正余弦函数的单调性和值域

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1.4.2第2课时 正、余弦函数的单调性与最值 课件

1.4.2第2课时 正、余弦函数的单调性与最值 课件
栏目 导引
第一章 三角函数
(4)确定含有正弦函数或余弦函数的较复杂函数的单调性时, 要注意使用复杂函数的判断方法来判断. 2.解析正弦函数、余弦函数的最值 (1)明确正弦、余弦函数的有界性,即|sin x|≤1,|cos x|≤1. (2)对有些函数,其最值不一定就是1或-1,要依赖函数的定 义域来决定. (3)形如y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的函数求最值时,通常利 用“整体代换”,即令ωx+φ=z,将函数转化为y=Asin z的 形式求最值.
第一章 三角函数
栏目 导引
第一章 三角函数
单调减区间为[34π+2kπ,74π+2kπ](k∈Z). 所以原函数 y=2sin(π4-x)的单调增区间为[34π+2kπ,74π+ 2kπ](k∈Z); 单调减区间为[-π4+2kπ,34π+2kπ](k∈Z).
栏目 导引
第一章 三角函数
【名师点评】 正弦、余弦函数单调区间的求解技巧: (1)结合正弦、余弦函数的图象,熟记它们的单调区间. (2)确定函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)单调区间的方法:采 用“换元”法整体代换,将ωx+φ看作一个整体,可令“z= ωx+φ”,即通过求y=Asin z的单调区间而求出函数的单调 区间.若ω<0,则可利用诱导公式将x的系数转变为正数.
栏目 导引
第一章 三角函数
跟踪训练
1.求函数 y=sin(π3-12x),x∈[-2π,2π]的单调递增区间. 解:y=sin(π3-12x)=-sin(12x-π3). 由 y=sin x 与 y=-sin x 的图象关于 x 轴对称可知,y=sin x 的递增 区间就是 y=-sin x 的递减区间.因此,要求 y=-sin(12x-π3)的递 增区间,只要求出 y=sin(12x-π3)的递减区间即可.

第4讲 正余弦函数图像及其性质(知识点串讲)解析版

第4讲 正余弦函数图像及其性质(知识点串讲)解析版

第4讲 正余弦函数图像及其性质 (沪教版2020必修二)【知识网格】知识梳理一1、用五点法作正弦函数的简图(描点法):正弦函数x y sin =,]2,0[π∈x 的图象中,五个关键点是:)0,0( )1,2(π)0,(π )1,23(-π )0,2(π2、正弦函数R x x y ∈=,sin 的图像:把x y sin =,]2,0[π∈x 的图象,沿着x 轴向右和向左连续地平行移动,每次移动的距离为π2,就得到R x x y ∈=,sin 的图像,此曲线叫做正弦曲线。

由正弦函数图像可知:(1)定义域:R(2)值域:[]1,1- ; 正弦线的长度小于或等于单位圆的半径的长度,所以1|sin |≤x , 即1sin 1≤≤-x ,也就是说,正弦函数的值域是1,1[-亦可由正弦图像直接得出。

(3)奇偶性:奇函数由x x sin )sin(-=-可知:x y sin =为奇函数,正弦曲线关于原点O 对称 (4)单调递增区间:z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-,22,22ππππ; (5)单调递减区间:z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++,232,22ππππ; (6)对称中心:(0,πk ); (7)对称轴:2ππ+=k x(8)最值:当且仅当,22ππ+=k x y 取最大值1max =y ;当且仅当,232ππ+=k x y 取最小值1min -=y 。

(9)最小正周期:π2=T一般地,对于函数)(x f ,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)()(x f T x f =+,那么函数)(x f 就叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期由此可知)0(2,,4,2,2,4,≠∈--k z k k 且πππππ 都是这两个函数的周期对于一个周期函数)(x f ,如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做)(x f 的最小正周期根据上述定义,可知:正弦函数、余弦函数都是周期函数,)0(2≠∈k z k k 且π都是它的周期,最小正周期是π2 注意:1.周期函数定义域M x ∈,则必有M T x ∈+, 且若0>T ,则定义域无上界;0<T 则定义域无下界;2.“每一个值”只要有一个反例,则)(x f 就不为周期函数;3.T 往往是多值的(如x y sin =中 ,4,2,2,4,ππππ--都是周期)周期T 中最小的正数叫做)(x f 的最小正周期(有些周期函数没有最小正周期) 5、余弦函数R x x y ∈=,cos 的图像:(1)定义域:R (2)值域:[]1,1- (3)奇偶性:偶函数(4)单调递增区间:[]πππk k 2,2-,Z k ∈ (5)单调递减区间:[]Z k k k ∈+,2,2πππ (6)对称中心:(0,2ππ+k )(7)对称轴:πk x =(8)最值:当且仅当,2πk x =y 取最大值1max =y ; 当且仅当,2ππ+=k x y 取最小值1min -=y 。

【课件】正弦函数、余弦函数的性质+(2)+课件-高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册

【课件】正弦函数、余弦函数的性质+(2)+课件-高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册

23
33
4.变式:求函数y sin( 1 x ), x [ , ]的单调递增区间.
23
解 : y sin( 1 x ) sin(1 x ),
23
23
令z 1 x , x [2 ,2 ], 则z [ 4 , 2 ].
23
33
因为y
sin
z,
z
[
4
,
2
]的单调递减区间是[
4
时取得最小值
1;
7.最大值与最小值
由余弦函数的图象知
y1
3 5
2
2 3
2
O
2
1
2
3 2
2
5 3
2
x
余弦函数当且仅当 x _2_k__,_k____Z__ 时取得最大值1,
当且仅当x _____2_k__,_k___Z_时取得最小值 1.
8. 正弦函数、余弦函数的图象和性质
函 数 y sin x, x R
在每个闭区间 [2k , 2k ](k Z ) 上都单调递减,
其值从1减小到-1.
7.最大值与最小值
正弦函数图象知
y1
3 5
2
2 3
2
O
2
1
2
3 2
2
5 3
2
x
正弦函数当且仅当
x
2k , k Z
_2__________
时取得最大值 1,
当且仅当
x
2k , k Z
___2__________
5
)在区间[0,
]上的单调递增区间为(
)
3
A.[5 ,11 ]
12 12
5
、B.[0, 12 ]

