§4.8.6正弦.余弦函数的奇偶性.单调性

一.课题:正、余弦函数的单调性、奇偶性

二.教学目标:1. 会判断正、余弦函数的奇偶性,并能从图象特征上说明它们的对称性;

2. 能说明正弦、余弦函数的单调性和单调区间;

3. 能用正、余弦函数的单调性比较两个同名的正弦、余弦函数值的大小。

三.教学重点:正弦、余弦函数的奇偶性及单调性的有关概念。 四.教学难点:如何指出正弦、余弦函数的单调性和单调区间。 五.教学过程: (一)复习:

1.函数周期性的定义及最小正周期的定义;

2.正、余弦函数的周期性及y =A sin(ωx +ϕ) (A ≠0, ω≠0)型函数的周期。 (二)新课讲解:

1.正、余弦函数的奇偶性

) =-sin x ,cos(-x ) =cos x 可知: 由诱导公式sin(-x 正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数。

所以,正弦曲线关于原点对称,余弦曲线关于y 轴对称。 2.对称轴和对称中心 正弦函数的对称轴方程为x =

π

2

+k π, k ∈Z ,对称中心坐标为(k π,0) ;

余弦函数的对称轴方程为x =k π, k ∈Z ,对称中心坐标为(例1.判断下列函数的奇偶性:

π

2

+k π,0) .

tan x -sin x cos 2x

-1. (1)f (x ) =;(2)f (x ) =

x 1-sin x ⎧x ≠0⎪

解:(1)定义域为⎨,关于原点对称。 π

x ≠+k π(k ∈Z ) ⎪⎩2

tan(-x ) -sin(-x ) tan x -sin x

f (-x ) ===f (x ) ,

-x x

所以,函数f (x ) 是偶函数。

(2)∵1-sin x ≠0 得sin x ≠1,

∴定义域为{x |x ∈R 且x ≠

π

2

+2k π, k ∈Z },不关于原点对称。

所以,原函数是非奇非偶函数。

3.正、余弦函数的单调性 ①正弦函数的单调性: 正弦函数在每一个闭区间[- 在每一个闭区间[

π

2

+2k ,

π

2

+2k π](k ∈Z )上,其值从-1增大到1,是增函数;

π

2

+2k ,

+2k π](k ∈Z )上,其值从1减小到-1,是减函数。 2

②余弦函数的单调性:

余弦函数在每一个闭区间[(2k -1) π,2k π](k ∈Z )上,其值从-1增大到1,是增函数;

在每一个闭区间[2k π,(2k +1) π](k ∈Z )上,其值从1增大到-1,是减函数。

正、余弦函数的单调性、奇偶性

例2.不求值,试指出下列各式大于0,还是小于0? (1)sin(-

π

18

) -sin(-

π

10

) ; (2)cos(-

23π17π

) -cos(-) . 54

解:(1)∵-∴sin(-

π

2

π

10

π

18

π

2

,且函数y =sin x ,x ∈[-

ππ

, ]是增函数,

22

π

18

)

π

10

) ,

所以,sin(-

π

18

) -sin(-

π

10

)

23π23π3π17π17ππ

) =cos =cos ) =cos =cos , ,cos(-555444π3π

453ππ

)

) -cos(-)

(2)∵cos(-

说明:此类题目解题的关键是把角化至同一单调区间,然后利用函数单调性判断大小。

例3.求下列函数的单调递增区间: (1)y =2sin(x +解:(1)令t =x +

π

) ; (2)y =-cos 2x ; (3)y =sin(-2x ) .

44

,则y =sin t 在区间[-

π

+2k π](k ∈Z )上递增, 422

πππππ

∴-+2k π≤t ≤+2k π,-+2k π≤x +≤+2k π,

222423ππ

+2k π≤x ≤+2k π,k ∈Z , ∴-44

3ππ

+2k π, +2k π](k ∈Z ) . 所以,函数单调增区间为[-44

(2)由题意知:求原函数的单调增区间即为求y =cos 2x 的递减区间, 令t =2x ,则y =cos t 在区间[2k π, π+2k π](k ∈Z )上递减, ∴2k π≤t ≤π+2k π,2k π≤2x ≤π+2k π, ∴k π≤x ≤所以,函数y =-cos 2x 的单调递增区间是[k π,

ππ

+2k π,

π

π

2

+k π,

π

2

+k π](k ∈Z ) .

正、余弦函数的单调性、奇偶性

(3)∵y =sin(

π

-2x ) =-sin(2x -) , 44

π

∴求原函数的递增区间即为求函数y =sin(2x -令t =2x -

π

4

) 的递减区间,

+2k π](k ∈Z ) 上递减,

422ππ3π3π7π

+2k π,+k π≤x ≤+k π, ∴+2k π≤2x -≤

24288

3π7π+k π, +k π](k ∈Z ) . 所以,原函数的递增区间是[88

例4

.求函数y =.

