正弦函数余弦函数的性质
简单易懂的三角函数正弦余弦和正切

简单易懂的三角函数正弦余弦和正切三角函数是数学中重要的概念之一,它们在几何学和三角测量中发挥着至关重要的作用。
本文将详细介绍三角函数中的正弦、余弦和正切,并解释它们的定义、性质和应用。
一、正弦函数(sin)正弦函数是以圆的弧长和半径的比值定义的。
给定一个角度θ(单位为弧度),我们可以通过以下公式来计算它的正弦值:sin(θ) = 对边 / 斜边其中,对边表示角θ对应的直角三角形中与θ相对的边的长度,斜边表示直角三角形中斜边的长度。
正弦函数的定义域是所有实数,其值域在-1到1之间。
正弦函数的图像是一个周期性的波形,它在0到2π之间重复。
正弦函数在数学和物理学中有广泛的应用,比如描绘波动、震动和周期性现象等。
二、余弦函数(cos)余弦函数也是以圆的弧长和半径的比值定义的。
给定一个角度θ,我们可以通过以下公式来计算它的余弦值:cos(θ) = 邻边 / 斜边其中,邻边表示角θ对应的直角三角形中与θ相邻的边的长度。
余弦函数的定义域是所有实数,其值域也在-1到1之间。
余弦函数的图像与正弦函数非常相似,它在0到2π之间同样重复。
余弦函数同样在数学和物理学中有广泛的应用,比如计算力的分解、描述周期性变化等。
三、正切函数(tan)正切函数是以正弦和余弦的比值定义的。
给定一个角度θ,我们可以通过以下公式来计算它的正切值:tan(θ) = 正弦 / 余弦 = 对边 / 邻边正切函数的定义域是所有不等于(2n + 1)π/2的实数,其中n是任意整数。
其值域是所有实数。
正切函数的图像有一些特殊的性质,比如在某些角度上取无穷大的值。
正切函数在解决直角三角形问题、物体运动中的速度和加速度等方面有着重要的应用。
综上所述,三角函数中的正弦、余弦和正切是数学中重要的概念,它们不仅在几何学和三角测量中起到关键作用,而且在物理学、工程学以及其他科学领域中有着广泛的应用。
通过理解和熟练运用这些函数,我们可以更好地理解和解决与角度有关的各种问题。
正弦函数、余弦函数的性质

2 T
二、奇偶性
y
o
x
正弦函数是奇函数, 余弦函数是偶函数.
三、最大值与最小值
y
o
x
正弦函数当且仅当x 2k 且仅当x 2k
2
, k Z时取得最大值1, 当
2 余弦函数当且仅当x 2k , k Z时取得最大值1,当且仅 当x 2k , k Z时取得最小值 1.
解:(1)∵
3cos( x 2 ) 3cos x
∴自变量x只要并且至少要增加到x+2
y 3cos x, x R 的值才能重复出现.
,函数
所以,函数 y 3cos x, x R 的周期是 2
(2) sin(2 x 2 ) sin 2( x ) sin 2 x
§ 1.4.2 正弦函数、 余弦函数的性质 (一)
引入
y
o
ห้องสมุดไป่ตู้
x
周期函数: 对于函数f(x),若存在一个非零常数 ,使 T
得当x取定义域内的每一个值 都有 时, f ( x T ) f ( x)
称之, 非零常数T叫做这个函数的周期.
新课
若在周期函数 的所有周期中存 f(x) 在一个最小的正数, 则这个最小正数就 叫做f(x)的最小正周期.
