余弦函数 $\cos\theta$ 的取值范围是 $[-1, 1]$ ,具体分析如下:
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基本性质
余弦函数是周期函数,周期为 $2\pi$,其值域由单位圆定义:对于任意角 $\theta$,$\cos\theta$ 表示单位圆上对应点的横坐标,因此其取值范围被限制在 $[-1, 1]$ 之间。
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特殊角度验证
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当 $\theta = 0$ 或 $\theta = 2k\pi$($k \in \mathbb{Z}$)时,$\cos\theta = 1$。
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当 $\theta = \pi$ 或 $\theta = (2k+1)\pi$($k \in \mathbb{Z}$)时,$\cos\theta = -1$。
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当 $\theta = \frac{\pi}{2}$ 或 $\theta = k\pi + \frac{\pi}{2}$($k \in \mathbb{Z}$)时,$\cos\theta = 0$。
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取值范围证明
根据余弦函数的定义,对于任意角 $\theta$,其值由 $\cos\theta = \frac{\text{邻边}}{\text{斜边}}$ 确定,而斜边长度为1(单位圆性质),邻边长度的取值范围为 $[-1, 1]$,因此 $\cos\theta$ 的取值范围为 $[-1, 1]$。
综上,$\cos\theta$ 的取值范围为 $[-1, 1]$ ,这一结论由三角函数的基本性质和单位圆定义共同支持。