三角函数的周期性、三角函数的图像与性质(一)

主编:黄冈中学数学集体备课组

一、知识概述

1、三角函数的周期性

  (1)周期函数的定义:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得x取定义域内的任意值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数y=f(x)叫做周期函数,其中非零常数T叫这个函数的一个周期.

  如果T中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数叫做这个函数的最小正周期,以后提到的周期T,一般均是指最小正周期.

  周期函数的定义可以理解为:当函数对于自变量的一切值每增加或减少一个非零定值T时,函数值重复出现,定义中“x取定义域内的每一个值”和“不为零的常数”是两个不可缺少的条件.

  对于周期函数应注意以下几点:

  ①一般地,如果T(T>0)是函数y=f(x)的一个周期,那么kT(k∈N*)也是函数y=f(x)的周期;

  ②一个周期函数未必都有最小正周期,例如常数函数y=c,就不存在最小正周期.

  周期函数y=f(x)的定义域为D,对任取x∈D,总有x+T∈D(T≠0),则D必是无界区间.

  (2)三角函数的周期

  一般地,函数y=Asin(ωx+)及y=Acos(ωx+)(其中A,ω,为常数,且A≠0,ω>0)的周期.

2、正弦、余弦函数的图像

  由正弦函数与余弦函数的图像特点可知:

  (1)函数图象在其对称轴处取得最大值或最小值,且相邻的最大值与最小值间的距离为半个周期.

  (2)函数图象与x轴的交点是其对称中心,相邻两个对称中心间的距离也是半个周期.

  (3)函数的对称轴与其相邻的对称中心之间的距离为个周期.

3、正弦、余弦函数的性质

 

y=sinx

y=cosx

定义域

R

R

值域

[-1,1]

[-1,1]

奇偶性

奇函数

偶函数

单调性

在每个区间上增,

在每个区间上减

(k∈Z

在每个区间[(2k-1)π,2kπ]上增,

在每个区间[2kπ,(2k+1)π]上减

(k∈Z

周期性

对称轴

对称中心

有界性

当x=(2k+1)π(k∈Z)时,y最小=-1;

当x=2kπ(k∈Z)时,y最大=1.

二、例题讲解

例1、求下列函数的值域:

(1)

(2).

解:

(1)

∵-1≤sinx≤1,∴1≤sinx+2≤3,∴

∴函数的值域为[-2,0].

法二:ysinx+2y=sinx-1,∴(y-1)sinx=-2y-1,∴

∵-1≤sinx≤1,∴,解得-2≤y≤0.

∴函数的值域为[-2,0].

(2)

∵-1≤cosx≤1,∴,∴

,∴

∴函数值域为

例2、求下列函数的单调递增区间:

解:

(1)由,可得

∴函数的单调递增区间为

(2)

可得

∴函数的单调递增区间为

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