1、正弦函数、余弦函数的性质(二)【知识梳理】正弦函数、余弦函数的性质函数 ysin x ycos x定义域R值域 1,1图像单调性在 ,kZ 上递增; 2 2k,2 2k在 ,kZ 上递减2 2k,32 2k在2k,2 k,k Z 上递增;在2k,2k ,kZ 上递减最值当 x 2k ,kZ 时,y min1;2当 x 2k ,kZ 时,y max12当 x(2 k1) ,k Z 时,ymin1;当 x2k,kZ 时,y max1对称轴 x k ,kZ2xk, kZ对称中心 (k,0),kZ ,kZ(2 k,0)【常考题型】题型一、正、余弦函数的单调性【例 1】 求函数 y2sin 的单调区间(
2、x 3)解 令 zx ,则 y2sin z.3z x 是增函数,3y 2sin z 单调递增(减)时,函数 y2sin 也单调递增( 减)(x 3)由 z (kZ),2k 2,2k 2得 x (kZ),32k 2,2k 2即 x (kZ),2k 6,2k 56故函数 y2sin 的单调递增区间为(x 3)(kZ)2k 6,2k 56同理可求函数 y2sin 的单调递减区间为(x 3)(kZ)2k 56,2k 116【类题通法】与正弦、余弦函数有关的单调区间的求解技巧(1)结合正弦、余弦函数的图像,熟记它们的单调区间(2)确定函数 yAsin(x)(A0 , 0)单调区间的方法:采用“换元”法整
3、体代换,将x 看作一个整体,可令 “zx” ,即通过求 yAsin z 的单调区间而求出函数的单调区间若 sin 260.(2)cos cos cos ,158 (2 8) 8cos cos cos .149 (2 49) 49函数 ycos x 在0,上单调递减,且 0cos , cos cos .8 49 158 149【类题通法】比较三角函数值大小的方法(1)比较两个同名三角函数值的大小,先利用诱导公式把两个角化为同一单调区间内的角,再利用函数的单调性比较(2)比较两个不同名的三角函数值的大小,一般应先化为同名的三角函数,后面步骤同上【对点训练】比较下列各组数的大小(1)cos 与 co
4、s ;( 8) 137(2)sin 194与 cos 160.解:(1)cos cos ,( 8) 8cos cos cos cos .137 ( 67) 67 70 ,且 ycos x 在(0 ,)上单调递减,8 7cos cos ,即 cos cos .8 7 ( 8) 137(2)sin 194sin (18014) sin 14,cos 160cos(18020)cos 20sin 70.0147090且 ysin x 在 上单调递增,(0,2)sin 70sin 14,即sin 14sin 70.故 sin 194cos 160.题型三、正、余弦函数的最值问题【例 3】 求下列函数的
5、值域:(1)ycos ,x ;(x 6) 0,2(2)ycos 2x4cos x 5.解 (1) 由 ycos ,x 可得(x 6) 0,2x ,66,23函数 ycos x 在区间 上单调递减,6,23所以函数的值域为 . 12,32(2)令 tcos x,则1t1.y t2 4t5 (t2) 21,t 1 时,y 取得最大值 10,t1 时,y 取得最小值 2.所以 ycos 2x4cos x5 的值域为2,10【类题通法】求三角函数值域的常用方法(1)求解形如 yasin xb(或 yacosxb) 的函数的最值或值域问题时,利用正、余弦函数的有界性( 1sin x,cos x1) 求解
6、求三角函数取最值时相应自变量 x 的集合时,要注意考虑三角函数的周期性(2)求解形如 yasin 2xbsin xc(或 yacos 2xbcos xc),xD 的函数的值域或最值时,通过换元,令 tsin x(或 cos x),将原函数转化为关于 t 的二次函数,利用配方法求值域或最值即可求解过程中要注意 tsin x(或 cos x)的有界性【对点训练】求函数 f(x)2sin 2x2sin x ,x 的值域12 6,56解:令 tsin x,y f(x ),x , sin x1,即 t1.6,56 12 12y 2t22t 2 21, 1y ,12 (t 12) 72函数 f(x)的值域
7、为 .1,72【练习反馈】1函数 y2sin x 的最大值及取最大值时 x 的值为( )Ay max3,x2By max1,x 2k(k Z)2Cy max3,x 2k(k Z )2Dy max3,x 2k( kZ)2解析:选 C y2sin x , 当 sin x1 时,y max3,此时 x 2k(kZ)22下列函数中,周期为 ,且在 上为减函数的是( )4,2Aysin By cos(2x 2) (2x 2)Cy sin Dycos(x 2) (x 2)解析:选 A 因为函数的周期为 ,所以排除 C、D.又因为 ycos sin 2x 在(2x 2)上为增函数,故 B 不符只有函数 ys
8、in 的周期为 ,且在 上为减函数4,2 (2x 2) 4,23sin ,sin ,sin ,从大到小的顺序为_35 45 910解析: sin sin .35 45 910答案:sin sin sin35 45 9104若 yasin xb 的最大值为 3,最小值为 1,则 ab_.解析:当 a0 时,Error!得Error!当 a0 时,Error!得Error!答案:25求函数 y sin ,x 0, 的单调递增区间13 (6 x)解:由 y sin 的单调性,13 (x 6)得 2kx 2k ,kZ ,2 6 32即 2 kx 2k ,k Z.23 53又 x0,故 x .23即单调递增区间为 .23,