第1课时 正弦、余弦函数的周期性与奇偶性
学习目标:1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义.2.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的周期.(重点)3.掌握函数y=sin x,y=cos x的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.(重点、易混点)
[自 主 预 习·探 新 知]
1.函数的周期性
(1)周期函数: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),那么这个函数的周期为T.
(2)最小正周期: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.正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性
函数 周期 最小正周期 奇偶性 y=sin x 2kπ(k∈Z且k≠0) 2π 奇函数 [基础自测] y=cos x 2kπ(k∈Z且k≠0) 2π 偶函数 1.思考辨析 (1)若sin?
?2π+π?=sinπ,则2π是函数y=sin x的一个周期.( )
?6?63?3
(2)所有的周期函数都有最小正周期.( ) (3)函数y=sin x是奇函数.( ) [解析] (1)×.因为对任意x,sin?
?2π+x?与sin x并不一定相等.
?
?3?
(2)×.不是所有的函数都有最小正周期,如函数f(x)=5是周期函数,就不存在最小正周期. (3)×.函数y=sin x的定义域为{x|2kπ≤x≤2kπ+π,k∈Z},不关于原点对称,故非奇非偶. [答案] (1)× (2)× (3)× π??2.函数y=2sin?2x+?是( )
2??A.周期为π的奇函数 C.周期为2π的奇函数
B.周期为π的偶函数 D.周期为2π的偶函数
π??B [y=2sin?2x+?=2cos 2x,它是周期为π的偶函数.] 2??
3.若函数y=f(x)是以2为周期的函数,且f(5)=6,则f(1)=________. 6 [由已知得f(x+2)=f(x), 所以f(1)=f(3)=f(5)=6.]
[合 作 探 究·攻 重 难]
求下列函数的周期: π??(1)y=sin?2x+?; 4??
(2)y=|sin x|. 【导学号:84352085】
三角函数的周期问题及简单应用 [思路探究] (1)法一:寻找非零常数T,使f(x+T)=f(x)恒成立. 法二:利用y=Asin(ωx+φ)的周期公式计算. (2)作函数图象,观察出周期.
π??[解] (1)法一:(定义法)y=sin?2x+?
4??π???=sin?2x++2π?=sin?4???所以周期为π.
π?2π2π?法二:(公式法)y=sin?2x+?中ω=2,T===π.
4?ω2?(2)作图如下:
+π
π
+??, 4?
观察图象可知周期为π.
[规律方法] 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=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A≠0,ω≠0)的函数,T=2π
. |ω|
(3)图象法:即通过观察函数图象求其周期.
提醒:y=|Asin(ωx+φ)|(A≠0,ω≠0)的最小正周期T=[跟踪训练]
1.利用周期函数的定义求下列函数的周期. (1)y=cos 2x,x∈R;
π. |ω|
?1π?(2)y=sin?x-?,x∈R.
4??3
[解] (1)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. (2)因为sin?
?1?3
+6π
π-? 4??
π??1?1π??1π?=sin?x+2π-?=sin?x-?,由周期函数的定义知,y=sin?x-?的周期为6π.
4?4?4??3?3?3
三角函数奇偶性的判断 判断下列函数的奇偶性:
?1π?(1)f(x)=sin?-x+?;
2??2
(2)f(x)=lg(1-sin x)-lg(1+sin x); 1+sin x-cos2x
(3)f(x)=.
1+sin x[思路探究]
1
[解] (1)显然x∈R,f(x)=cosx,
21?1?∵f(-x)=cos?-x?=cosx=f(x), 2?2?∴f(x)是偶函数.
?1-sin x>0,?
(2)由?
??1+sin x>0,
得-1<sin x<1,
??π?解得定义域为?x?x∈R且x≠kπ+,k∈Z
2???
??
?, ??
∴f(x)的定义域关于原点对称.
又∵f(x)=lg(1-sin x)-lg(1+sin x), ∴f(-x)=lg[1-sin(-x)]-lg[1+sin(-x)] =lg(1+sin x)-lg(1-sin x)=-f(x), ∴f(x)为奇函数.
(3)∵1+sin x≠0,∴sin x≠-1, π
∴x∈R且x≠2kπ-,k∈Z.
2∵定义域不关于原点对称, ∴该函数是非奇非偶函数.
[规律方法] 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. 提醒:研究函数性质应遵循“定义域优先”的原则. [跟踪训练]
2.判断下列函数的奇偶性:
?3?2
(1)f(x)=cos?π+2x?+xsin x;
?2?
(2)f(x)=1-2cos x+2cos x-1. [解] (1)f(x)=sin 2x+xsin x,
又∵x∈R,f(-x)=sin(-2x)+(-x)sin(-x) =-sin 2x-xsin x=-f(x), ∴f(x)是奇函数.
??1-2cos x≥0,
(2)由?
?2cos x-1≥0,?
2
2
2
1
得cos x=,
2
π
∴f(x)=0,x=2kπ±,k∈Z,
3∴f(x)既是奇函数又是偶函数.
三角函数的奇偶性与周 [探究问题] 1.试举例说明哪些三角函数具有奇偶性?
期性的综合应用 提示:奇函数有y=2sin x,y=sin 2x,y=5sin 2x,y=sin xcos x等.偶函数有y=cos 2x+1,y=3cos 5x,y=sin x·sin 2x等.
2.若函数y=f(x)是周期T=2的周期函数,也是奇函数,则f(2 018)的值是多少? 提示:f(2 018)=f(0+1 009×2)=f(0)=0.
(1)下列函数中是奇函数,且最小正周期是π的函数是( ) A.y=cos|2x|
B.y=|sin 2x| D.y=cos?
?π?C.y=sin?+2x? ?2??3π-2x?
?
?2?
?π?(2)定义在R上的函数f(x)既是偶函数,又是周期函数,若f(x)的最小正周期为π,且当x∈?0,?时,
2??
f(x)=sin x,则f?
1
A.-
2C.-
3
2
?5π?等于( )
??3?
1B. 2D.3 2
[思路探究] (1)先作出选项A,B中函数的图象,化简选项C、D中函数的解析式,再判断奇偶性、周期性.
(2)先依据f(x+π)=f(x)化简f?
?5π?;再依据f(x)是偶函数和x∈?0,π?,f(x)=sin x求值.
??2??3???
?π+2x?=cos 2x是偶函数,y?
?2?
(1)D (2)D [(1)y=cos|2x|是偶函数,y=|sin 2x|是偶函数,y=sin?
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