π

,则y =sin t 在区间[

π

+2k π,

解:函数定义域为[- ∵y =cos x 在[-

π

2

+2k π,

π

2

+2k π](k ∈Z ) ,

+2k π, 2k π](k ∈Z ) 上单调递增,在[2k π, 2k π+](k ∈Z ) 上单调递减,

22ππ

所以,原函数在[-+2k π,2k π](k ∈Z ) 上单调递增,在[2k π,2k π+](k ∈Z ) 上单调递减。

22

2

例5

.已知函数f (x ) =5sin x cos x -x (其中x ∈R ),

求:(1)函数f (x ) 的最小正周期; (2)函数f (x ) 的单调区间;

(3)函数f (x ) 图象的对称轴和对称中心。

解:f (x ) =5sin x cos x -x (1)周期为T =(2)由2k π-

2

ππ

π

=5sin(2x -) , 3

=π. 2≤2x -

π

2

π

3

≤2k π+

π

2

(k ∈Z ) , 得k π-5π

](k ∈Z ) , 12

π

12

≤x ≤k π+

(k ∈Z ) , 12

∴函数的单调递增区间为[k π-

π

12

ππ3π5π11π

≤x ≤k π+(k ∈Z ) , 得k π+(k ∈Z ) , 又由2k π+≤2x -≤2k π+

2321212

5π11π, k π+](k ∈Z ) . ∴函数的单调递增区间为[k π+1212

ππk π5πk π5π

++(k ∈Z ) ,∴对称轴方程为x =(k ∈Z ) ,(3)由2x -=k π+,得x =

32212212πk ππ

+(k ∈Z ) , 又由2x -=k π(k ∈Z ) ,得x =

326

k ππ

+,0) (k ∈Z ) . 所以,对称中心的坐标为(

26

正、余弦函数的单调性、奇偶性

, k π+

五.练习:求下列函数的单调递减区间:(1)y =cos(

π

2

-2x ) ; (2

)y

六.小结:1.正、余弦函数的奇偶性及对称性;

2.正、余弦函数的单调性及单调区间及y =A sin(ωx +ϕ) (y =A cos(ωx +ϕ) )型函数单调区间的求法;

七.作业:P 57第8题,P 58第6题,复习参考题:P 89第29题,P 91第11题, 补充:1.比较大小(写出过程)

(1)sin1,sin 2,sin3,sin 4; (2)cos1,cos 2,cos3,cos 4. 2.求下列函数的单调递减区间:

(1)y =log 2sin 2x ; (2

)y = (3)y =sin x -cos x . 正、余弦函数的单调性、奇偶性

一.课题:正、余弦函数的单调性、奇偶性

二.教学目标:1. 会判断正、余弦函数的奇偶性,并能从图象特征上说明它们的对称性;

2. 能说明正弦、余弦函数的单调性和单调区间;

3. 能用正、余弦函数的单调性比较两个同名的正弦、余弦函数值的大小。

三.教学重点:正弦、余弦函数的奇偶性及单调性的有关概念。 四.教学难点:如何指出正弦、余弦函数的单调性和单调区间。 五.教学过程: (一)复习:

1.函数周期性的定义及最小正周期的定义;

2.正、余弦函数的周期性及y =A sin(ωx +ϕ) (A ≠0, ω≠0)型函数的周期。 (二)新课讲解:

1.正、余弦函数的奇偶性

) =-sin x ,cos(-x ) =cos x 可知: 由诱导公式sin(-x 正弦函数是奇函数,余弦函数是偶函数。

所以,正弦曲线关于原点对称,余弦曲线关于y 轴对称。 2.对称轴和对称中心 正弦函数的对称轴方程为x =

π

2

+k π, k ∈Z ,对称中心坐标为(k π,0) ;

余弦函数的对称轴方程为x =k π, k ∈Z ,对称中心坐标为(例1.判断下列函数的奇偶性:

π

2

+k π,0) .

tan x -sin x cos 2x

-1. (1)f (x ) =;(2)f (x ) =

x 1-sin x ⎧x ≠0⎪

解:(1)定义域为⎨,关于原点对称。 π

x ≠+k π(k ∈Z ) ⎪⎩2

tan(-x ) -sin(-x ) tan x -sin x

f (-x ) ===f (x ) ,

-x x

所以,函数f (x ) 是偶函数。

(2)∵1-sin x ≠0 得sin x ≠1,

∴定义域为{x |x ∈R 且x ≠

π

2

+2k π, k ∈Z },不关于原点对称。

所以,原函数是非奇非偶函数。

3.正、余弦函数的单调性 ①正弦函数的单调性: 正弦函数在每一个闭区间[- 在每一个闭区间[

π

2

+2k ,

π

2

+2k π](k ∈Z )上,其值从-1增大到1,是增函数;

π

2

+2k ,

+2k π](k ∈Z )上,其值从1减小到-1,是减函数。 2

②余弦函数的单调性:

余弦函数在每一个闭区间[(2k -1) π,2k π](k ∈Z )上,其值从-1增大到1,是增函数;

