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时间:2019-07-10
《第九讲 三角函数的图像及其性质经典难题复习巩固》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DSE金牌化学专题系列精典专题系列第9讲三角函数的图像和性质一、导入:《小壁虎断尾巴》大道理:痛苦带给人们的不一定是负面效应,有时痛苦也孕育着希望,能感觉到痛苦,就说明还有知觉,还有活下去的希望,这个时候,能够痛苦岂不是一件很令人开心的事情?二、知识点回顾:1.周期函数及最小正周期对于函数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,则称f(x)为周期函数,T为它的一个周期.若在所有周期中,有一个最小的正数,则这个最小的正数叫做f(x)的最小正周期.2.正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质函数y=sinxy=cosxy=t
2、anx图象定义域RR{x
3、x≠+kπ,k∈Z}值域单调性递增区间:递减区间:递增区间:递减区间:递增区间:最值x=时,ymax=1x=时,ymin=-1x=时,ymax=1x=时,ymin=-1无最值奇偶性对称性对称中心对称中心对称中心周期15戴氏教育集团努力+勤奋+信心=成功三、专题训练:考点一三角函数的定义域问题求下列函数的定义域:(1)y=lg(2sinx-1);(2)y=.[自主解答] (1)要使函数有意义,则2sinx-1>0⇒sinx>,解得+2kπ4、)的定义域为(+2kπ,π+2kπ),k∈Z.(2)要使函数有意义,必须使sinx-cosx≥0.法一: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为,,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以定义域为{x5、+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z}.法二:利用三角函数线,如图,MN为正弦线,OM为余弦线,要使sinx≥cosx,即MN≥OM,则≤x≤(在[0,2π]内).∴定义域为{x6、+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z).法三:sinx-cosx=sin(x-)≥0,将x-视为一7、个整体,由正弦函数y=sinx的图象和性质可知2kπ≤x-≤π+2kπ,解得2kπ+≤x≤+2kπ,k∈Z.所以定义域为{x8、2kπ+≤x≤+2kπ,k∈Z).变式训练:求函数y=lgsin(cosx)的定义域.解:要使函数有意义,15戴氏教育集团努力+勤奋+信心=成功必须使sin(cosx)>0.∵-1≤cosx≤1,∴09、-+2kπ10、-+2kπ11、点二三角函数的值域和最值求下列函数的最大值和最小值.(1)y=acosx+b;(2)y=2cos(2x+)+1,x∈[0,];(3)y=3cos2x-4sinx+1.[自主解答] (1)∵cosx∈[-1,1],∴当a=0时,y=b,无最值;当a>0时,函数的最大值为a+b,最小值为-a+b.当x=2kπ,k∈Z时取得最大值.当x=2kπ+π,k∈Z时取得最小值.当a<0时,函数最大值为-a+b,最小值为a+b.当x=2kπ+π,k∈Z时取得最大值,当x=2kπ,k∈Z时取得最小值.(2)∵0≤x≤,∴≤2x+≤.∴-1≤cos(2x+)≤.15戴氏教12、育集团努力+勤奋+信心=成功∴-1≤2cos(2x+)+1≤2.∴当x=0时,函数y=2cos(2x+)+1的最大值为2;当x=时,函数y=2cos(2x+)+1的最小值为-1.(3)y=3cos2x-4sinx+1=3-3sin2x-4sinx+1=-3(sin2x+sinx)+4=-3(sinx+)2+.又∵-1≤sinx≤1,∴当sinx=-时,函数y=3cos2x-4sinx+1的最大值为;当sinx=1时,函数y=3cos2x-4sinx+1的最小值为-3.思考:若本例(1)中函数的最大值为1,最小值为-3,求函数y=bsin(ax+) 的值13、域.当a<0时则∴y=bsin(ax+)=-sin(-2x+)其值域为[-1,1].综上,函数y=bsin(ax+)的值域为[-1,1].变式训练:求函数y=7-4sinxcosx+4cos2x-4cos4x的最大值与最小值.解:y=7-4sinxcosx+4cos2x-4cos4x=7-2sin2x+4cos2x(1-cos2x)=7-2sin2x+4cos2xsin2x=7-2sin2x+sin22x=(sin2x-1)2+6.因为函数z=(u-1)2+6在[-1,1]中的最大值为(-1-1)2+6=10,最小值为(1-1)2+6=6,所以当sin14、2x=-1时,y取得最大值10,当sin2x=1时,y取得最小值6.考点三三角函数的单调性求下