, k Z时取得最小值 1;
例2、求下列函数的最 及取得最值时自 值, 变量x的集合:
(1) y cos x 1, x R; ( 2) y 3 sin 2 x, x R;
小结
1. 周期函数的定义,周期,最小正周期
2. 三角函数的奇、偶性
3. 三角函数的单调性;
作业
一、 周期性 正弦函数是周期函数2k( k Z , k 0)都 ,
正弦函数与余弦函数的像与性质

正弦函数与余弦函数的像与性质正弦函数与余弦函数是数学中的两个重要的三角函数。
它们在代数和几何中起到重要的作用,并且在物理学、工程学和计算机科学等领域也广泛应用。
本文将探讨正弦函数与余弦函数的像与性质。
一、正弦函数的像与性质正弦函数是一个周期函数,表示了一个连续变化的波形。
它的图像可以用一个正弦曲线来表示。
正弦函数的自变量是角度,因变量是函数值。
正弦函数可以表示为y = A*sin(Bx+C)+D的形式,其中A、B、C、D为常数。
正弦函数的最大值和最小值为1和-1,取决于幅度A的大小。
当A 为正数时,正弦函数的图像在y轴上方和下方上下振动;当A为负数时,正弦函数的图像在y轴上方和下方下上振动。
正弦函数的周期是2π,即正弦函数在一个周期内重复一次。
这意味着当自变量x增加2π时,函数值会重复一次。
正弦函数在原点(0,0)处交线,且在其他整数倍的2π上也有交线,这些交线称为正弦函数的零点。
正弦函数的图像具有对称性,即关于y 轴对称,也称为奇函数。
二、余弦函数的像与性质余弦函数也是一个周期函数,表示了一个连续变化的波形。
它的图像可以用一个余弦曲线来表示。
余弦函数的自变量是角度,因变量是函数值。
余弦函数可以表示为y = A*cos(Bx+C)+D的形式,其中A、B、C、D为常数。
余弦函数的最大值和最小值为1和-1,取决于幅度A的大小。
当A为正数时,余弦函数的图像在y轴上方和下方上下振动;当A为负数时,余弦函数的图像在y轴上方和下方下上振动。
余弦函数的周期也是2π,即余弦函数在一个周期内重复一次。
这意味着当自变量x增加2π时,函数值会重复一次。
余弦函数在横坐标最大值、最小值和其整数倍的π上有交线,这些交线称为余弦函数的极值点。
余弦函数的图像具有对称性,即关于y轴对称,也称为偶函数。
三、正弦函数与余弦函数的关系正弦函数和余弦函数是关系密切的,它们互为相反函数。
正弦函数可以表示为余弦函数的平移。
具体而言,正弦函数y = A*sin(Bx+C)+D可以表示为y = A*cos(Bx+C+π/2)+D的形式。
正弦函数和余弦函数的图像与性质

3. 求最小正周期: (1) f ( x) 3sin x 4cos x (2) f ( x) sin 2 x (3) f ( x) sin 2 x cos 2 x
y cos x , x R 的值域是 [1,1],最大值是 1,最小值是 1.
当 cos x 1时,x 2k (k Z). 当 cos x 1 时,x (2k 1) (k Z).
(2)周期性
一般地,对于函数 f ( x),如果存在一个常数 T (T 0), 使得当 x 取定义域 D 内的任意值时,都有 f ( x T ) f ( x) 成立,那么函数 f ( x) 叫做周期函数,常数 T 叫做函数 f ( x) 的周期。对于一个周期函数 f ( x) 来说,如果在所有的周期中 存在一个最小正数,那么这个最小正数叫做函数 f ( x) 的 最小正周期。
解: 偶函数; (1)
(2) f ( x) cos 2 x,偶函数;
2 (k Z)
(3)sin x 1 x 2k
x
,但 x 可以取 ,即 f ( x)的定义域不关于原点对称, 2 2
f ( x) 是非奇非偶函数。
(4) f ( x)
1 sin 2 x sin x 1 1 sin 2 x sin x 1
5 3 增:k , k (k Z), 减:k , k (k Z) 8 8 8 8
(4) y log 1 2cos x 3
2
3 解: x cos x 2 k , 2 k 2 6 6
正弦余弦函数性质

1.42正弦函数,余弦函数性质知识回顾:1.正弦函数y=sinx2.余弦函数y=cosx性质:一:定义域二:值域三:奇偶性四:周期性五:单调性(一)正弦余弦函数的单调区间(1)y=sinx单调增区间单调减区间(2)y=cosx单调增区间单调减区间(二)正弦余弦的值域与最值(1)正弦函数当取得最大值1,当取得最小值-1.(2)余弦函数当取得最大值1,当取得最小值-1.六.对称性(1)正弦函数对称中心正弦函数对称轴(2)余弦函数对称中心余弦函数对称轴π)的单调增区间例一:1.求y=2sin(x-3π)的单调减区间2.求y=cos(2x-43.求y=2sin(4π-2x)的单调增区间4.求y=cos(3π-2x)的单调减区间5.求y=sin(21x+3π),x ∈[]ππ,22-的单调区间6.判断y=cos(x+3π)在⎢⎣⎡4π,⎥⎦⎤2π上的单调性7.判断y=sin(2x-4π)在[0,⎥⎦⎤2π上的单调性例二:求下列函数的最值1.y=cosx+12.y=-3sin2x3.y=3sin(2x+6π)+1 4.y=sinx ,x ∈[],π05.y=cos(x+6π),x ∈[0,⎥⎦⎤2π6.y=sin(2x+3π),x ∈[0,⎥⎦⎤6π7.y=cos 2x-4cosx+5例三:求下列函数的对称轴1.y=cos2x2.y=cos(x+6π)3.y=sin(2x+3π)4.函数f(x)=sin(2x+3π)的对称轴可能为 A.x=125π B.x=3π C.x=6π D.x=12π注:正弦余弦函数的对称轴一定分别过正弦余弦图像的最高点或最低点,即此时对应的值为最大值或最小值。
三角函数正弦余弦正切

三角函数正弦余弦正切三角函数是数学中的重要概念,包括正弦、余弦和正切。
它们在数学、物理和工程等领域有广泛的应用。
本文将对三角函数的定义、性质和应用进行详细论述。
一、正弦函数正弦函数是三角函数中的一种,表示为sin(x),其中x为角度。
正弦函数的定义域是实数集,值域为[-1, 1]。
正弦函数具有以下性质:1. 周期性:正弦函数是周期函数,其最小正周期是2π,即sin(x) = sin(x+2πk),其中k为整数。
2. 对称性:正弦函数是奇函数,即sin(-x) = -sin(x),表示在原点处关于y轴对称。
