学习三角函数的单调性的基本方法
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三角函数的图象与性质教案一、教学目标1. 理解三角函数的定义和基本性质。
2. 学会绘制和分析三角函数的图象。
3. 掌握三角函数的周期性、奇偶性、单调性等性质。
4. 能够应用三角函数的性质解决问题。
二、教学内容1. 三角函数的定义和基本性质。
2. 三角函数的图象绘制方法。
3. 三角函数的周期性性质。
4. 三角函数的奇偶性性质。
5. 三角函数的单调性性质。
三、教学重点与难点1. 三角函数的定义和基本性质的理解。
2. 三角函数图象的绘制和分析。
3. 三角函数周期性、奇偶性、单调性的理解和应用。
四、教学方法1. 采用多媒体教学,展示三角函数的图象和性质。
2. 利用数学软件或图形计算器进行图象绘制和分析。
3. 引导学生通过观察、分析和归纳三角函数的性质。
4. 利用例题和练习题巩固所学知识。
五、教学安排1. 第一课时:三角函数的定义和基本性质。
2. 第二课时:三角函数的图象绘制方法。
3. 第三课时:三角函数的周期性性质。
4. 第四课时:三角函数的奇偶性性质。
5. 第五课时:三角函数的单调性性质。
六、教学目标1. 理解正弦函数、余弦函数的周期性。
2. 学会应用周期性解决实际问题。
3. 掌握正弦函数、余弦函数的相位变换。
七、教学内容1. 正弦函数、余弦函数的周期性。
2. 周期性在实际问题中的应用。
3. 正弦函数、余弦函数的相位变换。
八、教学重点与难点1. 周期性的理解和应用。
2. 相位变换的理解和应用。
九、教学方法1. 通过实例讲解周期性在实际问题中的应用。
2. 利用数学软件或图形计算器进行相位变换的演示。
3. 引导学生通过观察、分析和归纳正弦函数、余弦函数的周期性和相位变换。
十、教学安排1. 第六课时:正弦函数、余弦函数的周期性。
2. 第七课时:周期性在实际问题中的应用。
3. 第八课时:正弦函数、余弦函数的相位变换。
十一、教学目标1. 理解正切函数的图象和性质。
2. 学会应用正切函数解决实际问题。
3. 掌握正切函数的周期性和奇偶性。
三角函数的单调性与周期知识点三角函数是数学中一类重要的函数,包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
研究三角函数的单调性与周期是深入理解和应用三角函数的基础。
在本文中,我们将重点讨论三角函数的单调性与周期的相关知识点。
一、正弦函数的单调性与周期正弦函数是最常见的三角函数之一,可以表示周期性的波动现象。
正弦函数的标准形式为:f(x) = A*sin(Bx + C) + D,其中A、B、C和D 为常数。
1. 单调性:正弦函数的单调性与其幅值A有关。
当A>0时,正弦函数在每个周期内先上升后下降,即先递增后递减,如图1所示。
当A<0时,正弦函数在每个周期内先下降后上升,即先递减后递增,如图2所示。
插入图1和图22. 周期:正弦函数的周期与参数B有关。
正弦函数的周期为2π/B,其中B 为正数。
当B增大时,正弦函数的周期变短,波动速度加快;当B减小时,正弦函数的周期变长,波动速度减慢。
二、余弦函数的单调性与周期余弦函数也是常用的三角函数之一,可以表示周期性的波动现象。
余弦函数的标准形式为:f(x) = A*cos(Bx + C) + D,其中A、B、C和D为常数。
1. 单调性:余弦函数的单调性与其幅值A有关。
当A>0时,余弦函数在每个周期内先下降后上升,即先递减后递增,如图3所示。
当A<0时,余弦函数在每个周期内先上升后下降,即先递增后递减,如图4所示。
插入图3和图42. 周期:余弦函数的周期与参数B有关。
余弦函数的周期为2π/B,其中B 为正数。
