余弦函数
定义
定义是对概念、术语或对象含义的精确描述。理解定义是学习任何知识领域的基础,每个概念都有其明确的定义。
余弦函数的定义
在直角三角形中,设一个锐角为 ,则余弦定义为:
其中,“邻边”是指与角 相邻的那条直角边,“斜边”是三角形的最长边。
符号说明
| 符号 | 类型 | 读音/说明 | 在本文中的含义 |
|---|---|---|---|
| 希腊字母 | Theta(西塔) | 表示角的大小(锐角) |
- 定义域:
- 值域:
- 周期:
- 奇偶性:偶函数
- 单调性:在 上递减
- 对称性:关于 轴对称
练习1
求 的定义域和值域。
解题思路:
余弦函数 由单位圆上的点 定义,对任意实数 都有意义;而该点的横坐标取值范围恰好是 。
详细步骤:
- 由单位圆上点的定义, 对任何实数 都有意义,所以定义域是 。
- 单位圆上点的横坐标满足 ,所以值域是 。
- 当 时 ,当 时 ,两个端点都能取到。
最终答案:
定义域:;值域:。
练习2
判断 的周期性和奇偶性。
解题思路:
周期用诱导公式 判断;奇偶性用 与 的关系判断。
详细步骤:
- 由诱导公式 ,且 是使该等式成立的最小正数,所以 的周期是 。
- 计算 。
- 满足 ,所以 是偶函数,图像关于 轴对称。
最终答案:
周期为 ,是偶函数。
练习3
画出 和 的大致图像,并比较它们的周期性和对称性。
解题思路:
先确定两条曲线的形状与关键点,再比较周期与对称性:正弦图像过原点、余弦图像过点 ,两者只相差一个 的水平平移。
详细步骤:
- 的图像过原点,在 上单调递增; 的图像过点 ,在 上单调递减。
- 由 ,两条图像只相差一个 的水平平移。
- 两者平移 后都回到原位,所以周期均为 。
- 由 知 是奇函数、图像关于原点对称;由 知 是偶函数、图像关于 轴对称。
最终答案:
和 周期均为 , 是奇函数, 是偶函数。
练习4
下列函数中,哪些是奇函数?
(A)
(B)
(C)
(D)
解题思路:
逐个用 检验奇偶性:正弦、正切对奇变号,余弦、二次幂对奇不变号。
详细步骤:
- (A) ,所以 是奇函数。
- (B) ,所以 是偶函数。
- (C) ,所以 是奇函数。
- (D) ,所以 是偶函数。
最终答案:
(A)、(C) 是奇函数,(B)、(D) 不是。
本文出现的符号
| 符号 | 类型 | 读音/说明 | 在本文中的含义 |
|---|---|---|---|
| 希腊字母 | Pi(派) | 圆周率,用于表示余弦函数的周期() |
中英对照
| 中文术语 | 英文术语 | 音标 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 余弦函数 | cosine function | /ˈkəʊsaɪn ˈfʌŋkʃən/ | 三角函数之一,记作 |
| 余弦 | cosine | /ˈkəʊsaɪn/ | 函数名称,简写为 |
| 邻边 | adjacent side | /əˈdʒeɪsənt saɪd/ | 直角三角形中与角相邻的直角边 |
| 斜边 | hypotenuse | /haɪˈpɒtənjuːz/ | 直角三角形中最长的边 |
| 周期 | period | /ˈpɪəriəd/ | 函数值重复出现的最小间隔 |
| 定义域 | domain | /dəʊˈmeɪn/ | 自变量的取值范围 |
| 值域 | range | /reɪndʒ/ | 函数值的取值范围 |
| 偶函数 | even function | /ˈiːvən ˈfʌŋkʃən/ | 满足 的函数 |