4、)的定义域为(+2kπ,π+2kπ),k∈Z.(2)要使函数有意义,必须使sinx-cosx≥0.法一: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为,,再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以定义域为{x
5、+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z}.法二:利用三角函数线,如图,MN为正弦线,OM为余弦线,要使sinx≥cosx,即MN≥OM,则≤x≤(在[0,2π]内).∴定义域为{x
6、+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z).法三:sinx-cosx=sin(x-)≥0,将x-视为一
7、个整体,由正弦函数y=sinx的图象和性质可知2kπ≤x-≤π+2kπ,解得2kπ+≤x≤+2kπ,k∈Z.所以定义域为{x
8、2kπ+≤x≤+2kπ,k∈Z).变式训练:求函数y=lgsin(cosx)的定义域.解:要使函数有意义,15戴氏教育集团努力+勤奋+信心=成功必须使sin(cosx)>0.∵-1≤cosx≤1,∴09、-+2kπ10、-+2kπ11、点二三角函数的值域和最值求下列函数的最大值和最小值.(1)y=acosx+b;(2)y=2cos(2x+)+1,x∈[0,];(3)y=3cos2x-4sinx+1.[自主解答] (1)∵cosx∈[-1,1],∴当a=0时,y=b,无最值;当a>0时,函数的最大值为a+b,最小值为-a+b.当x=2kπ,k∈Z时取得最大值.当x=2kπ+π,k∈Z时取得最小值.当a<0时,函数最大值为-a+b,最小值为a+b.当x=2kπ+π,k∈Z时取得最大值,当x=2kπ,k∈Z时取得最小值.(2)∵0≤x≤,∴≤2x+≤.∴-1≤cos(2x+)≤.15戴氏教12、育集团努力+勤奋+信心=成功∴-1≤2cos(2x+)+1≤2.∴当x=0时,函数y=2cos(2x+)+1的最大值为2;当x=时,函数y=2cos(2x+)+1的最小值为-1.(3)y=3cos2x-4sinx+1=3-3sin2x-4sinx+1=-3(sin2x+sinx)+4=-3(sinx+)2+.又∵-1≤sinx≤1,∴当sinx=-时,函数y=3cos2x-4sinx+1的最大值为;当sinx=1时,函数y=3cos2x-4sinx+1的最小值为-3.思考:若本例(1)中函数的最大值为1,最小值为-3,求函数y=bsin(ax+) 的值13、域.当a<0时则∴y=bsin(ax+)=-sin(-2x+)其值域为[-1,1].综上,函数y=bsin(ax+)的值域为[-1,1].变式训练:求函数y=7-4sinxcosx+4cos2x-4cos4x的最大值与最小值.解:y=7-4sinxcosx+4cos2x-4cos4x=7-2sin2x+4cos2x(1-cos2x)=7-2sin2x+4cos2xsin2x=7-2sin2x+sin22x=(sin2x-1)2+6.因为函数z=(u-1)2+6在[-1,1]中的最大值为(-1-1)2+6=10,最小值为(1-1)2+6=6,所以当sin14、2x=-1时,y取得最大值10,当sin2x=1时,y取得最小值6.考点三三角函数的单调性求下
9、-+2kπ10、-+2kπ11、点二三角函数的值域和最值求下列函数的最大值和最小值.(1)y=acosx+b;(2)y=2cos(2x+)+1,x∈[0,];(3)y=3cos2x-4sinx+1.[自主解答] (1)∵cosx∈[-1,1],∴当a=0时,y=b,无最值;当a>0时,函数的最大值为a+b,最小值为-a+b.当x=2kπ,k∈Z时取得最大值.当x=2kπ+π,k∈Z时取得最小值.当a<0时,函数最大值为-a+b,最小值为a+b.当x=2kπ+π,k∈Z时取得最大值,当x=2kπ,k∈Z时取得最小值.(2)∵0≤x≤,∴≤2x+≤.∴-1≤cos(2x+)≤.15戴氏教12、育集团努力+勤奋+信心=成功∴-1≤2cos(2x+)+1≤2.∴当x=0时,函数y=2cos(2x+)+1的最大值为2;当x=时,函数y=2cos(2x+)+1的最小值为-1.(3)y=3cos2x-4sinx+1=3-3sin2x-4sinx+1=-3(sin2x+sinx)+4=-3(sinx+)2+.又∵-1≤sinx≤1,∴当sinx=-时,函数y=3cos2x-4sinx+1的最大值为;当sinx=1时,函数y=3cos2x-4sinx+1的最小值为-3.思考:若本例(1)中函数的最大值为1,最小值为-3,求函数y=bsin(ax+) 的值13、域.当a<0时则∴y=bsin(ax+)=-sin(-2x+)其值域为[-1,1].综上,函数y=bsin(ax+)的值域为[-1,1].变式训练:求函数y=7-4sinxcosx+4cos2x-4cos4x的最大值与最小值.解:y=7-4sinxcosx+4cos2x-4cos4x=7-2sin2x+4cos2x(1-cos2x)=7-2sin2x+4cos2xsin2x=7-2sin2x+sin22x=(sin2x-1)2+6.因为函数z=(u-1)2+6在[-1,1]中的最大值为(-1-1)2+6=10,最小值为(1-1)2+6=6,所以当sin14、2x=-1时,y取得最大值10,当sin2x=1时,y取得最小值6.考点三三角函数的单调性求下
