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第 2 课时 正弦函数、余弦函数的单调性与最值
(教师独具内容)
课程标准:1.掌握正弦函数、余弦函数的最大值与最小值,并会求简单三角
函数的值域和最值.2.掌握正弦函数、余弦函数的单调性,并能利用单调性比较大
小.3.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的单调区间.
教学重点:正弦函数、余弦函数的单调性和最值.
教学难点:利用正弦函数、余弦函数的周期性来研究它们的单调性及最值.
【知识导学】
知识点 正弦函数、余弦函数的性质【新知拓展】
(1)正弦函数、余弦函数有单调区间,但都不是定义域上的单调函数,即正
弦函数、余弦函数在整个定义域内不单调.
(2)正弦曲线(余弦曲线)的对称轴一定过正弦曲线(余弦曲线)的最高点或最低
点,即此时的正弦值(余弦值)取最大值或最小值.
(3)正弦曲线(余弦曲线)的对称中心一定是正弦曲线(余弦曲线)与x轴的交点,
即此时的正弦值(余弦值)为0.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)正弦函数、余弦函数在定义域内都是单调函数.( )
(2)存在x∈R满足sinx=.( )
(3)在区间[0,2π]上,函数y=cosx仅当x=0时取得最大值1.( )
答案 (1)× (2)× (3)×2.做一做
(1)在下列区间中,函数y=sinx单调递增的是( )
A.[0,π] B.
C. D.[π,2π]
(2)函数y=2-sinx的最大值及取最大值时x的值为( )
A.y =3,x=
max
B.y =1,x=+2kπ(k∈Z)
max
C.y =3,x=-+2kπ(k∈Z)
max
D.y =3,x=+2kπ(k∈Z)
max
(3)函数y=sin(x∈[0,π])的单调递增区间为________.
答案 (1)C (2)C (3)
题型一 正弦函数、余弦函数的单调区间
例1 求下列函数的单调递增区间:
(1)y=1-sin;(2)y=sin;
(3)y=logsin;(4)y=cos2x.
[解] (1)由题意可知函数y=sin的单调递减区间即为 y=1-sin的单调递增
区间,
由2kπ+≤≤2kπ+(k∈Z),得
4kπ+π≤x≤4kπ+3π(k∈Z),
所以函数y=1-sin的单调递增区间为[4kπ+π,4kπ+3π](k∈Z).
(2)y=sin=-sin.
由+2kπ≤2x-≤+2kπ(k∈Z),
解得+kπ≤x≤+kπ(k∈Z),
故函数y=sin的单调递增区间为
(k∈Z).
(3)由对数函数的定义域和复合函数的单调性,
可知
解得2kπ+≤2x+<2kπ+π(k∈Z),
即kπ+≤x0时,把ωx+φ整体放入y=sinx或y=cosx的单调增区间内,求得的x
的范围即函数的增区间;整体放入y=sinx或y=cosx的单调减区间内,可求得
函数的单调减区间.
当A<0时,上述方法求出的区间是其单调性相反的区间.
最后,需将最终结果写成区间形式.
求下列函数的单调区间:
(1)y=cos;(2)y=3sin.
解 (1)当2kπ-π≤+≤2kπ,k∈Z时,函数单调递增,故函数的单调递增区
间是,k∈Z.
当2kπ≤+≤2kπ+π,k∈Z时,
函数单调递减,故函数的单调递减区间是,k∈Z.
(2)y=3sin=-3sin,
令z=2x-,则y=-3sinz.
要取y=-3sinz的增区间即取y=sinz的减区间,
即2kπ+≤2x-≤2kπ+(k∈Z),
∴kπ+≤x≤kπ+(k∈Z),
∴函数y=3sin的单调递增区间为(k∈Z).
要取y=-3sinz的减区间即取y=sinz的增区间,
即2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),
∴kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).
∴函数y=3sin的单调递减区间为(k∈Z).
题型二 比较三角函数值的大小
例2 比较下列各组数的大小:
(1)cos与cos;(2)sin194°与cos160°;
(3)sin1,sin2,sin3.
[解] (1)cos=cos=cos,
cos=cos=cos,
∵π<<<2π,∴cos-sin70°,即sin194°>cos160°.
(3)∵1<<2<3<π,
又sin(π-2)=sin2,sin(π-3)=sin3.
0<π-3<1<π-2<,
而y=sinx在上单调递增,
∴sin(π-3)cos,
∴-cos<-cos,∴cos