三角函数的图像和性质讲解(定义域,值域,周期,单调性等)

三角函数的图像和性质讲解(定义域,值域,周期,单调性等)

三角函数的图象与性质教学目标:1、掌握正、余弦函数的定义域和值域;2、进一步理解三角函数的周期性和奇偶性的概念,会求它们的周期,会判断它们的奇偶性;3、能正确求出正、余弦函数的单调区间教学重点:正、余弦函数的性质教学难点:正、余弦函数的单调性知识要点:1、定义域:函数sin y x =及cos y x =的定义域都是(),-∞+∞,即实数集R2、值域:函数sin y x =,x R ∈及cos y x =,x R ∈的值域都是[]1,1-理解:(1)在单位圆中,正弦线、余弦线的长都是等于或小于半径的长1的,所以sin 1x ≤,cos 1x ≤,即1sin 1x -≤≤,1cos 1-≤≤。

(2)函数sin y x =在2,()2x k k Z ππ=+∈时,y 取最大值1,当22x k ππ=-,()k Z ∈时,y 取最小值-1;函数cos y x =在2x k π=,()k Z ∈时,y 取最大值1,当2x k ππ=+,()k Z ∈时,y 取最小值-1。

正弦函数s i n y x =,x R ∈和余弦函数cos y x =,x R ∈是周期函数,2k π(0)k Z k ∈≠且都是它们的周期,最小正周期是2π。

4、奇偶性正弦函数sin y x =,x R ∈是奇函数,余弦函数cos y x =,x R ∈是偶函数。

理解:(1)由诱导公式()sin sin x x -=-,cos()cos x x -=可知以上结论成立;(2)反映在图象上,正弦曲线关于原点O 对称,余弦曲线关于y 轴对称。

5、单调性(1)由正弦曲线可以看出:当x 由2π-增大到2π时,曲线逐渐上升,sin x 由-1增大到1;当x 由2π增大到32π时,曲线逐渐下降,sin x 由1减至-1,由正弦函数的周期性知道:①正弦函数sin y x =在每一个闭区间2,222k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦()k Z ∈上,都从-1增大到1,是增函数; ②在每一个闭区间32,222k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦()k Z ∈上,都从1减小到-1,是减函数。

正弦函数、余弦函数的性质(全)

正弦函数、余弦函数的性质(全)

当且仅当 x 2k, ( k Z) 时 , (cos x)min 1.
y
1
-4 -3
-2
- o
-1

2
3
4
5 6 x
ycox(sxR)
例题
求使函数

y3cos2x( )
取得最大值、最小值的
2
自变量的集合,并写出最大值、最小值。
y
1
3 5 2
而在每个闭区间[ 2k , 3 2k ](k Z )上都是
2
2
减函数,其值从1减小到-1。
探究:余弦函数的单调性 y
1
3 5 2
2 3
2

2
O 3 2 5 3 x
2
2
2
1
当x在区间 [3 , 2 ]、[,0]、[,2 ][3 , 4 ] 上时,
4
5 6 x
y=cosx (xR)
y
1
-4 -3
-2
- o
-1

2
3
4
5 6 x
一.周期性
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。
注:1正、T弦要是函非数零常是数周期函数,2k(kZ且 k0),最小
其值从 1减至-1
五、余弦函数的单调性
y
1
-3 5 -2 3
2
2
o - 2
2
-1
x - … …
2
cosx -1
0

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)

