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SHANGHAI MATHEMATICS · SECTION 7.2

教师整合版 / 沪教版高中数学

余弦函数的图像与性质.

必修第二册
第7章三角函数 · 保留教材主线与原题

1 个阅读模块2 个例题11 道练习与习题
7.2

余弦函数的图像与性质

教材与正式教参整合

1 余弦函数的图像

怎样作余弦函数 的图像呢?

当然,我们可以像对正弦函数 一样,把任意角 的余弦值 用角的终边与单位圆的交点的横坐标表示,用描点法作出余弦函数的图像.

教材或教参原图

图 7-2-1

观察余弦函数的图像, 并对比正弦曲线, 可知余弦曲线在区间 上的五个关键点的坐标是 、


教材或教参原图

如图, 拨动弹簧片后,弹簧片端点离开平衡位置的位移 随时间 呈余弦曲线的变化规律.


.

2 余弦函数的性质

利用余弦函数 与正弦函数 的关系 ,由正弦函数的性质就容易推出余弦函数的性质:

(1)余弦函数 是周期函数, 均是它的周期,而 是它的最小正周期.

(2)余弦函数 的值域是 .

当且仅当 时, 取得最大值 1 ; 而当且仅当 时, 取得最小值 -1 .

(3)余弦函数 是偶函数,其图像关于 轴对称.

(4)余弦函数 在区间 上是严格增函数,而在区间 上是严格减函数.

例题 1

例 1 求下列函数的最大值与最小值, 并求出取得最大值和最小值时所有 的值:

(1) ;

(2) .

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解 (1) 令 ,则

当 时,有 ,从而 , 于是 .

这样, 的最大值是 6,此时 ,即

而 的最小值是 -2,此时 ,即

(2)令 ,则

由 ,有 ,即 .

由余弦函数的性质可知, 在区间 上是严格增函数,而在 上是严格减函数.

又因为

所以 的最大值是 1,此时 ,即 ,从而 的最小值是 ,此时 ,即 ,从而 .

例题 2

例 2 求函数 的最小正周期及单调增区间.

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解 因为

而 的最小正周期是 ,所以函数 的最小正周期是 .

由余弦函数的单调性可知,当 ,即 时,函数 是严格增函数,即此函数的单调增区间是

练习 7.2

练习7.2 · 2
  1. 判断下列函数的奇偶性, 并说明理由:

(1) ;

(2) ;

(3) .

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2.(1)奇函数. (2)奇函数. (3)既不是奇函数也不是偶函数.

练习7.2 · 3
  1. 求函数 的最小正周期及单调区间.
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  1. 函数 的最小正周期为 ,单调增区间为 ,单调减区间为 .

习题 7.2

A 组

习题7.2A · 3
  1. 求下列函数的最大值和最小值,并指出使其取得最大值和最小值时 的集合:

(1) ; (2) .

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  1. (1) 的最大值为 3,此时相应 值的集合为 ; 最小值为 ,此时相应 值的集合为 .

(2)因为 ,且 ,所以此函数的最大值为 1,此时相应 值的集合为 ;最小值为 ,此时相应 值的集合为 .

习题7.2A · 4
  1. 判断下列函数的奇偶性, 并说明理由:

(1) (2) ;

(3) .

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4.(1)偶函数. (2)既不是奇函数也不是偶函数.

习题7.2A · 5
  1. 求函数 的单调区间和值域.
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  1. 函数 的单调增区间是 和 ; 单调减区间是 . 当 时,此函数取得最大值 1 ; 当 时,此函数取得最小值 -1 . 因此, 此函数的值域是 .

B 组

习题7.2B · 1
  1. 函数 是 ( )

A. 最小正周期为 的奇函数; B. 最小正周期为 的偶函数;

C. 最小正周期为 的奇函数; D. 最小正周期为 的偶函数.

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习题7.2B · 2
  1. 设函数 (其中常数 )是 上的偶函数,求 的值.
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  1. 由偶函数的定义,可以得到 .
习题7.2B · 3
  1. 已知 和 的图像的连续三个交点 构成 ,求 的面积.
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  1. 在同一平面直角坐标系中画出 和 的图像,可以看出 总是以 为底边、高为 的等腰三角形,因此 的面积为 .
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