3. 奇偶性:正弦函数是奇函数,即sin(-x) = -sin(x),表示在原点处关于原点对称。
4. 单调性:在定义域内,正弦函数在每个周期内都是单调递增或单调递减的。
5. 正弦函数的图像是一个周期为2π的连续波形,以y轴为中心对称。
正弦函数在几何、物理、电路等领域有广泛的应用,如波动、振动、交流电等的描述和计算中都会用到。
二、余弦函数余弦函数是三角函数中的另一种,表示为cos(x),其中x为角度。
余弦函数的定义域是实数集,值域为[-1, 1]。
余弦函数具有以下性质:1. 周期性:余弦函数是周期函数,其最小正周期是2π,即cos(x) = cos(x+2πk),其中k为整数。
2. 对称性:余弦函数是偶函数,即cos(-x) = cos(x),表示在原点处关于y轴对称。
3. 奇偶性:余弦函数是偶函数,即cos(-x) = cos(x),表示在原点处关于原点对称。
4. 单调性:在定义域内,余弦函数在每个周期内都是单调递减的。
5. 余弦函数的图像是一个周期为2π的连续波形,以y轴为中心对称。
余弦函数在几何、物理、信号处理等领域有广泛的应用,如描述分析力学中的运动规律、计算交流电路中的电流和电压等。
三、正切函数正切函数是三角函数中的另一种,表示为tan(x),其中x为角度。
正切函数的定义域是实数集,值域为整个实数集。
正弦函数余弦函数的性质(单调性)

正弦函数余弦函数的性质(单调性)
正弦函数和余弦函数是高中数学中常见的三角函数,它们的图像和性质十分重要。
本
文将初步介绍正弦函数和余弦函数的性质(单调性)。
一、正弦函数
正弦函数的标准式为 y = sin x,表示角度 x 所对应的正弦值。
正弦函数的周期为
2π,即sin(x + 2π) = sin x。
正弦函数的图像如下:
从图中可以发现,正弦函数在定义域上是周期性的、振动的。
而其振动情况是单调递增,即在每个周期内都是由最小值逐渐增加到最大值,然后再回落到最小值。
例如,当x ∈ [0,π/2] 时,sin x 在该区间中的值是单调递增的。
当x ∈ [π/2,π] 时,sin x 在该区间中的值是单调递减的。
当x ∈ [π,3π/2] 时,sin x 在该区间中的值是单调递增的。
当x ∈ [3π/2,2π] 时,sin x 在该区间中的值是单调递减的。
总结来说,正弦函数在一个周期内是单调递增-单调递减的交替变化。
每个周期的最
大值为 1,最小值为 -1。
当x = kπ (k∈Z)时,正弦函数的值为 0。
总结
在高中数学中,我们需要掌握正弦函数、余弦函数的相关性质,特别是它们的单调性。
正弦函数在一个周期内是单调递增-单调递减的交替变化;余弦函数在一个周期内是单调
递减-单调递增的交替变化。
掌握这些性质可以更好地理解和运用三角函数。
1.4.2 正弦 余弦函数的性质(单调性、最值)

3 5 对称中心: ( ,0),( ,0),( ,0),( ,0) 2 2 2 2
2
k ,0) k Z
1 例5:求函数 y sin( x ) 的单调递增区间: 2 3
解:
2
1 y sin x 3 2
y sin z
2k z
余弦函数的单调性
y
1 -3
5 2
-2
3 2
-
2
o
-1
2
3 2
2
5 2
x
3
7 2
4
x
cosx
-
-1
…
2
…
0
1
…
2
…
-1
0
0
y=cosx (xR) 增区间为 [ +2k, 2k],kZ + ], kZ 减区间为 [2k, 2k, 其值从-1增至1 其值从 1减至-1
y cos x
3 5 2
2
y
1
任意两相邻对称轴 ( 或对称中心 ) 的间距为 3 2 O 5 x 3 半个周期;
2
2
1
2
2
3
2
对称轴与其相邻的对称中心的间距为
对称轴:x
,0, , 2
四分之一个周期.
(
x k , k Z
o
-1
2
3
4
5
6
x
sin(-x)= - sinx (xR) cos(-x)= cosx (xR)
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正弦函数余弦函数的性质教学目标1.掌握y=sin x(x∈R),y=cos x(x∈R)的周期性、奇偶性、单调性和最值.(重点)2.会用正弦函数、余弦函数的性质解决一些简单的三角函数问题.(难点)3.了解周期函数、周期、最小正周期的含义.(易混点)[基础·初探]教材整理1函数的周期性阅读教材P34~P35“例2”以上部分,完成下列问题.1.函数的周期性(1)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.(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)的最小正周期.2.两种特殊的周期函数(1)正弦函数是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π.(2)余弦函数是周期函数,2kπ(k∈Z且k≠0)都是它的周期,最小正周期是2π.函数y=2cos x+5的最小正周期是________.解:函数y =2cos x +5的最小正周期为T =2π. 【答案】 2π教材整理2 正、余弦函数的奇偶性阅读教材P 37“思考”以下至P 37第14行以上内容,完成下列问题.1.对于y =sin x ,x ∈R 恒有sin(-x )=-sin x ,所以正弦函数y =sin x 是奇函数,正弦曲线关于原点对称.2.对于y =cos x ,x ∈R 恒有cos(-x )=cos x ,所以余弦函数y =cos x 是偶函数,余弦曲线关于y 轴对称.判断函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3π2的奇偶性.解:因为f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫2x +3π2=-cos 2x . 且f (-x )=-cos(-2x )=-cos 2x =f (x ),所以f (x )为偶函数. 教材整理3 正、余弦函数的图象和性质阅读教材P 37~P 38“例3”以上内容,完成下列问题.