正弦函数余弦函数的性质(单调性)
正弦函数和余弦函数是常见的三角函数之一,它们有着许多重要的性质。

其中之一就是它们的单调性,即在一定的定义域内,函数值是单调增加或单调减少的。

我们来讨论正弦函数的单调性。

正弦函数通常表示为sin(x),其中x是自变量。

正弦函数的定义域是实数集,而值域是[-1,1]。

在定义域内,正弦函数是周期性函数,其周期是2π。

1. 正弦函数在每个周期内是奇函数,即sin(-x) = -sin(x)。

正弦函数在[0,π/2]内是单调增加的,即当x1 < x2时,有sin(x1) < sin(x2)。

2. 在每个周期内,正弦函数的增长速度是不同的。

在[0,π/2]内,正弦函数的增长速度最快,当x接近π/2时,增长速度逐渐减小。

3. 在每个周期内,余弦函数在[π/2,π]、[π,3π/2]、[3π/2,2π]等区间内的单调性与[0,π/2]内相同。

即在这些区间内,当x1 < x2时,有cos(x1) > cos(x2)。

正弦函数在每个周期内从0到π/2是单调增加的,而余弦函数在每个周期内从0到π/2是单调减少的。

在其他区间内,它们的单调性与[0,π/2]内相同。

这些性质可以通过函数图像和函数的导数等方法进行证明。

人教版必修四1.4正弦函数余弦函数性质

12 2
(2) y sin z 的对称中心为 (k ,0) , k Z
z k
2x k
3
x k
62
对称中心为 ( k ,0) ,k Z
62
练习5
▪ 为函数 y sin(2x ) 的一条对称轴的是( )
3
A.x 4
3
B.x
2
C.x
12
D.x 0
1
3 5
2
2 3
练习3.求下列函数取最值时自变量x的集合,并求出最值。
(1)y cos x 1, x R; (2)y 3sin 2x, x R.
解: 这两个函数都有最大值、最小值.
(1)使函数 y cos x 1, x R取得最大值的x的集合,就是 使函数y cos x, x R 取得最大值的x的集合
2
1
2
3 2
2
5 3 x
2
上时,
曲线逐渐上升,cosα的值由 增大到 。
当 在区间
上时,
曲线逐渐降落,cosα的值由 减小到 。
探究:余弦函数的单调性
1
3 5
2
2 3
2
O
2
1
2
3 2
2余弦函数的周期性知: 在每个闭区间
都是增函数,
其值从-1增大到1 ;
而在每个闭区间
上都是减函数,
(
3 2
,1)
与x轴的交点: (0,0) ( ,0) (2 ,0)
余弦函数 y 图像特征: 1 -
y cos x x [0, 2 ]
-
-1
o
6
2
3
2 3
5
7
6
6
4 3

【高中数学必修四】第1章 正弦函数、余弦函数的性质(二)

