高中数学1.4.2正弦函数、余弦函数的性质第1课时正弦、余弦函数的周期性与奇偶性教案(含解析)人教A版必修4

2026/4/29 3:38:22

第1课时 正弦、余弦函数的周期性与奇偶性

学 习 目 标 核 心 素 养 1.了解周期函数、周期、最小正周期的定义. 1.通过正弦、余弦曲线观察出正弦、余弦函数2.会求函数y=Asin(ωx+φ)和y=的周期性和奇偶性,培养学生的数学抽象核心素养. 2.通过周期性和奇偶性的学习,培养学生的Acos(ωx+φ)的周期.(重点) 3.掌握函数y=sin x和y=cos x的奇偶性,会判断简单三角函数的奇偶性.(重点、运用数形结合研究问题的思想,提升学生的直易混点) 观想象核心素养.

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 y=cos x 2kπ(k∈Z且k≠0) 2π 偶函数 思考:函数y=|sin x|,y=|cos x|是周期函数吗? [提示] 是,周期是kπ(k∈Z且k≠0),最小正周期是π.

π

1.下列函数中,周期为的是( )

2A.y=sin

2C.y=cos 4

xxB.y=sin 2x D.y=cos 4x

2ππ2π

D [根据公式T=可知=,得ω=4,故应选D.]

ω2ω

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.]

【例1】 求下列函数的周期: π??(1)y=sin?2x+?; 4??(2)y=|sin x|.

思路点拨:(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??ππ????=sin?2x++2π?=sin?2(x+π)+?,

44????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:

三角函数的周期问题及简单应用

观察图象可知周期为π.

1.本例(2)中函数变成“y=|cos x|”,图象如何? [解] 作图如下:

观察图象可知周期是π.

2.本例(2)中函数变成y=sin |x|或y=cos |x|,图象如何? [解] 作图如下:

由图象可知y=sin |x|不是周期函数,y=cos |x|的图象与y=cos x图象相同,仍为周期函数,周期为2π.

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≠0,2π

ω≠0)的函数,T=.

|ω|

(3)图象法:即通过观察函数图象求其周期.

π

提醒:y=|Asin(ωx+φ)|(A≠0,ω≠0)的最小正周期T=.

|ω|

1.利用周期函数的定义求下列函数的周期. (1)y=cos 2x,x∈R;

?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.

π??1

(2)因为sin?(x+6π)-?

4??3

π??1?1π?由周期函数的定义知,?1π?=sin?x+2π-?=sin?x-?,y=sin?x-?的周期为6π.

4?4?4??3?3?3

三角函数奇偶性的判断 【例2】 (1)若函数y=2sin(x+φ)为偶函数,则φ的值的集合为________. (2)判断下列函数的奇偶性:

?1π?①f(x)=sin?-x+?;

2??2

②f(x)=lg(1-sin x)-lg(1+sin x); 1+sin x-cosx③f(x)=.

1+sin x思路点拨:(1)结合y=cos ωx为偶函数→利用诱导公式→ πφ=+kπ(k∈Z) 2(2)

2

?(1)?φ?

?φ=kπ+π,k∈Z?

? [因为y=cos ωx为偶函数,y=sin ωx为奇函数,所以?2??

π

2

根据诱导公式“奇变偶不变”的特点,要使通过诱导公式后函数变成y=2cos x或y=-2cos

x,只有φ=kπ+(k∈Z).]

1

(2)[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?得-1<sin x<1,

?1+sin x>0,????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),


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