Чётность, нечётность, периодичность тригонометрических функций
Четность, нечетность, периодичность тригонометрических функций
План урока
- Четность, нечетность тригонометрических функций;
- Исследование тригонометрических функций на четность, нечетность;
- Периодичность тригонометрических функций;
- Определение периода тригонометрических функций.
Цели урока
- Знать определение четности, нечетности, периодичности функций, в том числе тригонометрических функций;
- Уметь исследовать функцию на четность, нечетность, находить период тригонометрических функций.
Разминка
- Найти область определения функций y=4cosx-π3; y=tg x+2π7.
- Найти множество значений функции y=cos x-sin x2.
- Назовите формулы синуса, косинуса, тангенса, котангенса отрицательных аргументов.
- Что такое четная функция? Нечетная функция?
Четность, нечетность тригонометрических функций
В курсе основной школы были изучены такие понятия, как четность, нечетность функций.
Функция y=f(x) называется четной , если для каждого значения x из ее области определения выполняется равенство f(-x)=f(x).
Функция y=f(x) называется нечетной , если для каждого значения x из ее области определения выполняется равенство f(-x)=-f(x).
Областью определения функций y=sin x, y=cos x является множество R всех действительных чисел и кроме того для любого значения x справедливы равенства sin(-x)=-sin x, cos(-x)=cos x. Тогда функция y=sin x – нечетная функция, а y=cos x – четная. Областью определения функции y=tg x является множество всех действительных чисел, кроме x=π2+πn, n∈Z и в каждой точке области определения верно равенство tg(-x)=-tg x. Тогда функция y=tg x – нечетная. Аналогично рассуждая, получим, что на множестве R за исключением чисел x=πn, n∈Z функция y=ctg x – нечетная.
Пример 1
Выяснить, является ли четной, нечетной или не является ни четной, ни нечетной функция:
1) f(x)=3×4+3cos x;
2) f(x)=2sin x1+cos x.
Решение
1) Функция определена на множестве всех действительных чисел. Найдем f(-x) и сравним с f(x).
f-x=3-x4+3cos-x=3×4+3cos x=f(x).
Значит, данная функция является четной.
2) Область определения функции Df:1+cos x≠0, откуда x≠π+2πn, n∈Z.
f-x=2 sin-x1+cos-x=-2sin x1+cos x=-2 sin x1+cos x=-fx.
Функция f(x)=2sin x1+cos x – нечетная.
Ответ: 1) четная; 2) нечетная.
Упражнение 1
Выяснить, является ли четной, нечетной или не является ни четной, ни четной функция:
1) y=51-2sin x;
2) y=3+sin x-cos x.
Функция f(x) называется периодической, если существует такое ненулевое число T, что для любого x из области определения этой функции выполняется равенство fx-T=fx=fx+T. Число T называется периодом функции f(x).
Из определения следует, что если x принадлежит области определения fx, то и числа x-T, x+T (а вообще говоря, числа x+Tn, n∈Z) также принадлежат области определения этой периодической функции, fx+Tn=fx, n∈Z.
Функции y=tg x, y=ctg x являются периодическими с периодом T=π.
Пример 2
Докажите, что функция является периодической с периодом T.
1) f(x)=sin x2, T=4π;
2) f(x)=sin 2x+cosx, T=π.
Решение
1) Функция определена на всей числовой оси. Докажем, что для любого действительного числа x выполняется равенство fx+T=fx.
fx+4π=sinx+4π2=sinx2+2π=sin x2=fx.
Итак, равенство f(x+T)=f(x) выполняется для любого x из области определения. Аналогично f(x-T)=f(x). Значит, T=4π — период данной функции.
2) Для преобразования формулы, задающей функцию, воспользуемся формулой синуса двойного аргумента и вынесем общий множитель за скобки.
f(x)=cos x 2sin x+1.
Функция определена на всей числовой оси. Докажем выполнение равенства f(x+T)=f(x) для каждой точки области определения.
fx+π=cos x+π2 sinx+π+1=
=-cos x -2 sin x+1=cos x 2 sin x+1=f(x) .
Равенство fx+T=f(x) выполняется для любого x из области определения. Аналогично, f(x-T)=f(x), т.е. T=π – период данной функции.
Пример 3
Найти наименьший положительный период функции fx=sin 23 x.
Решение
Функция определена на всей числовой оси. Так как она периодическая, то для каждой точки области определения выполняется равенство fx+T=fx, т.е. sin23x+T=sin23x,
sin23x+23T=sin23x, отсюда 23T=2π, T=3π.
Ответ: 3π.