1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(二)学习目标 1.掌握y =sin x ,y =cos x 的最大值与最小值,并会求简单三角函数的值域和最值.2.掌握y =sin x ,y =cos x 的单调性,并能利用单调性比较大小.3.会求函数y =A sin(ωx +φ)及y =A cos(ωx +φ)的单调区间.知识点一 正弦、余弦函数的定义域、值域 观察下图中的正弦曲线和余弦曲线. 正弦曲线:余弦曲线:可得如下性质:由正弦、余弦曲线很容易看出正弦函数、余弦函数的定义域都是实数集R ,值域都是[-1,1]. 对于正弦函数y =sin x ,x ∈R ,有:当且仅当x =π2+2k π,k ∈Z 时,取得最大值1;当且仅当x =-π2+2k π,k ∈Z 时,取得最小值-1.对于余弦函数y =cos x ,x ∈R ,有: 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-1. 知识点二 正弦、余弦函数的单调性思考1 观察正弦函数y =sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,3π2的图象.正弦函数在⎣⎡⎦⎤-π2,3π2上函数值的变化有什么特点?推广到整个定义域呢?答案 观察图象可知:当x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2时,曲线逐渐上升,是增函数,sin x 的值由-1增大到1; 当x ∈⎣⎡⎦⎤π2,3π2时,曲线逐渐下降,是减函数,sin x 的值由1减小到-1. 推广到整个定义域可得当x ∈⎣⎡⎦⎤-π2+2k π,π2+2k π(k ∈Z )时,正弦函数y =sin x 是增函数,函数值由-1增大到1; 当x ∈⎣⎡⎦⎤π2+2k π,3π2+2k π(k ∈Z )时,正弦函数y =sin x 是减函数,函数值由1减小到-1. 思考2 观察余弦函数y =cos x ,x ∈[-π,π]的图象.余弦函数在[-π,π]上函数值的变化有什么特点?推广到整个定义域呢? 答案 观察图象可知:当x ∈[-π,0]时,曲线逐渐上升,函数是增函数,cos x 的值由-1增大到1; 当x ∈[0,π]时,曲线逐渐下降,函数是减函数,cos x 的值由1减小到-1. 推广到整个定义域可得当x ∈[2k π-π,2k π],k ∈Z 时,余弦函数y =cos x 是增函数,函数值由-1增大到1; 当x ∈[2k π,(2k +1)π],k ∈Z 时,余弦函数y =cos x 是减函数,函数值由1减小到-1. 思考3 正弦函数、余弦函数的单调区间是什么?答案 y =sin x 的增区间为⎣⎡⎦⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z ,减区间为⎣⎡⎦⎤π2+2k π,3π2+2k π,k ∈Z . y =cos x 的增区间为[-π+2k π,2k π],k ∈Z ,减区间为[2k π,π+2k π],k ∈Z . 梳理 解析式y =sin xy =cos x图象值域[-1,1] [-1,1]单调性在⎣⎡ -π2+2k π,π2 ]+2k π,k ∈Z 上递增,在⎣⎡ π2+2k π,3π2+ ]2k π,k ∈Z 上递减 在[-π+2k π,2k π],k ∈Z 上递增, 在[2k π,π+2k π],k ∈Z 上递减 最值当x =π2+2k π,k ∈Z 时,y max =1;当x=-π2+2k π,k ∈Z 时,y min =-1当x =2k π,k ∈Z 时,y max =1;当x =π+2k π,k ∈Z 时,y min =-11.正弦函数在定义域上是单调函数.( × ) 提示 正弦函数不是定义域上的单调函数. 2.正弦函数在第一象限是增函数.( × )提示 正弦函数在第一象限不是增函数,因为在第一象限,如-5π3<π6,但sin ⎝⎛⎭⎫-5π3=sin π3=32,sin π6=12,sin ⎝⎛⎭⎫-5π3>sin π6. 3.存在实数x ,使得cos x = 2.( × ) 提示 余弦函数最大值为1.4.余弦函数y =cos x 在[0,π]上是减函数.( √ ) 提示 由余弦函数的单调性可知正确.类型一 求正弦、余弦函数的单调区间 例1 求函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫π4-x 的单调递增区间. 考点 正弦函数、余弦函数的单调性 题点 正弦函数、余弦函数单调性的判断 解 y =2sin ⎝⎛⎭⎫π4-x =-2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4, 令z =x -π4,则y =-2sin z .因为z 是x 的一次函数,所以要求y =-2sin z 的单调递增区间,即求sin z 的单调递减区间, 即2k π+π2≤z ≤2k π+3π2(k ∈Z ).∴2k π+π2≤x -π4≤2k π+3π2(k ∈Z ),即2k π+3π4≤x ≤2k π+7π4(k ∈Z ),∴函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫π4-x 的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤2k π+3π4,2k π+7π4(k ∈Z ). 反思与感悟 用整体替换法求函数y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)的单调区间时,如果式子中x 的系数为负数,先利用诱导公式将x 的系数变为正数再求其单调区间.求单调区间时,需将最终结果写成区间形式.跟踪训练1 求函数f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6的单调递增区间. 考点 正弦函数、余弦函数的单调性 题点 正弦函数、余弦函数单调性的判断 解 令-π+2k π≤2x -π6≤2k π,k ∈Z ,解得-5π12+k π≤x ≤π12+k π,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤-5π12+k π,π12+k π,k ∈Z .类型二 正弦、余弦函数单调性的应用命题角度1 利用正、余弦函数的单调性比较大小 例2 利用三角函数的单调性,比较下列各组数的大小. (1)sin 196°与cos 156°; (2)cos ⎝⎛⎭⎫-235π与cos ⎝⎛⎭⎫-174π. 考点 正弦函数、余弦函数的单调性 题点 正弦函数、余弦函数单调性的应用 解 (1)sin 196°=sin(180°+16°)=-sin 16°, cos 156°=cos(180°-24°)=-cos 24°=-sin 66°. ∵0°<16°<66°<90°,且y =sin x 在[0°,90°]上是增函数, ∴sin 16°<sin 66°,从而-sin 16°>-sin 66°,即sin 196°>cos 156°. (2)cos ⎝⎛⎭⎫-235π=cos 235π=cos ⎝⎛⎭⎫4π+35π=cos 35π, cos ⎝⎛⎭⎫-174π=cos 174π=cos ⎝⎛⎭⎫4π+π4=cos π4. ∵0<π4<35π<π,且y =cos x 在[0,π]上是减函数,∴cos 35π<cos π4,即cos ⎝⎛⎭⎫-235π<cos ⎝⎛⎭⎫-174π. 反思与感悟 用正弦函数或余弦函数的单调性比较大小时,应先将异名化同名,把不在同一单调区间内的角用诱导公式转化到同一单调区间,再利用单调性来比较大小. 跟踪训练2 cos 1,cos 2,cos 3的大小关系是________.(用“>”连接) 考点 正弦函数、余弦函数的单调性 题点 正弦函数、余弦函数单调性的应用 答案 cos 1>cos 2>cos 3解析 由于0<1<2<3<π,而y =cos x 在[0,π)上单调递减,所以cos 1>cos 2>cos 3. 命题角度2 已知三角函数的单调性求参数范围例3 已知ω是正数,函数f (x )=2sin ωx 在区间⎣⎡⎦⎤-π3,π4上是增函数,求ω的取值范围. 考点 正弦函数、余弦函数的单调性 题点 正弦函数、余弦函数单调性的应用 解 由-π2+2k π≤ωx ≤π2+2k π(k ∈Z ),ω>0,得-π2ω+2k πω≤x ≤π2ω+2k πω,k ∈Z , ∴f (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤-π2ω+2k πω,π2ω+2k πω,k ∈Z . 根据题意,得⎣⎡⎦⎤-π3,π4⊆⎣⎡⎦⎤-π2ω+2k πω,π2ω+2k πω(k ∈Z ), 从而有⎩⎨⎧-π2ω≤-π3,π2ω≥π4,ω>0,解得0<ω≤32.故ω的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,32.