7.6
正弦、余弦函数的图象与性质
从单位圆生成图象并研究周期、奇偶、单调与最值。
本文章目录
01 · 出发点
从单位圆展开周期波形
角在单位圆上匀速转动时,纵坐标生成正弦曲线,横坐标生成余弦曲线。图象把周期、最值、零点和单调区间集中呈现出来。
正弦与余弦只相差水平平移,但奇偶性不同:正弦图象关于原点对称,余弦图象关于 y 轴对称。
02 · 概念
正弦、余弦函数的完整性质
y=sin x 与 y=cos x 的定义域均为 R,值域均为 [-1,1],最小正周期均为 2π。sin x 是奇函数,cos x 是偶函数。
在一个周期内标出 0、π/2、π、3π/2、2π 五个关键点,便可借周期延拓。单调区间与零点可以从图象读取,并写成带整数 k 的通式。
03 · 方法
作图并求解三角方程
- 01
在一个周期内标出关键角及函数值,用平滑曲线连接,再按 2π 周期延拓。
- 02
从水平线与图象交点读取基本周期内的解,注意对称位置。
- 03
若求全体解,给基本解分别加 2kπ;若有限区间求解,则筛选端点。
04 · 例题
把方法落到具体问题
解方程 cos x=1/2,x∈[0,2π]。
解
- 1
参考角为 π/3,因为 cos(π/3)=1/2。
- 2
余弦在第一、第四象限为正,所以一个周期内对应角为 π/3 和 2π-π/3=5π/3。
- 3
检查区间端点:cos 0=cos 2π=1,均不是 1/2。
05 · 辨析
容易忽略的条件与边界
回看
本节小结
- 正弦、余弦定义域为 R,值域为 [-1,1]。
- 两者最小正周期均为 2π。
- 关键点、象限和周期共同决定图象与方程解。