函数名称图象与性质性质分类y =sin x y =cos x相同处定义域R R 值域 [-1,1] [-1,1] 周期性最小正周期为2π最小正周期为2π不同处图象奇偶性奇函数偶函数 单调性在⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z )上是增函数;在⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π2,2k π+32π(k ∈Z )上是减函数在[2k π-π,2k π](k ∈Z )上是增函数;在[2k π,2k π+π](k ∈Z )上减函数对称轴 x =k π+π2(k ∈Z )x =k π(k ∈Z )对称中心(k π,0),(k ∈Z )⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π2,0(k ∈Z )最值x =2k π+π2(k ∈Z )时,y max =1;x =2kπ-π2(k ∈Z )时,y min =-1x =2k π时,y max =1;x =2k π+π时,y min =-1判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+π6=sin π6,则2π3是函数y =sin x 的一个周期.( )(2)函数y =sin x 在第一象限内是增函数.( )(3)余弦函数y =cos x 是偶函数,图象关于y 轴对称,对称轴有无数多条.( )(4)余弦函数y =cos x 的图象是轴对称图形,也是中心对称图形.( )解:(1)×.因为对任意x ,sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫2π3+x 与sin x 并不一定相等. (2)×.y =sin x 的单调性针对的是某一区间,不能用象限角表示. (3)√.由余弦函数图象可知正确. (4)√.由余弦函数图象可知正确. 【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√[小组合作型]三角函数的周期问题及简单应用(1)下列函数是以π为最小正周期的函数是( ) A .y =sin x B .y =sin x +2 C .y =cos 2x +2D .y =cos 3x -1(2)函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4的最小正周期为________.(3)求函数y =|sin x |的最小正周期.(1)(2)利用周期定义或公式T =2πω.(3)利用图象求解.解:(1)y =sin x 及y =sin x +2的最小正周期为2π,y =cos 2x +2的最小正周期为π,y =cos 3x -1的最小正周期为2π3,所以选C .(2)法一:y =sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫2x +π4 =sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫2x +π4+2π =sin ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤2(x +π)+π4,所以最小正周期为π. 法二:因为函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x +π4中ω=2,所以其最小正周期T =2π|ω|=2π2=π.【答案】 (1)C (2)π(3)作函数y =|sin x |的简图如下:由图象可知y =|sin x |的最小正周期为π. 求三角函数周期的方法:(1)定义法:即利用周期函数的定义求解.(2)公式法:对形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,A ≠0,ω≠0)的函数,T =2π|ω|.(3)观察法:即通过观察函数图象求其周期. [再练一题]1.求下列三角函数的周期:(1)y =3sin x ,x ∈R ; (2)y =cos 2x ,x ∈R ;(3)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -π4,x ∈R .解:(1)因为3sin(x +2π)=3sin x ,由周期函数的定义知,y =3sin x 的周期为2π.(2)因为cos 2(x +π)=cos(2x +2π)=cos 2x ,由周期函数的定义知,y =cos 2x 的周期为π.(3)因为sin ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤13(x +6π)-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13x +2π-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13x -π4,由周期函数的定义知,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13x -π4的周期为6π. 三角函数奇偶性的判断(1)函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 0152π-2 016x 是( )A .奇函数B .偶函数C .非奇非偶函数D .既是奇函数又是偶函数(2)已知a ∈R ,函数f (x )=sin x -|a |(x ∈R )为奇函数,则a 等于( )A .0B .1C .-1D .±1(3)判断下列函数的奇偶性:①f (x )=|sin x |+cos x .②f (x )=1-cos x +cos x -1.(1)可先化简解析式再判断奇偶性.(2)可由f (-x )=-f (x )恒成立来求a .(3)②中注意先求定义域并化简解析式后由定义法判断.解:(1)因为y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 0152π-2 016x=sin ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2-2 016x +1 007π =-sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫π2-2 016x =-cos 2 016x , 所以为偶函数.