Чтобы лучше запомнить, какая из тригонометрических функций будет четной, какая – нечетной, а также наименьший положительный период, заполним следующую таблицу.
Таблица четности, нечетности, периодичности тригонометрических функций
Функция | Четность, нечетность | Наименьший |
y=sinx | Нечетная | |
y=cosx | Четная | |
Нечетная | ||
y=ctgx | Нечетная |
Упражнение 2
1. Доказать, что функция является периодической с периодом T.
1) y=sin34x, T=8π3;
2) y=sin 5x-cos 5x, T=2π5;
3) y=tg 3x-2π3, T=π3;
4) y=tg x, T=π.
2. Найти наименьший положительный период функций:
1) y=6-sin x;
2) y=cos 4x.
Контрольные вопросы
- Какие из тригонометрических функций являются четными? Нечетными?
- Назовите наименьший положительный период каждой тригонометрической функции.
Ответы
Упражнение 1
1. ни четная, ни нечетная;
2. ни четная, ни нечетная.
Упражнение 2
2. 1) 2π; 2) π2.
таблиц синус-косинусоидальных триггеров
таблиц синус-косинусоидальных триггеровТаблицы синуса и косинуса
для углов в градусах
Для синуса прочтите первые 6 столбцов.
Для косинуса прочтите последние 6 столбцов.
angle | angle + . 0 | angle +.2 | angle +.4 | angle +.6 | angle + .8 | angle +1.0 | |||||||||||
0 | 0.0000 | 0.0035 | 0.0070 | 0.0105 | 0.0140 | 0.0175 | 89 | ||||||||||
1 | 0.0175 | 0.0209 | 0.0244 | 0.0279 | 0.0314 | 0.0349 | 88 | ||||||||||
2 | 0,0349 | 0,0384 | 0,0419 | 0,0454 | 0,0488 | 0,0523 | 87 | 3 | 0.0523 | 0.0558 | 0.0593 | 0.0628 | 0.0663 | 0.0698 | 86 | ||
4 | 0.0698 | 0.0732 | 0.0767 | 0.0802 | 0.0837 | 0.0872 | 85 | ||||||||||
5 | 0,0872 | 0,0906 | 0,0941 | 0,0976 | 0,1011 | 5 0,0040001184 | |||||||||||
6 | 0. 1045 | 0.1080 | 0.1115 | 0.1149 | 0.1184 | 0.1219 | 83 | ||||||||||
7 | 0.1219 | 0.1253 | 0.1288 | 0.1323 | 0.1357 | 0,1392 | 82 | ||||||||||
8 | 0,1392 | 0,1426 | 0,1461 | 0 0,14610 0,14100010 0.15300.1564 | 81 | ||||||||||||
9 | 0.1564 | 0.1599 | 0.1633 | 0.1668 | 0.1702 | 0.1736 | 80 | ||||||||||
10 | 0.1736 | 0.1771 | 0.1805 | 0,1840 | 0,1874 | 0,1908 | 79 | ||||||||||
11 | 0,1908 | 0,19142 | 0.1977 | 0.2011 | 0.2045 | 0.2079 | 78 | ||||||||||
12 | 0. 2079 | 0.2113 | 0.2147 | 0.2181 | 0.2215 | 0.2250 | 77 | ||||||||||
13 | 0.2250 | 0,2284 | 0,2317 | 0,2351 | 0,2385 | 0,2419 | 76 | ||||||||||
0.2419 | 0.2453 | 0.2487 | 0.2521 | 0.2554 | 0.2588 | 75 | |||||||||||
15 | 0.2588 | 0.2622 | 0.2656 | 0.2689 | 0.2723 | 0.2756 | 74 | ||||||||||
16 | 0,2756 | 0,2790 | 0,2823 | 0,2857 | 0,2890 | 0,2924 | 300100011|||||||||||
17 | 0.2924 | 0.2957 | 0.2990 | 0.3024 | 0.3057 | 0.3090 | 72 | ||||||||||
18 | 0.3090 | 0. 3123 | 0.3156 | 0.3190 | 0.3223 | 0.3256 | 71 | ||||||||||
