Kho tàng tài liệu học tập phong phú.

Toán 11 Cánh Diều Bài 3: Hàm số lượng giác và đồ thị

1.1. Hàm số chẵn, hàm số lẻ, hàm số tuần hoàn

a. Hàm số chẵn, hàm số lẻ

Cho hàm số \(y = f(x)\) với tập xác định D.

Hàm số \(y = f(x)\) được gọi là hàm số chẵn nếu \(\forall x \in D\) thì \( – x \in D\) và \(f( – x) = f(x)\).   

Hàm số \(y = f(x)\) được gọi là hàm số lẻ nếu \(\forall x \in D\) thì \( – x \in D\) và \(f( – x) = f(x)\).

– Chú ý:

Đồ thị hàm số chẵn nhận trục tung làm trục đối xứng.

Đồ thị hàm số lẻ nhận góc toạ độ làm tâm đối xứng.

b. Hàm số tuần hoàn

Cho hàm số \(y = f(x)\) với tập xác định D. Hàm số \(y = f(x)\) được gọi là tuần hoàn nếu tồn tại một số T khác 0 sao cho \(\forall x \in D\), ta có:

  • \(x + T \in D\) và \(x – T \in D\).
  • \(f(x+T) = f(x)\).

Số T dương nhỏ nhất thoả mãn (nếu có) các tính chất trên được gọi là chu kì của hàm số tuần hoàn đó.

– Nhận xét:

Cho hàm số tuần hoàn chu kì T. Từ đồ thị hàm số đó trên đoạn [a; a+T], ta dịch chuyển song song với trục hoành sang phải (hoặc sang trái) theo đoạn có độ dài T thì được đồ thị hàm số trên đoạn [a+T; a+2T] (hoặc [a-T; a]).

1.2. Hàm số \(y = \sin x\)

a. Định nghĩa

Quy tắc đặt tương ứng mỗi số thực x với một số thực sinx được gọi là hàm số

\(y = \sin x\). Tập xác định của hàm số \(y = \sin x\) là \(ℝ\).

b. Đồ thị của hàm số \(y = \sin x\)

– Đồ thị hàm số \(y = \sin x\) trên \(ℝ\) được biểu diễn như sau:

 

c. Tính chất của hàm số y = sinx

Hàm số \(y = \sin x\) là hàm số lẻ, có đồ thị đối xứng qua gốc tọa độ O.

Hàm số\(y = \sin x\) tuần hoàn chu kì \(2\pi \).

Hàm số \(y = \sin x\) đồng biến trên mỗi khoảng \(\left( {\frac{{ – \pi }}{2} + k2\pi ;\frac{\pi }{2} + k2\pi } \right)\), nghịch biến trên mỗi khoảng \(\left( {\frac{{ \pi }}{2} + k2\pi ;\frac{3pi }{2} + k2\pi } \right)\) với \(k \in ℤ\).

– Nhận xét: Dựa vào đồ thị của hàm số \(y = \sin x\), ta thấy \(\sin x = 0\) tại những giá trị \(x = k\pi (k \in ℤ\). Vì vậy, tập hợp các số thực x sao cho \(\sin x \ne 0\) là \(E{\rm{ }} =ℝ \backslash \{ k\pi |k \in  ℤ\} \).

1.3. Hàm số \(y = \cos x\)

a. Định nghĩa

Quy tắc đặt tương ứng mỗi số thực x với một số thực cosx được gọi là hàm số

\(y = \cos x\). Tập xác định của hàm số \(y = \cos x\) là .

b. Đồ thị của hàm số \(y = \cos x\) 

c. Tính chất của hàm số \(y = \cos x\) 

Hàm số \(y = \cos x\)  là hàm số chẵn, có đồ thị đối xứng qua trục tung.

Hàm số \(y = \cos x\)  tuần hoàn chu kì \(2\pi \).

Hàm số \(y = \cos x\)  đồng biến trên mỗi khoảng \(( – \pi  + k2\pi ;k2\pi )\), nghịch biến trên mỗi khoảng \((k2\pi ;\pi  + k2\pi )\) với \(k \in \)ℤ.

– Nhận xét: Dựa vào đồ thị của hàm số \(y = \cos x\), ta thấy cosx = 0 tại những giá trị \(x = \frac{\pi }{2} + k\pi (k \in  ℤ\). Vì vậy, tập hợp các số thực x sao cho \(\cos x \ne 0\) là \(D = ℝ\backslash \left\{ {\frac{\pi }{2} + k\pi |k \in ℤ} \right\}\).

1.4. Hàm số  \(y = \tan x\) 

a. Định nghĩa 

Quy tắc đặt tương ứng mỗi số thực x với một số thực tanx được gọi là hàm số

\(y = \tan x\). Tập xác định của hàm số \(y = \tan x\) là \(D = R\backslash \left\{ {\frac{\pi }{2} + k\pi |k \in Z} \right\}\).

b. Đồ thị của hàm số \(y = \tan x\) 

c. Tính chất của hàm số \(y = \tan x\) 

Hàm số \(y = \tan x\)  là hàm số lẻ, có đồ thị đối xứng qua gốc tọa độ O.

Hàm số \(y = \tan x\)  tuần hoàn chu kì .

Hàm số \(y = \tan x\)  đồng biến trên mỗi khoảng \(\left( {\frac{{ – \pi }}{2} + k\pi ;\frac{\pi }{2} + k\pi } \right)\) với \(k \in \).

1.5. Hàm số \(y = \cot x\) 

a. Định nghĩa

Quy tắc đặt tương ứng mỗi số thực x với một số thực cotx được gọi là hàm số

\(y = \cot x\). Tập xác định của hàm số \(y = \cot x\) là \(E = R\backslash \left\{ {k\pi |k \in Z} \right\}\).

b. Đồ thị của hàm số \(y = \cot x\) 

 

c. Tính chất của hàm số \(y = \cot x\) 

Hàm số \(y = \cot x\) là hàm số lẻ, có đồ thị đối xứng qua gốc tọa độ O.

Hàm số \(y = \cot x\) tuần hoàn chu kì π.

Hàm số \(y = \cot x\) nghịch biến trên mỗi khoảng \(\left( {k\pi ;\pi  + k\pi } \right)\), với \(k \in \).