(2)函数定义域为R ,因为f (x )为奇函数,所以f (-x )=sin(-x )-|a |=-f (x )=-sin x +|a |,所以|a |=0,从而a =0,故选A . 【答案】 (1)B (2)A (3)①函数的定义域为R ,又f (-x )=|sin(-x )|+cos(-x )=|sin x |+cos x =f (x ),所以此函数是偶函数.②由1-cos x ≥0且cos x -1≥0,得cos x =1,从而x =2k π,k ∈Z ,此时f (x )=0,故该函数既是奇函数又是偶函数.1.判断函数奇偶性应把握好的两个方面: 一看函数的定义域是否关于原点对称; 二看f (x )与f (-x )的关系.2.对于三角函数奇偶性的判断,有时可根据诱导公式先将函数式化简后再判断.[再练一题]2.(1)函数f (x )=2sin 2x 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 .非奇非偶函数(2)判断函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫34x +3π2的奇偶性.解:(1)∵f (x )的定义域是R . 且f (-x )=2sin 2(-x )=-2sin 2x =-f (x ),∴函数为奇函数. 【答案】 A(2)∵f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫34x +3π2=-cos 34x ,∴f (-x )=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34x =-cos 34x ,∴函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫34x +3π2为偶函数. 求正、余弦函数的单调区间(1)下列函数,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π上是增函数的是( )A .y =sin xB .y =cos xC .y =sin 2xD .y =cos 2x(2)函数y =cos x 在区间[-π,a ]上为增函数,则a 的取值范围是________.(3)求函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x 的单调递减区间.(1)可借助于正、余弦函数的单调区间来判断;(2)可利用[-π,a ]为y =cos x 对应增区间子集求a 范围;(3)可先化为y =-sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫x -π6后,利用复合函数在对应区间上同增异减方法来求解.解:(1)因为y =sin x 与y =cos x 在⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π2,π上都是减函数,所以排除A ,B .因为π2≤x ≤π,所以π≤2x ≤2π.因为y =sin 2x 在2x ∈[π,2π]内不具有单调性,所以排除C . (2)因为y =cos x 在[-π,0]上是增函数,在[0,π]上是减函数,所以只有-π<a ≤0时满足条件,故a ∈(-π,0].【答案】 (1)D (2)(-π,0](3)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x =-sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫x -π6, 令z =x -π6,则y =-sin z ,要求y =-sin z 的递减区间,只需求sin z 的递增区间, 即2k π-π2≤z ≤2k π+π2,k ∈Z , ∴2k π-π2≤x -π6≤2k π+π2,k ∈Z ,∴2k π-π3≤x ≤2k π+23π,k ∈Z .故函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π6-x 的单调递减区间为⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤2k π-π3,2k π+23π(k ∈Z ).1.求形如y =A sin(ωx +φ)+b 或形如y =A cos(ωx +φ)+b (其中A ≠0,ω>0,b 为常数)的函数的单调区间,可以借助于正弦函数、余弦函数的单调区间,通过解不等式求得.2.具体求解时注意两点:①要把ωx +φ看作一个整体,若ω<0,先用诱导公式将式子变形,将x 的系数化为正;②在A >0,ω>0时,将“ωx +φ”代入正弦(或余弦)函数的单调区间,可以解得与之单调性一致的单调区间;当A <0,ω>0时同样方法可以求得与正弦(余弦)函数单调性相反的单调区间.[再练一题]3.求函数y =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫3x -π4的单调递减区间.解:令2k π≤3x -π4≤π+2k π(k ∈Z ), 解得π12+23k π≤x ≤5π12+23k π(k ∈Z ), 所以函数y =2cos ⎝⎛⎭⎪⎪⎫3x -π4的单调递减区间为⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π12+23k π,5π12+23k π(k ∈Z ). [探究共研型]正、余弦函数的值域与最值问题探究1 函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4在x ∈[0,π]上最小值能否为-1?不能.因为x ∈[0,π],所以x +π4∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π4,5π4,由正弦函数图象可知函数的最小值为-22.探究2 函数y =A sin x +b ,x ∈R 的最大值一定是A +b 吗? 不是.因为A >0时最大值为A +b ,若A <0时最大值应为-A +b .