反思与感悟 此类问题可先解出f (x )的单调区间,将问题转化为集合间的包含关系,然后列不等式组求出参数范围.跟踪训练3 已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在⎝⎛⎭⎫π2,π上单调递减,则ω的取值范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤12,54 B.⎣⎡⎦⎤12,34 C.⎝⎛⎦⎤0,12 D .(0,2]考点 正弦函数、余弦函数的单调性 题点 正弦函数、余弦函数单调性的应用 答案 A解析 取ω=54,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫54x +π4, 其减区间为⎣⎡⎦⎤85k π+π5,85k π+π,k ∈Z , 显然⎝⎛⎭⎫π2,π⊆⎣⎡⎦⎤85k π+π5,85k π+π,k ∈Z ,排除B ,C. 取ω=2,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4, 其减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π8,k π+58π,k ∈Z , 显然⎝⎛⎭⎫π2,π⊈⎣⎡⎦⎤k π+π8,k π+58π,k ∈Z ,排除D.类型三 正弦、余弦函数的值域或最值例4 求函数f (x )=2sin 2x +2sin x -12,x ∈⎣⎡⎦⎤π6,5π6的值域. 考点 正弦函数、余弦函数的最大值与最小值 题点 正弦函数的最大值与最小值 解 令t =sin x ,因为x ∈⎣⎡⎦⎤π6,5π6, 所以t ∈⎣⎡⎦⎤12,1,则f (x )可化为y =2t 2+2t -12=2⎝⎛⎭⎫t +122-1,t ∈⎣⎡⎦⎤12,1, 所以当t =12时,y min =1,当t =1时,y max =72,故f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤1,72. 反思与感悟 一般函数的值域求法有:观察法、配方法、判别式法、反比例函数法等.三角函数是函数的特殊形式,一般方法也适用,但要结合三角函数本身的性质. 常见的三角函数求值域或最值的类型有以下几种:(1)形如y =sin(ωx +φ)的三角函数,令t =ωx +φ,根据题中x 的取值范围,求出t 的取值范围,再利用三角函数的单调性、有界性求出y =sin t 的最值(值域).(2)形如y =a sin 2x +b sin x +c (a ≠0)的三角函数,可先设t =sin x ,将函数y =a sin 2x +b sin x +c (a ≠0)化为关于t 的二次函数y =at 2+bt +c (a ≠0),根据二次函数的单调性求值域(最值). (3)对于形如y =a sin x (或y =a cos x )的函数的最值还要注意对a 的讨论.跟踪训练4 已知函数f (x )=2a sin x +b 的定义域为⎣⎡⎦⎤-π3,2π3,函数的最大值为1,最小值为-5,求a 和b 的值.考点 正弦函数、余弦函数的最大值与最小值 题点 正弦函数的最大值与最小值 解 ∵-π3≤x ≤2π3,∴-32≤sin x ≤1.若a =0,不满足题意.若a >0,则⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =1,-3a +b =-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12-63,b =-23+12 3.若a <0,则⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =-5,-3a +b =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12+63,b =19-12 3.故a =12-63,b =-23+123或a =-12+63,b =19-12 3.1.函数y =cos x -1的最小值是( ) A .0 B .1 C .-2 D .-1考点 正弦函数、余弦函数的最大值与最小值 题点 余弦函数的最大值与最小值 答案 C解析 cos x ∈[-1,1],所以y =cos x -1的最小值为-2. 2.函数y =sin 2x 的单调递减区间是( ) A.⎣⎡⎦⎤π2+2k π,3π2+2k π(k ∈Z ) B.⎣⎡⎦⎤k π+π4,k π+3π4(k ∈Z ) C.[]π+2k π,3π+2k π(k ∈Z ) D.⎣⎡⎦⎤k π-π4,k π+π4(k ∈Z ) 考点 正弦函数、余弦函数的单调性 题点 正弦函数、余弦函数单调性的判断 答案 B解析 由2k π+π2≤2x ≤2k π+3π2,k ∈Z ,得k π+π4≤x ≤k π+3π4,k ∈Z ,∴y =sin 2x 的单调递减区间是⎣⎡⎦⎤k π+π4,k π+3π4(k ∈Z ). 3.下列不等式中成立的是( ) A .sin ⎝⎛⎭⎫-π8>sin ⎝⎛⎭⎫-π10 B .sin 3>sin 2 C .sin 75π>sin ⎝⎛⎭⎫-25π D .sin 2>cos 1考点 正弦函数、余弦函数的单调性 题点 正弦函数、余弦函数单调性的应用 答案 D解析 ∵sin 2=cos ⎝⎛⎭⎫π2-2=cos ⎝⎛⎭⎫2-π2, 且0<2-π2<1<π,∴cos ⎝⎛⎭⎫2-π2>cos 1, 即sin 2>cos 1.故选D.4.函数y =cos x 在区间[-π,a ]上为增函数,则a 的取值范围是________. 考点 正弦函数、余弦函数的单调性 题点 正弦函数、余弦函数单调性的应用 答案 (-π,0]解析 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].5.求函数y =3-2sin 12x 的最值及取到最值时的自变量x 的集合.考点 正弦函数、余弦函数的最大值与最小值 题点 正弦函数的最大值与最小值 解 ∵-1≤sin 12x ≤1,∴当sin 12x =-1,12x =2k π-π2,k ∈Z ,即x =4k π-π,k ∈Z 时,y max =5,此时自变量x 的集合为{x |x =4k π-π,k ∈Z }; 当sin 12x =1,12x =2k π+π2,k ∈Z ,即x =4k π+π,k ∈Z 时,y min =1,此时自变量x 的集合为{x |x =4k π+π,k ∈Z }.1.求函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的单调区间的方法把ωx +φ看成一个整体,由2k π-π2≤ωx +φ≤2k π+π2(k ∈Z )解出x 的范围,所得区间即为增区间,由2k π+π2≤ωx +φ≤2k π+3π2(k ∈Z )解出x 的范围,所得区间即为减区间.若ω<0,先利用诱导公式把ω转化为正数后,再利用上述整体思想求出相应的单调区间.2.比较三角函数值的大小,先利用诱导公式把问题转化为同一单调区间上的同名三角函数值的大小比较,再利用单调性作出判断. 3.求三角函数值域或最值的常用方法将y 表示成以sin x (或cos x )为元的一次或二次等复合函数,再利用换元或配方或利用函数的单调性等来确定y 的范围.一、选择题1.当-π2≤x ≤π2时,函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3有( ) A .最大值1,最小值-1 B .最大值1,最小值-12C .最大值2,最小值-2D .最大值2,最小值-1考点 正弦函数、余弦函数的最大值与最小值 题点 正弦函数的最大值与最小值 答案 D解析 因为-π2≤x ≤π2,所以-π6≤x +π3≤5π6,所以-12≤sin ⎝⎛⎭⎫x +π3≤1,所以-1≤f (x )≤2. 2.下列函数中,周期为π,且在⎣⎡⎦⎤π4,π2上为减函数的是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2B .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2C .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π2D .y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π2考点 正弦函数、余弦函数的单调性题点 正弦函数、余弦函数单调性的判断答案 A3.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°考点 正弦函数、余弦函数的单调性题点 正弦函数、余弦函数单调性的应用答案 C解析 ∵sin 168°=sin(180°-12°)=sin 12°,cos 10°=sin(90°-10°)=sin 80°.∴由正弦函数的单调性,得sin 11°<sin 12°<sin 80°,即sin 11°<sin 168°<cos 10°.4.(2017·九江高一检测)y =2sin xsin x +2的最小值是( )A .2B .