10、-+2kπ11、点二三角函数的值域和最值求下列函数的最大值和最小值.(1)y=acosx+b;(2)y=2cos(2x+)+1,x∈[0,];(3)y=3cos2x-4sinx+1.[自主解答] (1)∵cosx∈[-1,1],∴当a=0时,y=b,无最值;当a>0时,函数的最大值为a+b,最小值为-a+b.当x=2kπ,k∈Z时取得最大值.当x=2kπ+π,k∈Z时取得最小值.当a<0时,函数最大值为-a+b,最小值为a+b.当x=2kπ+π,k∈Z时取得最大值,当x=2kπ,k∈Z时取得最小值.(2)∵0≤x≤,∴≤2x+≤.∴-1≤cos(2x+)≤.15戴氏教12、育集团努力+勤奋+信心=成功∴-1≤2cos(2x+)+1≤2.∴当x=0时,函数y=2cos(2x+)+1的最大值为2;当x=时,函数y=2cos(2x+)+1的最小值为-1.(3)y=3cos2x-4sinx+1=3-3sin2x-4sinx+1=-3(sin2x+sinx)+4=-3(sinx+)2+.又∵-1≤sinx≤1,∴当sinx=-时,函数y=3cos2x-4sinx+1的最大值为;当sinx=1时,函数y=3cos2x-4sinx+1的最小值为-3.思考:若本例(1)中函数的最大值为1,最小值为-3,求函数y=bsin(ax+) 的值13、域.当a<0时则∴y=bsin(ax+)=-sin(-2x+)其值域为[-1,1].综上,函数y=bsin(ax+)的值域为[-1,1].变式训练:求函数y=7-4sinxcosx+4cos2x-4cos4x的最大值与最小值.解:y=7-4sinxcosx+4cos2x-4cos4x=7-2sin2x+4cos2x(1-cos2x)=7-2sin2x+4cos2xsin2x=7-2sin2x+sin22x=(sin2x-1)2+6.因为函数z=(u-1)2+6在[-1,1]中的最大值为(-1-1)2+6=10,最小值为(1-1)2+6=6,所以当sin14、2x=-1时,y取得最大值10,当sin2x=1时,y取得最小值6.考点三三角函数的单调性求下
11、点二三角函数的值域和最值求下列函数的最大值和最小值.(1)y=acosx+b;(2)y=2cos(2x+)+1,x∈[0,];(3)y=3cos2x-4sinx+1.[自主解答] (1)∵cosx∈[-1,1],∴当a=0时,y=b,无最值;当a>0时,函数的最大值为a+b,最小值为-a+b.当x=2kπ,k∈Z时取得最大值.当x=2kπ+π,k∈Z时取得最小值.当a<0时,函数最大值为-a+b,最小值为a+b.当x=2kπ+π,k∈Z时取得最大值,当x=2kπ,k∈Z时取得最小值.(2)∵0≤x≤,∴≤2x+≤.∴-1≤cos(2x+)≤.15戴氏教
12、育集团努力+勤奋+信心=成功∴-1≤2cos(2x+)+1≤2.∴当x=0时,函数y=2cos(2x+)+1的最大值为2;当x=时,函数y=2cos(2x+)+1的最小值为-1.(3)y=3cos2x-4sinx+1=3-3sin2x-4sinx+1=-3(sin2x+sinx)+4=-3(sinx+)2+.又∵-1≤sinx≤1,∴当sinx=-时,函数y=3cos2x-4sinx+1的最大值为;当sinx=1时,函数y=3cos2x-4sinx+1的最小值为-3.思考:若本例(1)中函数的最大值为1,最小值为-3,求函数y=bsin(ax+) 的值
13、域.当a<0时则∴y=bsin(ax+)=-sin(-2x+)其值域为[-1,1].综上,函数y=bsin(ax+)的值域为[-1,1].变式训练:求函数y=7-4sinxcosx+4cos2x-4cos4x的最大值与最小值.解:y=7-4sinxcosx+4cos2x-4cos4x=7-2sin2x+4cos2x(1-cos2x)=7-2sin2x+4cos2xsin2x=7-2sin2x+sin22x=(sin2x-1)2+6.因为函数z=(u-1)2+6在[-1,1]中的最大值为(-1-1)2+6=10,最小值为(1-1)2+6=6,所以当sin
14、2x=-1时,y取得最大值10,当sin2x=1时,y取得最小值6.考点三三角函数的单调性求下
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