求下列函数的值域: (1)y =3-2sin 2x ;(2)y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2;(3)y =cos 2 x -4cos x +5. (1)利用-1≤sin 2x ≤1求解.(2)可换元令z =x +π6∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π6,23π,转化为求y =cos z 值域来求解;(3)可换元,令cos x =t ,转化为一元二次函数来解决. 解:(1)∵-1≤sin 2x ≤1,∴-2≤-2sin 2x ≤2, ∴1≤3-2sin 2x ≤5, ∴原函数的值域是[1,5].(2)由y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x +π6,x ∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤0,π2可得x +π6∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π6,2π3,因为函数y =cos x 在区间⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π6,2π3上单调递减,所以函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,32.(3)y =cos 2 x -4cos x +5,令t =cos x ,则-1≤t ≤1. y =t 2-4t +5=(t -2)2+1, 当t =-1,函数取得最大值10;t =1时,函数取得最小值2,所以函数的值域为[2,10]. [再练一题]4.(1)函数y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π4的值域为________.(2)函数f (x )=2sin 2x +2sin x -12,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,5π6的值域为________.解:(1)∵x ∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤-π6,π4,∴2x +π6∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤-π6,23π,∴cos ⎝⎛⎭⎪⎪⎫2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1∴函数的值域为[-1,2]. (2)令t =sin x ,∵x ∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π6,5π6,∴12≤sin x ≤1, 即12≤t ≤1.∴f (t )=2t 2+2t -12=2⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122-1,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1,且该函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1上单调递增. ∴f (t )的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1,最大值为f (1)=72. 即函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,72.【答案】 (1)[-1,2] (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,72 [构建·体系]1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若sin(60°+60°)=sin 60°,则60°为正弦函数y =sin x 的一个周期.( )(2)若T 是函数f (x )的周期,则kT ,k ∈N *也是函数f (x )的周期.( )(3)函数y =sin x ,x ∈(-π,π]是奇函数.( )解:(1)×.举反例,sin(40°+60°)≠sin 40°,所以60°不是正弦函数y =sin x 的一个周期.(2)√.根据周期函数的定义知,该说法正确.(3)×.因为定义域不关于原点对称. 【答案】 (1)× (2)√ (3)×2.函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-π4,x ∈R 的最小正周期为( )A .π2 B .π C .2πD .4π解:因为3sin ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤12(x +4π)-π4 =3sin ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12x -π4+2π =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12x -π4,即f (x +4π)=f (x ),所以函数f (x )的最小正周期为4π.【答案】 D3.函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6的一个递减区间是( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2B .[-π,0]C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-23π,23πD .⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,23π解:令x +π6∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π2+2k π,32π+2k π,k ∈Z , 得x ∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π3+2k π,43π+2k π,k ∈Z , k =0时,区间⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π3,4π3是函数f (x )的一个单调递减区间,而⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π2,23π⊆⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π3,4π3.故选D . 【答案】 D4.比较下列各组数的大小:(1)cos 150°与cos 170°;(2)sin π5与sin ⎝⎛⎭⎪⎫-7π5.解:(1)因为90°<150°<170°<180°,函数y =cos x 在区间[90°,180°]上是减函数,所以cos 150°>cos 170°.(2)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-7π5=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-2π+3π5=sin 3π5=sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫π-2π5=sin 2π5.因为0<π5<2π5<π2,函数y =sin x 在区间⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤0,π2上是增函数,所以sin π5<sin 2π5,即sin π5<sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-7π5.学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.函数y =sin x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,2π3,则y 的范围是( )A .[-1,1]B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,32D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,1解:y =sin x 的图象如图所示,因为x ∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π6,2π3,所以由图知y ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1.【答案】 B2.函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12x +π2的奇偶性是( )A .奇函数B .偶函数C .非奇非偶函数D .既是奇函数也是偶函数解:因为y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-12x +π2=sin 12x ,所以为奇函数.【答案】 A3.y =sin x -|sin x |的值域是( ) A .[-1,0] B .[0,1] C .[-1,1]D .[-2,0]解:y =⎩⎨⎧0,0≤sin x ≤1,2sin x ,-1≤sin x <0,因此函数的值域为[-2,0].故选D .【答案】 D4.下列关系式中正确的是( ) A .sin 11°<cos 10°<sin 168°B .sin 168°<sin 11°<cos 10°C .sin 11°<sin 168°<cos 10°D .sin 168°<cos 10°<sin 11°解:由诱导公式,得cos 10°=sin 80°,sin 168°=sin(180°-12°)=sin 12°,由正弦函数y =sin x 在[0°,90°]上是单调递增的,所以sin 11°<sin 12°<sin 80°,即sin 11°<sin 168°<cos 10°.故选C . 【答案】 C5.函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3,x ∈[-π,0]的单调递增区间是( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π,-5π6B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π6,-π6C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,0D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,0解:令2k π-π2≤x -π3≤2k π+π2,k ∈Z , 解得2k π-π6≤x ≤2k π+56π,k ∈Z , 又-π≤x ≤0,∴-π6≤x ≤0,故选D . 【答案】 D 二、填空题6.函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的值域为________.解:由0≤x ≤π2,得0≤2x ≤π,于是-π6≤2x -π6≤5π6,所以-12≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x -π6≤1,即-32≤3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x -π6≤3. 【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,37.若已知f (x )是奇函数,且当x >0时,f (x )=sin 2x +cos x .则x <0时,f (x )=__________.解:当x <0时,-x >0,∴f (-x ) =sin(-2x )+cos(-x ), ∴f (-x )=-sin 2x +cos x . ∵f (x )为奇函数, ∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )=-[-sin 2x +cos x ]=sin 2x -cos x . 