-2C .1D .-1考点 正弦函数、余弦函数的最大值与最小值题点 正弦函数的最大值与最小值答案 B解析 由y =2sin x sin x +2=2-4sin x +2,当sin x =-1时,y =2sin xsin x +2取得最小值-2.5.(2017·全国Ⅲ)函数f (x )=15sin ⎝⎛⎭⎫x +π3+cos ⎝⎛⎭⎫x -π6的最大值为() A.65 B .1 C.35 D.15考点 正弦函数、余弦函数的最大值与最小值题点 正弦函数的最大值与最小值答案 A 解析 ∵⎝⎛⎭⎫x +π3+⎝⎛⎭⎫π6-x =π2, ∴f (x )=15sin ⎝⎛⎭⎫x +π3+cos ⎝⎛⎭⎫x -π6 =15sin ⎝⎛⎭⎫x +π3+cos ⎝⎛⎭⎫π6-x =15sin ⎝⎛⎭⎫x +π3+sin ⎝⎛⎭⎫x +π3 =65sin ⎝⎛⎭⎫x +π3≤65. ∴f (x )max =65. 故选A.6.函数y =sin x 的定义域为[a ,b ],值域为⎣⎡⎦⎤-1,12,则b -a 的最大值与最小值之和等于( ) A.4π3 B.8π3C .2πD .4π 考点 正弦函数、余弦函数的最大值与最小值题点 正弦函数的最大值与最小值答案 C解析 作出y =sin x 的一个简图,如图所示,∵函数的值域为⎣⎡⎦⎤-1,12, 且sin π6=sin 5π6=12,sin 3π2=-1, ∴定义域[a ,b ]中,b -a 的最小值为3π2-5π6=2π3, 定义域[a ,b ]中,b -a 的最大值为2π+π6-5π6=4π3, 故可得,最大值与最小值之和为2π.7.若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,则ω的值可为( )A.32B.23 C .2 D .3考点 正弦函数、余弦函数的单调性题点 正弦函数、余弦函数单调性的应用答案 A解析 由题意知,T 4=π3,即T =4π3,4π3=2πω, ∴ω=32. 二、填空题8.sin 1,sin 2,sin 3按从小到大排列的顺序为__________.考点 正弦函数、余弦函数的单调性题点 正弦函数、余弦函数单调性的应用答案 sin 3<sin 1<sin 2解析 ∵1<π2<2<3<π, sin(π-2)=sin 2,sin(π-3)=sin 3.y =sin x 在⎝⎛⎭⎫0,π2上递增,且0<π-3<1<π-2<π2, ∴sin(π-3)<sin 1<sin(π-2),即sin 3<sin 1<sin 2.9.函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3⎝⎛⎭⎫-π6≤x ≤π6的值域是________. 考点 正弦函数、余弦函数的最大值与最小值题点 正弦函数的最大值与最小值答案 [0,2]解析 ∵-π6≤x ≤π6,∴0≤2x +π3≤2π3, ∴0≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3≤1,∴y ∈[0,2]. 10.函数y =13sin ⎝⎛⎭⎫π6-x (x ∈[0,π])的单调递增区间为________. 考点 正弦函数、余弦函数的单调性题点 正弦函数、余弦函数单调性的判断答案 ⎣⎡⎦⎤2π3,π解析 原式可化为y =-13sin ⎝⎛⎭⎫x -π6, ∵x ∈[0,π],∴-π6≤x -π6≤5π6. 要求函数的单调递增区间,只需求f (x )=13sin ⎝⎛⎭⎫x -π6的单调递减区间. 则π2≤x -π6≤5π6, 即2π3≤x ≤π. ∴y =13sin ⎝⎛⎭⎫π6-x (x ∈[0,π])的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤2π3,π. 11.若f (x )=2sin ωx (0<ω<1)在区间⎣⎡⎦⎤0,π3上的最大值是2,则ω=________. 考点 正弦函数、余弦函数的最大值与最小值题点 正弦函数的最大值与最小值答案 34解析 ∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π3,即0≤x ≤π3,且0<ω<1, ∴0≤ωx ≤ωπ3<π3, ∵f (x )max =2sinωπ3=2, ∴sin ωπ3=22,ωπ3=π4, 即ω=34. 三、解答题12.求下列函数的单调递增区间.(1)y =1-sin x 2;(2)y =12log sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π3. 考点 正弦函数、余弦函数的单调性题点 正弦函数、余弦函数单调性的判断解 (1)由2k π+π2≤x 2≤2k π+32π,k ∈Z , 得4k π+π≤x ≤4k π+3π,k ∈Z .∴y =1-sin x 2的单调递增区间为[4k π+π,4k π+3π](k ∈Z ).(2)要求函数y =12log sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π3的单调递增区间,即求使y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π3>0且单调递减的区间.∴2k π+π2≤x 2-π3<2k π+π,k ∈Z ,整理得4k π+5π3≤x <4k π+8π3,k ∈Z .∴函数y =12log sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π3的单调递增区间为⎣⎡⎭⎫4k π+5π3,4k π+8π3,k ∈Z .13.求下列函数的最大值和最小值.(1)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6,x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2;(2)f (x )=-2cos 2x +2sin x +3,x ∈⎣⎡⎦⎤π6,5π6.考点 正弦函数、余弦函数的最大值与最小值题点 正弦函数、余弦函数最值的综合问题解 (1)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,5π6,由函数图象知,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6∈⎣⎡⎦⎤sin ⎝⎛⎭⎫-π6,sin π2=⎣⎡⎦⎤-12,1.所以,f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值和最小值分别为1,-12.(2)f (x )=-2(1-sin 2x )+2sin x +3=2sin 2x +2sin x +1=2⎝⎛⎭⎫sin x +122+12.因为x ∈⎣⎡⎦⎤π6,5π6,所以12≤sin x ≤1.当sin x =1时,y max =5;当sin x =12时,y min =52.所以,f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,5π6上的最大值和最小值分别为5,52.四、探究与拓展14.已知奇函数f (x )在[-1,0]上单调递减,α,β为锐角三角形两内角,则() A .f (cos α)>f (cos β) B .f (sin α)>f (sin β)C .f (sin α)>f (cos β)D .f (sin α)<f (cos β)考点 正弦函数、余弦函数的单调性题点 正弦函数、余弦函数单调性的应用 答案 D解析 由题意,得α+β>π2,∴π2>α>π2-β>0, ∴sin α>sin ⎝⎛⎭⎫π2-β,即1>sin α>cos β>0,∴-1<-sin α<-cos β<0.∵奇函数f (x )在[-1,0]上单调递减,∴f (-sin α)>f (-cos β),∴-f (sin α)>-f (cos β),∴f (sin α)<f (cos β).15.已知函数f (x )=a sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+b (a >0).当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,f (x )的最大值为3,最小值是-2,求a 和b 的值.考点 正弦函数、余弦函数的最大值与最小值 题点 正弦函数的最大值与最小值解 ∵0≤x ≤π2,∴-π3≤2x -π3≤2π3, ∴-32≤sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3≤1, 又a >0,∴f (x )max =a +b =3,f (x )min =-32a +b =-2. 由⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =3,-32a +b =-2,得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-2+ 3.。