当B增大时,余弦函数的周期变短,波动速度加快;当B减小时,余弦函数的周期变长,波动速度减慢。
三、正切函数的单调性与周期正切函数是三角函数中的一种特殊函数,可以表示角度的对称性关系。
正切函数的标准形式为:f(x) = A*tan(Bx + C) + D,其中A、B、C 和D为常数。
1. 单调性:正切函数在每个周期内都存在间断点,因此不存在严格的单调性。
求三角函数的单调性的基本方法:函数 sin()y A x k ωϕ=++的单调区间的确定,首先要看A 、ω是否为正,若ω为负,则先应用诱导公式化为正,然后将ωx +φ看作一个整体,化为最简式,再结合A 的正负,在22,22k x k k z ππππ-≤≤+∈和322,22k x k k z ππππ+≤≤+∈两个区间内分别确定函数的单调增减区间。
1、求函数)213sin(x y -=π在区间[-2π,2π]的单调增区间。
解:⑴利用诱导公式把函数转化为标准函数(sin(),0,0y A x A ωϕω=+>>)的形式:)321sin()213sin(ππ--=-=x x y⑵把标准函数转化为最简函数(sin y A x =)的形式:令123z x π=-,原函数变为1sin()sin 23y x z π=--=-⑶讨论最简函数sin y z=-的单调性:从函数sin y z=-的图像可以看出,sin y z=-的单调增区间为3[2,2]22k k ππππ++,Z ∈K 。
所以32222K z K ππππ+≤≤+,Z ∈K 即πππππ23232122+≤-≤+K x K , Z ∈K ∴ππππ3114354+≤≤+K x K , Z ∈K⑷计算k=0,k=±1时的单调增区间:当k=0时,ππ31135≤≤x当k=1时,222333xππ≤≤当k=-1时,ππ3137-≤≤-x⑸在要求的区间内[-2π,2π]确定函数的最终单调增区间:因为[2,2]xππ∈-,所以该函数的单调增区间为ππ312-≤≤-x和ππ235≤≤x2、求函数)26sin(2xy-=π在区间[0,π]的单调增区间。
解:⑴利用诱导公式把函数转化为标准函数(sin(),0,0y A x Aωϕω=+>>)的形式:sin(2)sin(2)66y x xππ=-=--⑵把标准函数转化为最简函数(siny A x=)的形式:令26z xπ=-,原函数变为sin(2)sin6y x zπ=--=-⑶讨论最简函数sin y z=-的单调性:从函数sin y z=-的图像可以看出,sin y z=-的单调增区间为3[2,2]22k k ππππ++,Z ∈K 。
高二数学三角函数的单调性与极值高二数学三角函数的单调性与极值三角函数是数学中一个非常重要且常见的概念,在数学课程中,我们常常会遇到讨论三角函数的单调性和极值的问题。
本文将针对高二数学课程中三角函数的单调性与极值进行详细的论述和解析。
一、三角函数的定义与基本性质在开始讨论三角函数的单调性与极值之前,我们首先需要了解三角函数的定义和基本性质。
三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数等。
1. 正弦函数:由一个单位圆周上的某一点P(x, y)引出的线段OP,其中O为圆心,P在单位圆的半径为1的圆上。
正弦函数的定义为sinθ = y。
2. 余弦函数:同样由单位圆上的某一点引出的线段OP,余弦函数的定义为cosθ = x。
3. 正切函数:正切函数的定义为tanθ = sinθ / cosθ。
二、三角函数单调性的判定方法为了讨论三角函数的单调性,我们需要先了解如何判定函数的单调性。
对于区间[a, b]上的函数f(x),我们可以通过其导数的正负来判断函数的单调性。
1. 如果函数f'(x) > 0,那么函数f(x)在[a, b]上单调递增。
