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第5节三角函数的图象与性质
【课标要求】(1)能画出三角函数的图象;(2)了解三角函数的周期性、奇偶性、最大(小)值;(3)借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上的性质及正切函数在(-π2,π2)
正弦、余弦、正切函数的图象与性质(表中k∈Z)
函数
y=sinx
y=cosx
y=tanx
图象
定义域
R
R
{x?x≠kπ+π2
值域
[-1,1]
[-1,1]
R
周期性
2π
2π
π
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
递增区间
2kπ-π2,2kπ+π2
[2kπ-π,2kπ]
(kπ-π2,kπ+π
递减区间
2kπ+π2,2kπ+3π
[2kπ,2kπ+π]
无
对称中心
(kπ,0)
k
k
对称轴方程
x=kπ+π
x=kπ
无
零点
kπ
kπ+π
kπ
提醒y=tanx无单调递减区间,在整个定义域内不单调.
提能点1
三角函数的定义域与值域
(1)(人B必修三P43练习A4题改编)函数f(x)=cos2x+6cos(π2-x)的最大值为(B)
A.4 B.5
C.6 D.7
解析:(1)因为f(x)=cos2x+6cos(π2-x)=cos2x+6sinx=1-2sin2x+6sinx=-2(sinx-32)2+112,又sinx∈[-1,1],所以当sinx=1时,f(x)
(2)函数y=sinx-cosx的定义域为{x|2kπ+π4≤x≤5π4+2kπ
解析:(2)法一要使函数有意义,必须使sinx-cosx≥0.利用图象,在同一坐标系中画出[0,2π]上y=sinx和y=cosx的图象,如图所示.在[0,2π]内,满足sinx≥cosx的x范围为[π4,5π4],再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为{x|2kπ+π4≤x≤5π4+2kπ
法二sinx-cosx=2sin(x-π4)≥0,将x-π4视为一个整体,由正弦函数y=sinx的图象和性质可知2kπ≤x-π4≤π+2kπ(k∈Z),解得2kπ+π4≤x≤2kπ+5π4(k∈Z),所以定义域为{x|2kπ+π4≤x≤5π4+
规律方法
1.三角函数定义域的求法
求三角函数的定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数的图象(三角函数线)来求解.
2.求三角函数值域(最值)的常见类型
(1)形如y=asinx+bcosx+c的三角函数化为y=Asin(ωx+φ)+c的形式,再求值域(最值);
(2)形如y=asin2x+bsinx+c的三角函数,可先设sinx=t,化为关于t的二次函数求值域(最值);
(3)形如y=asinxcosx+b(sinx±cosx)+c的三角函数,可先设t=sinx±cosx,化为关于t的二次函数求值域(最值).
练1(1)函数y=sinx-cosx+sinxcosx的值域为[-12-2,1]
(2)(人A必修一P213习题4题改编)如果函数f(x)=sin(x+π3)+32+a在区间[-π3,5π6]上的最小值为3,则a
解析:(1)设t=sinx-cosx,则t2=sin2x+cos2x-2sinxcosx,sinxcosx=1-t22,且-2≤t≤2.∴y=-t22+t+12=-12(t-1)2+1,t∈[-2,2].当t=1时,ymax=1;当t=-2时,ymin=-12-2.∴函数的值域为
(2)因为当x∈[-π3,5π6]时,x+π3∈[0,7π6],所以sin(x+π3)∈[-12,1],当x=5π6时,sin(x+π3)有最小值-12.可得f(x)=sin(x+π3)+32+a的最小值为
提能点2
三角函数的周期性、对称性与奇偶性
1.对称性与周期
(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14个周期
(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期.
2.与三角函数的奇偶性相关的结论
(1)若y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则有φ=kπ+π2(k∈Z);若为奇函数,则有φ=kπ(k∈Z
(2)若y=Acos(ωx+φ)为偶函数,则有φ=kπ(k∈Z);若为奇函数,则有φ=kπ+π2(k∈Z
(1)〔多选〕已知函数f(x)=3sin(2x-π3),则下列结论正确的是(ABD)
A.f(x)的最大值为3
B.f(x)的最小正周期为π
C.f(x-π12)
D.f(x)的图象关于直线x=11π
解析:(1)因为函数f(x)=3sin(2x-π3),所以f(x)的最大值为3,A正确;最小正周期T=2π2=π,B正确;f(x-π12)=3sin[2(x-π12)-π3]=3si