪训练1 ⎣⎡⎭⎫k π-π4,k π+π4(k ∈Z ). 例2 解 y =tan ⎝⎛⎭⎫-12x +π4 =-tan ⎝⎛⎭⎫12x -π4,由k π-π2<12x -π4<k π+π2(k ∈Z ),得2k π-π2<x <2k π+32π(k ∈Z ),所以函数y =tan ⎝⎛⎭⎫-12x +π4的单调递减区间是⎝⎛⎭⎫2k π-π2,2k π+32π,k ∈Z , 周期T =π⎪⎪⎪-12=2π.跟踪训练2 解 ∵y =tan x 在x ∈⎝⎛⎭⎫-π2+k π,π2+k π(k ∈Z )上是增函数,∴-π2+k π<2x -π3<π2+k π, k ∈Z ,即-π12+k π2<x <5π12+k π2,k ∈Z .∴函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递增区间是⎝⎛⎭⎫-π12+k π2,5π12+k π2(k ∈Z ). 例3 (1)①< ②< (2)tan 2<tan 3<tan 1 跟踪训练3 >例4 解 (1)①由⎩⎪⎨⎪⎧x ≠k π+π2,tan x ≠1,得x ≠k π+π2且x ≠k π+π4(k ∈Z ),即定义域为{x |x ≠k π+π2且x ≠k π+π4,k ∈Z },不关于原点对称,∴该函数既不是奇函数,也不是偶函数.②函数定义域为{x |x ≠k π2+π4,k ∈Z },关于原点对称.令f (x )=x tan 2x +x 4,则f (-x )=(-x )tan 2(-x )+(-x )4 =x tan 2x +x 4=f (x ),∴该函数是偶函数. (2)解 由2x +π3=k π2(k ∈Z ),得x =k π4-π6(k ∈Z ).故所求函数图象的对称中心为点 (k π4-π6,0)(k ∈Z ). 跟踪训练4 (1)函数f (x )为奇函数 (2)函数f (x )是偶函数. 例5 解 由y =|tan x |,得y =⎩⎨⎧tan x ,k π≤x <k π+π2(k ∈Z ),-tan x ,-π2+k π<x <k π(k ∈Z ),其图象如图所示.由图象可知,函数y =|tan x |是偶函数, 单调递增区间为⎣⎡⎭⎫k π,k π+π2(k ∈Z ), 单调递减区间为⎝⎛⎦⎤-π2+k π,k π (k ∈Z ),周期为π.跟踪训练5 解 (1)∵ω=12,∴周期T =πω=π12=2π.令x 2-π3=k π2(k ∈Z ), 得x =k π+2π3(k ∈Z ),∴f (x )的对称中心是⎝⎛⎭⎫k π+2π3,0(k ∈Z ). (2)令x 2-π3=0,则x =2π3; 令x 2-π3=π2,则x =5π3; 令x 2-π3=-π2,则x =-π3.∴函数y =tan ⎝⎛⎭⎫x 2-π3的图象与x 轴的一个交点坐标是⎝⎛⎭⎫2π3,0,在这个交点左,右两侧相邻的两条渐近线方程分别是x =-π3,x =5π3,从而得到函数y =f (x )在一个周期⎝⎛⎭⎫-π3,5π3内的简图(如图).当堂训练1.C 2.C 3.C 4.B 5.>。