19 | 0,3256 | 0,3289 | 0,3322 | 0,3355 | 7 0.0011 | 0.3420 | 70 | ||||||||||
20 | 0.3420 | 0.3453 | 0.3486 | 0.3518 | 0.3551 | 0.3584 | 69 | ||||||||||
21 | 0.3584 | 0.3616 | 0.3649 | 0.3681 | 0,3714 | 0,3746 | 68 | ||||||||||
22 | 0,3746 | 0,3778 | 0,37780.0011 | 0.3843 | 0.3875 | 0.3907 | 67 | ||||||||||
23 | 0.3907 | 0.3939 | 0.3971 | 0.4003 | 0.4035 | 0.4067 | 66 | ||||||||||
24 | 0.4067 | 0. 4099 | 0,4131 | 0,4163 | 0,4195 | 0,4226 | 65 | ||||||||||
25 | 26 0.0011 | 0.4258 | 0.4289 | 0.4321 | 0.4352 | 0.4384 | 64 | ||||||||||
26 | 0.4384 | 0.4415 | 0.4446 | 0.4478 | 0.4509 | 0.4540 | 63 | ||||||||||
27 | 0,4540 | 0,4571 | 0,4602 | 0,4633 | 0,4664 | 0,4695 | 161200009 | 28 | 0.4695 | 0.4726 | 0.4756 | 0.4787 | 0.4818 | 0.4848 | 61 | ||
29 | 0.4848 | 0.4879 | 0.4909 | 0.4939 | 0.4970 | 0.5000 | 60 | ||||||||||
30 | 0,5000 | 0,5030 | 0,5060 | 0,5090 | 0,5110 | 0 | 0001159 | ||||||||||
31 | 0. 5150 | 0.5180 | 0.5210 | 0.5240 | 0.5270 | 0.5299 | 58 | ||||||||||
32 | 0.5299 | 0.5329 | 0.5358 | 0.5388 | 0.5417 | 0,5446 | 57 | ||||||||||
33 | 0,5446 | 0,5476 | 0,5505 | 4 0.00110.5563 | 0.5592 | 56 | |||||||||||
34 | 0.5592 | 0.5621 | 0.5650 | 0.5678 | 0.5707 | 0.5736 | 55 | ||||||||||
35 | 0.5736 | 0.5764 | 0.5793 | 0,5821 | 0,5850 | 0,5878 | 54 | ||||||||||
36 | 0,5878 | 0 9.00110.5934 | 0.5962 | 0.5990 | 0.6018 | 53 | |||||||||||
37 | 0.6018 | 0. 6046 | 0.6074 | 0.6101 | 0.6129 | 0.6157 | 52 | ||||||||||
38 | 0.6157 | 0,6184 | 0,6211 | 0,6239 | 0,6266 | 0,6293 | 51 | ||||||||||
011 | 0.6293 | 0.6320 | 0.6347 | 0.6374 | 0.6401 | 0.6428 | 50 | ||||||||||
40 | 0.6428 | 0.6455 | 0.6481 | 0.6508 | 0.6534 | 0.6561 | 49 | ||||||||||
41 | 0,6561 | 0,6587 | 0,6613 | 0,6639 | 0,6665 | 0,6691 | 0010 48 | ||||||||||
42 | 0.6691 | 0.6717 | 0.6743 | 0.6769 | 0.6794 | 0.6820 | 47 | ||||||||||
43 | 0.6820 | 0.6845 | 0. 6871 | 0.6896 | 0.6921 | 0,6947 | 46 | ||||||||||
44 | 0,6947 | 0,6972 | 0,6997 | 0,7012 | 0.7046 | 0.7071 | 45 | ||||||||||
45 | 0.7071 | 0.7096 | 0.7120 | 0.7145 | 0.7169 | 0.7193 | 44 | ||||||||||
46 | 0.7193 | 0.7218 | 0.7242 | 0,7266 | 0,7290 | 0,7314 | 43 | ||||||||||
47 | 0,7314 | 0,70137 | 0.7361 | 0.7385 | 0.7408 | 0.7431 | 42 | ||||||||||
48 | 0.7431 | 0.7455 | 0.7478 | 0.7501 | 0.7524 | 0.7547 | 41 | ||||||||||
49 | 0.7547 | 0,7570 | 0,7593 | 0,7615 | 0,7638 | 0,7660 | 40 | ||||||||||
150 9 | 0. 7660 | 0.7683 | 0.7705 | 0.7727 | 0.7749 | 0.7771 | 39 | ||||||||||
51 | 0.7771 | 0.7793 | 0.7815 | 0.7837 | 0.7859 | 0.7880 | 38 | ||||||||||
52 | 0,7880 | 0,7902 | 0,7923 | 0,7944 | 0,7965 | 0,7986 | 10011|||||||||||