1.4.2正弦函数、余弦函数的最值

(2)y 3sin 2x, x R.
解(:2)令t=2x,因为使函数y 3sin t,t R取最大值的t的集合是
{t | t 2k , k Z}

2x
t
2
2k

x k
2
4
所以使函数 y 3sin 2x, x R取最大值的x的集合是 {x | x k , k Z} 4
2
O
2
1
2
3 2
2
5 3
2
x
分析:令 z 2x
2 则 y 3cosz
化未知为已知
• P46 A2最值问题 使原函数取得最大值的集合是
(4)
y
1 2
sin
1 2
x
3
解:令z 1 x
23
x
|
x
3
4k
,k
Z
要使y 1 sin z有最小值, 2
要使y 1 sin z有最大值, 2
2
零点: x k (k Z )
探究:余弦函数的最大值和最小值 y
1
3 5
2
2 3
2
O
2
1
2
3 2
2
5 3
2
x
最大值:当 x 0 2k 时,有最大值 y 1 最小值:当 x 2k 时,有最小值 y 1
零点:x k (k Z )
2
例1.下列函数有最大、最小值吗?如果有,请写出取最大、最 小值时的自变量x的集合,并说出最大、最小值分别是什么.
同理,使函数y 3sin 2x, x R 取最小值的x的集合是 {x | x k , k Z} 4
函数 y 3sin 2x, x R取最大值是3,最小值是-3。

三角函数的图象、定义域、最值(值域)、单调性

三角函数的图象、定义域、最值(值域)、单调性
[学习要求] 1.能画出 y = sin x , y = cos x , y =tan x 的图象. 2.理解
正弦函数、余弦函数在区间[0,2π]上的性质(如单调性、最大值和最小
值、图象与 x 轴的交点等). 3.理解正切函数在区间
π
π
− ,
2
2
上的性质.
π
π
− <<
2
2
由题意得 y = cos x ·|tan x |=ቐ
的大致图象是(
sin,0 ≤
π
< ,
2
π
−sin, − <
2
所以其图象的大致形状如选项C所示.
< 0,
C )
2. 已知函数 f ( x )= sin x +2| sin x |, x ∈[0,2π],若直线 y = k
与其仅有两个不同的交点,则 k 的取值范围为
, k ∈Z,
2
2
π
π
π
+ ≥ + 2π,
4
2
所以ቐ 2
k ∈Z,
π

π+ ≤ + 2π,
4
2
1
5
解得4 k + ≤ω≤2 k + , k ∈Z.
2
4
1
5
5
又由4 k + - 2+ ≤0, k ∈Z,且2 k + >0, k ∈Z,解得 k =0,
2
4
4
1
5
所以ω∈ , .
2
4
方法总结
A. [-1,1]
令 sin x = t , t ∈[-1,1],
则 y = t 2+ t -1=
1 2
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正余弦函数的单调性和值域
教学目的:
1.理解正、余弦函数的定义域、值域、最值的意义;
2.会求简单函数的定义域、值域和单调区间;
3.理解并掌握用正弦函数和余弦函数的图象解最简单的三角不等式的方法. 教学重难点:
一. 正、余弦函数的定义域、值域和单调区间的求法.
正弦函数、余弦函数的定义域都是 . 2.值域
因为正弦线、余弦线的长度不大于单位圆的半径的长度1|cos |,1|sin |≤≤x x ,即
1cos 1,1sin 1≤≤-≤≤-x x ,也就是说,正弦函数余弦函数的值域都是 .
3.单调区间
观察上图并由正弦函数的周期性,可知:正弦函数在每一个闭区间 上都是增函数,其值从 增大到 ;
在每一个闭区间 上都是减函数,其值从 减小 到.正弦函数当且仅当 时, ;当且仅当 , .
余弦函数在每一个闭区间 上都是增函数, 其值从 增大到 ;在每一个闭区间 上都是减函数, 其值从 减小到 .
余弦函数当且仅当 时,1max =y ,当且仅当 时,1min -=y 例1.求函数[]πππ
2,2),3
2
1sin(-∈+=x x y 的单调递增区间.
变式:(1)求函数[]πππ
2,2),2
1
3sin(
-∈-=x x y 的单调递增区间. (2)求函数|sin |x y =的单调增区间.
例2.求下列函数的单调递增区间
(1)⎪⎭
⎫ ⎝⎛=
212sin x
y (2) x y cos log 2
1=
例3.求下列函数的值域: (1)x
cos 23y -= (2)sin cos y x x =+.
(3
)sin y x x =-
变式:求函数sin y x x =-,24[,]33
x ππ
∈的值域。