在每一个闭区间[2k π,(2k +1) π](k ∈Z )上,其值从1增大到-1,是减函数。

正、余弦函数的单调性、奇偶性

例2.不求值,试指出下列各式大于0,还是小于0? (1)sin(-

π

18

) -sin(-

π

10

) ; (2)cos(-

23π17π

) -cos(-) . 54

解:(1)∵-∴sin(-

π

2

π

10

π

18

π

2

,且函数y =sin x ,x ∈[-

ππ

, ]是增函数,

22

π

18

)

π

10

) ,

所以,sin(-

π

18

) -sin(-

π

10

)

23π23π3π17π17ππ

) =cos =cos ) =cos =cos , ,cos(-555444π3π

453ππ

)

) -cos(-)

(2)∵cos(-

说明:此类题目解题的关键是把角化至同一单调区间,然后利用函数单调性判断大小。

例3.求下列函数的单调递增区间: (1)y =2sin(x +解:(1)令t =x +

π

) ; (2)y =-cos 2x ; (3)y =sin(-2x ) .

44

,则y =sin t 在区间[-

π

+2k π](k ∈Z )上递增, 422

πππππ

∴-+2k π≤t ≤+2k π,-+2k π≤x +≤+2k π,

222423ππ

+2k π≤x ≤+2k π,k ∈Z , ∴-44

3ππ

+2k π, +2k π](k ∈Z ) . 所以,函数单调增区间为[-44

(2)由题意知:求原函数的单调增区间即为求y =cos 2x 的递减区间, 令t =2x ,则y =cos t 在区间[2k π, π+2k π](k ∈Z )上递减, ∴2k π≤t ≤π+2k π,2k π≤2x ≤π+2k π, ∴k π≤x ≤所以,函数y =-cos 2x 的单调递增区间是[k π,

ππ

+2k π,

π

π

2

+k π,

π

2

+k π](k ∈Z ) .

正、余弦函数的单调性、奇偶性

(3)∵y =sin(

π

-2x ) =-sin(2x -) , 44

π

∴求原函数的递增区间即为求函数y =sin(2x -令t =2x -

π

4

) 的递减区间,

+2k π](k ∈Z ) 上递减,

422ππ3π3π7π

+2k π,+k π≤x ≤+k π, ∴+2k π≤2x -≤

24288

3π7π+k π, +k π](k ∈Z ) . 所以,原函数的递增区间是[88

例4

.求函数y =.

π

,则y =sin t 在区间[

π

+2k π,

解:函数定义域为[- ∵y =cos x 在[-

π

2

+2k π,

π

2

+2k π](k ∈Z ) ,

+2k π, 2k π](k ∈Z ) 上单调递增,在[2k π, 2k π+](k ∈Z ) 上单调递减,

22ππ

所以,原函数在[-+2k π,2k π](k ∈Z ) 上单调递增,在[2k π,2k π+](k ∈Z ) 上单调递减。

22

2

例5

.已知函数f (x ) =5sin x cos x -x (其中x ∈R ),

求:(1)函数f (x ) 的最小正周期; (2)函数f (x ) 的单调区间;

(3)函数f (x ) 图象的对称轴和对称中心。

解:f (x ) =5sin x cos x -x (1)周期为T =(2)由2k π-

2

ππ

π

=5sin(2x -) , 3

=π. 2≤2x -

π

2

π

3

≤2k π+

π

2

(k ∈Z ) , 得k π-5π

](k ∈Z ) , 12

π

12

≤x ≤k π+

(k ∈Z ) , 12

∴函数的单调递增区间为[k π-

π

12

ππ3π5π11π

≤x ≤k π+(k ∈Z ) , 得k π+(k ∈Z ) , 又由2k π+≤2x -≤2k π+

2321212

5π11π, k π+](k ∈Z ) . ∴函数的单调递增区间为[k π+1212

ππk π5πk π5π

++(k ∈Z ) ,∴对称轴方程为x =(k ∈Z ) ,(3)由2x -=k π+,得x =

32212212πk ππ

+(k ∈Z ) , 又由2x -=k π(k ∈Z ) ,得x =

326

k ππ

+,0) (k ∈Z ) . 所以,对称中心的坐标为(

26

正、余弦函数的单调性、奇偶性

, k π+

五.练习:求下列函数的单调递减区间:(1)y =cos(

π

2

-2x ) ; (2

)y

六.小结:1.正、余弦函数的奇偶性及对称性;

2.正、余弦函数的单调性及单调区间及y =A sin(ωx +ϕ) (y =A cos(ωx +ϕ) )型函数单调区间的求法;

七.作业:P 57第8题,P 58第6题,复习参考题:P 89第29题,P 91第11题, 补充:1.比较大小(写出过程)

(1)sin1,sin 2,sin3,sin 4; (2)cos1,cos 2,cos3,cos 4. 2.求下列函数的单调递减区间:

(1)y =log 2sin 2x ; (2

)y = (3)y =sin x -cos x . 正、余弦函数的单调性、奇偶性


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