53 | 0.7986 | 0.8007 | 0.8028 | 0.8049 | 0.8070 | 0.8090 | 36 | ||||||||||
54 | 0.8090 | 0.8111 | 0.8131 | 0.8151 | 0.8171 | 0.8192 | 35 | ||||||||||
55 | 0,8192 | 0,8211 | 0,8231 | 0,8251 | |||||||||||||
0.8290 | 34 | ||||||||||||||||
56 | 0.8290 | 0. 8310 | 0.8329 | 0.8348 | 0.8368 | 0.8387 | 33 | ||||||||||
57 | 0.8387 | 0.8406 | 0.8425 | 0.8443 | 0,8462 | 0,8480 | 32 | ||||||||||
58 | 0,8480 | 0,8499 | 7 0.00110.8536 | 0.8554 | 0.8572 | 31 | |||||||||||
59 | 0.8572 | 0.8590 | 0.8607 | 0.8625 | 0.8643 | 0.8660 | 30 | ||||||||||
60 | 0.8660 | 0.8678 | 0,8695 | 0,8712 | 0,8729 | 0,8746 | 29 | ||||||||||
61 | 0 9.00110.8763 | 0.8780 | 0.8796 | 0.8813 | 0.8829 | 28 | |||||||||||
62 | 0.8829 | 0.8846 | 0. 8862 | 0.8878 | 0.8894 | 0.8910 | 27 | ||||||||||
63 | 0,8910 | 0,8926 | 0,8942 | 0,8957 | 0,8973 | 0,8988 | 26 | 26 | 0009 | 64 | 0.8988 | 0.9003 | 0.9018 | 0.9033 | 0.9048 | 0.9063 | 25 |
65 | 0.9063 | 0.9078 | 0.9092 | 0.9107 | 0.9121 | 0.9135 | 24 | ||||||||||
66 | 0,9135 | 0,9150 | 0,9164 | 0,9178 | 0, | 20523 | |||||||||||
67 | 0.9205 | 0.9219 | 0.9232 | 0.9245 | 0.9259 | 0.9272 | 22 | ||||||||||
68 | 0.9272 | 0.9285 | 0.9298 | 0. 9311 | 0.9323 | 0,9336 | 21 | ||||||||||
69 | 0,9336 | 0,9348 | 0,9361 | 9,0373 | 0.9385 | 0.9397 | 20 | ||||||||||
70 | 0.9397 | 0.9409 | 0.9421 | 0.9432 | 0.9444 | 0.9455 | 19 | ||||||||||
71 | 0.9455 | 0.9466 | 0.9478 | 0,9489 | 0,9500 | 0,9511 | 18 | ||||||||||
72 | 0,9511 | 9,0011521 | 0.9532 | 0.9542 | 0.9553 | 0.9563 | 17 | ||||||||||
73 | 0.9563 | 0.9573 | 0.9583 | 0.9593 | 0.9603 | 0.9613 | 16 | ||||||||||
74 | 0.9613 | 0,9622 | 0,9632 | 0,9641 | 0,9650 | 0,9659 | 7 | 50. 9659 | 0.9668 | 0.9677 | 0.9686 | 0.9694 | 0.9703 | 14 | |||
76 | 0.9703 | 0.9711 | 0.9720 | 0.9728 | 0.9736 | 0.9744 | 13 | ||||||||||
77 | 0,9744 | 0,9751 | 0,9759 | 0,9767 | 0,9774 | 0,9781 | 0010 12 | ||||||||||
78 | 0.9781 | 0.9789 | 0.9796 | 0.9803 | 0.9810 | 0.9816 | 11 | ||||||||||
79 | 0.9816 | 0.9823 | 0.9829 | 0.9836 | 0.9842 | 0,9848 | 10 | ||||||||||
80 | 0,9848 | 0,9854 | 0,9860 | 0, | 0.9871 | 0.9877 | 9 | ||||||||||
81 | 0.9877 | 0. 9882 | 0.9888 | 0.9893 | 0.9898 | 0.9903 | 8 | ||||||||||
82 | 0.9903 | 0.9907 | 0.9912 | 0,9917 | 0,9921 | 0,9925 | 7 | ||||||||||
83 | 0,9925 | 0, | 0.9938 | 0.9942 | 0.9945 | 6 | |||||||||||
84 | 0.9945 | 0.9949 | 0.9952 | 0.9956 | 0.9959 | 0.9962 | 5 | ||||||||||
85 | 0.9962 | 0.9965 | 0,9968 | 0,9971 | 0,9973 | 0,9976 | 4 | ||||||||||
86 | 0,0.9978 | 0.9980 | 0.9982 | 0.9984 | 0.9986 | 3 | |||||||||||
87 | 0.9986 | 0.9988 | 0.9990 | 0. |