【答案】 sin 2x -cos x 三、解答题8.求下列函数的值域(1)y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π6;(2)f (x )=1-2sin 2x +2cos x .解:(1)∵-π6≤x ≤π6,∴0≤2x +π3≤2π3,∴0≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x +π3≤1,∴0≤2sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫2x +π3≤2, ∴原函数的值域为[0,2].(2)f (x )=1-2sin 2x +2cos x =2cos 2x +2cos x -1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x +122-32,∴当cos x =-12时,f (x )min =-32, 当cos x =1时,f (x )max =3,∴该函数值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3.9.已知函数f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x 2.(1)求f (x )的最小正周期T ; (2)求f (x )的单调递增区间.解:(1)由已知f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π3-x 2 =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x 2-π3,则T =2πω=4π.(2)当2k π-π≤x 2-π3≤2k π(k ∈Z ), 即4k π-4π3≤x ≤4k π+2π3(k ∈Z )时, 函数f (x )单调递增,∴函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤4k π-4π3,4k π+2π3(k ∈Z ). [能力提升]1.(2016·安庆期末)关于函数f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3(x ∈R ),有下列命题:①函数y =f (x )的表达式可改写为y =4cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6;②函数y =f (x )是以2π为最小正周期的周期函数;③函数y =f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0对称;④函数y =f (x )的图象关于直线x =-π6对称. 其中正确的是( ) A .②③ B .①③ C .①④D .②④解:函数f (x )的最小正周期为π,故②错;f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x +π3=4cos ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤π2-⎝⎛⎭⎪⎪⎫2x +π3 =4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π6-2x =4cos ⎝⎛⎭⎪⎪⎫2x -π6, 故①正确;由f ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-π6=4sin ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤2×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-π6+π3=0, 知函数y =f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎪⎪⎫-π6,0对称, 不关于直线x =-π6对称, 故③正确,④错误. 【答案】 B2.(2016·常州高一检测)若函数f (x )=sin ωx (0<ω<2)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,则ω等于________. 解:根据题意知f (x )在x =π3处取得最大值1,∴sin ωπ3=1,∴ωπ3=2k π+π2,k ∈Z ,即ω=6k +32,k ∈Z .又0<ω<2,∴ω=32.【答案】 323.设函数f (x )=a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+b . (1)若a >0,求f (x )的单调递增区间;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4时,f (x )的值域为[1,3],求a ,b 的值. 解:(1)由于a >0,令2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2,k ∈Z , 得k π-5π12≤x ≤k π+π12,k ∈Z ,所以f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤k π-5π12,k π+π12,k ∈Z . (2)当x ∈⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤0,π4时,π3≤2x +π3≤5π6,则12≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x +π3≤1, 由f (x )的值域为[1,3]知: ⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a +b =3,12a +b =1⇔⎩⎨⎧a =4,b =-1; 或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,a +b =1,12a +b =3⇔⎩⎨⎧a =-4,b =5. 综上得:⎩⎨⎧a =4,b =-1或⎩⎨⎧a =-4,b =5.。