(4)2
1sin 1y x =+; (5)sin sin 2
x
y x =+.
例4.求函数234sin 4y x cos x =--的最大值和最小值,并写出函数取最值时对应的x 的值。

例5.求函数sin cos sin cos y x x x x =++⋅的值域。

例6.已知函数cos3y a b x =-(0b >)的最大值为
32,最小值为1
2
-,求函数 4sin3y a bx =-⋅ 的最大值和最小值。

作业1
1.函数[]ππ
,0)(26
sin(
2∈-=x x y 为增函数的区间是 ( )
A.⎥⎦⎤⎢⎣⎡3,0π
B. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡127,12ππ
C. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡65,3ππ
D. ⎥⎦

⎢⎣⎡ππ,65 2.函数x x y sin cos 3-=
的一个单调减区间是: ( )
A.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-
32,3ππ B. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡34,3ππ C.⎥⎦⎤⎢⎣⎡67,6ππ D.⎥⎦

⎢⎣⎡-65,6ππ 3.函数)4
2sin(log 2

+
=x y 的单调减区间为
( )
A .(,]()4
k k k Z π
ππ-

B .(,]()8
8k k k Z π
π
ππ-+

C .3
(,]
()88
k k k Z π
πππ-+∈
D .3
(,]
()88
k k k Z π
πππ+
+∈
4.函数()sin ([,0])f x x x x π=∈-的单调递增区间是 ( ) A .5[,]6ππ--
B .5[,]66ππ--
C .[,0]6π-
D . [,0]3
π
- 5.在下列各区间中,函数y =2sin (2x +
4
π
)的单调递增区间是 ( ) A.[2π,π] B.[-83π,8π] C.[-π,0] D.[4π,2
π

6.已知()3sin 23f x x π⎛⎫
=+
⎪⎝

,则以下选项正确的是 ( )
A.()()()312f f f >>
B. ()()()123f f f >>
C.()()()321f f f >>
D. ()()()132f f f >>
7.已知ω是正实数,函数f(x)=2sin(ωx)在⎣⎢⎡⎦
⎥⎤-π3,π4上是增函数,那么( ) A .0<ω≤32 B .0<ω≤2 C .0<ω≤24
7
D .ω≥2
8.若函数x y ϖcos 2=在区间⎥⎦

⎢⎣⎡32,
0π上递减,且有最小值1,则ϖ的值可以是( )
A.2
B.
21 C.3 D. 3
1 9.若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间[0, 3π]上单调递增,在区间[3π,2
π
]上单调递减,
则ω= ( )
A.23
B. 3
2
C. 2
D.3 10.下列函数中,周期为π,且在[,]42
ππ
上为减函数的是 ( )
A.sin(2)2y x π
=+
B.cos(2)
2y x π=+ C.sin()2y x π=+ D.cos()2
y x π
=+ 11.已知函数)23
sin(
)(x x f -=π
,则)(x f 在[]0,π-上的单调递减区间为______
12.函数y =
的单调增区间是
13.函数)cos (sin log )(2
2
3
1x x x f -=的单调减区间是 14.已知函数x
x
x x x f sin 2sin )cos (sin )(-=,求)(x f 的单调递减区间。

15.已知函数()b x a x x x f ++⎪⎭
⎫ ⎝⎛
-+⎪⎭⎫

⎛+
=cos 6sin 6sin ππ(R b a ∈,,且均为常数)
,若()x f 在区间⎥⎦

⎢⎣⎡-0,3π上单调递增,且恰好能够取到()x f 的最小值2,试求b a ,的值.
作业2
1.函数y = cos 2
x - 3cos x 的最小值是_______
2.当函数sin 3cos (02)y x x x π=-≤<取得最大值时,x =___________.
3.已知函数()3sin cos ,f x x x x R =-∈,若()1f x ≥,则x 的取值范围为( )
A .|,3x k x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩
⎭ B .|22,3x k x k k Z ππππ⎧⎫
+≤≤+∈⎨
⎬⎩⎭ C .
5{|,}6
6x k x k k Z π
πππ+
≤≤+
∈ D .5{|22,}66x k x k k Z ππ
ππ+≤≤+∈
4.已知函数()sin(2)f x x ϕ=+,其中ϕ为实数,若
()()
6f x f π
≤对x R ∈恒成立,且
()()
2f f π
π>,则()f x 的单调递增区间是 ( )
A.,()
36k k k Z ππππ⎧
⎫-+∈⎨⎬⎩⎭ B.,()
2k k k Z πππ⎧
⎫+∈⎨⎬⎩⎭
C.2,()63k k k Z ππππ⎧⎫++∈⎨⎬⎩⎭
D.,()2k k k Z πππ⎧⎫
-∈⎨
⎬⎩⎭
5.已知函数b x a x f +-=)3
2sin(2)(π
的定义域为]2,0[π
,值域为[]1,
5-. 求b a ,的值.
6.求下列函数的值域
7.已知x
x
x f sin 1sin 1log )(2
1
+-=.
(1)求)(x f 的定义域和值域;(2)判断它的奇偶性、周期性;(3)判断)(x f 的单调性.
8.已知函数2
1()cos
sin cos 2222
x x x f x =--。

(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期和值域;(Ⅱ)若()10
f α=,求sin 2α的值。

9.已知函数2
π()2sin 24f x x x ⎛⎫=+-
⎪⎝⎭,ππ42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦
,. (I )求()f x 的最大值和最小值;
(II )若不等式()2f x m -<在ππ42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦
,上恒成立,求实数m 的取值范围.
10.求函数[]
π,0,2sin cos sin y ∈+-=x x x x 的最大值和最小值.
11.已知函数22sin cos 2y a x a x a b =-++的定义域是[0,
]2
π
,值域是[5,1]-,求常数
,a b .。

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