2. 如果函数f'(x) < 0,那么函数f(x)在[a, b]上单调递减。
3. 如果函数f'(x) = 0,那么函数f(x)在[a, b]上可能存在极值点。
三、正弦函数的单调性与极值正弦函数的图像为周期性的波浪线,在区间[0, 2π]上,正弦函数的单调性和极值如下:1. 单调递增:在区间[0, π/2]和[3π/2, 2π]上,正弦函数单调递增。
2. 单调递减:在区间[π/2, 3π/2]上,正弦函数单调递减。
3. 极值点:在区间[0, π]和[π, 2π]上,正弦函数存在极值点。
极小值点为π/2的整数倍,极大值点为π的整数倍。
四、余弦函数的单调性与极值余弦函数的图像也是周期性的波浪线,在区间[0, 2π]上,余弦函数的单调性和极值如下:1. 单调递增:在区间[3π/2, 2π]和[0, π/2]上,余弦函数单调递增。
高中数学三角函数的单调性知识分析卢玉玺(安徽省临泉第二中学㊀236400)摘㊀要:纵观近几年的高考数学卷ꎬ我们不难发现三角函数这部分的知识已经成为了数学高考中的一大 风景点 .但是在实际解题中ꎬ很多学生对这部分知识中的应用能力并不特别强.因此ꎬ本文中将以 三角函数中的单调性 类题目的解法为例ꎬ与同学们一起寻找此类题目的解题规律.关键词:高中数学ꎻ三角函数ꎻ单调性中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)13-0024-02收稿日期:2020-02-05作者简介:卢玉玺(1979.12-)ꎬ男ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中数学教学研究.㊀㊀一㊁正弦函数的单调区间在高中数学的学习中ꎬ函数问题较为常见ꎬ其中三角函数作为同学们整个高中阶段函数学习的重点更是具有着不容忽视的地位ꎬ在三角函数类的解题中ꎬ以正弦函数的单调性类题目为例ꎬ为更好求解正弦函数的单调区间我们就可以借助诱导公式的方法.例1㊀求函数y=sin(π3-2x)的单调区间.思路分析㊀分析题目ꎬ我们可以发现ꎬ此题中函数的ω<0ꎬ因此在本题中我们就可以先利用诱导公式将函数中x的系数化为正值ꎬ然后再根据正弦函数的单调区间求出此题答案.根据这一思路我们就可以将原函数转化为y=-sin(2x-π3)ꎬ此时所求函数的增区间就是y=sin(2x-π3)的减区间ꎻ所求函数的减区间就是y=sin(2x-π3)的增区间.之后ꎬ再根据正弦函数的单调区间求法ꎬ我们就可以得到2kπ+π2ɤ2x-π3ɤ2kπ+3π2(kɪZ)ꎬ解得kπ+5π12ɤxɤkπ+11π12(kɪZ).故所求函数的增区间为[kπ+5π12ꎬkπ+11π12](kɪZ).同理ꎬ在求原函数的减区间时ꎬ我们也可以沿用这种思路ꎮ在本题中ꎬ通过分析y=sin(2x-π3)的增区间ꎬ我们可知2kπ-π2ɤ2x-π3ɤ2kπ+π2(kɪZ)ꎬ解得kπ-π12ɤxɤkπ+5π12(kɪZ).故所求函数的减区间为[kπ-π12ꎬkπ+5π12](kɪZ).方式评注㊀在求三角函数的单调区间时ꎬ当不好直接对题目进行分析时就可以先借助诱导公式对其变形处理ꎬ然后再根据相应原理进行解题分析ꎬ以此提高我们的解题效率ꎬ让我们更准确地找出问题的解答策略.㊀㊀二㊁正切函数的单调区间本部分中我将以数形结合思想为例ꎬ带领大家探究利用数形结合思想求正切函数单调区间的具体方法.例2㊀求函数y=tan|x|的单调区间.思考方式:我们可以发现题目中的正切函数是一个绝对值函数ꎬ因而在此题中我们就可以利用数形结合的方法进行求解.在解题中ꎬ我们可以先根据题目要求及已有数学经验作出y=tan|x|的函数图象ꎬ因为函数y=tan|x|是一个偶函数ꎬ所以它的图象应该关于y轴对称.通过作图分析的方式我们可以知道:当x>0时ꎬy=tanxꎬ其增区间为(0ꎬπ2)ꎬ(kπ-π2ꎬkπ+π2)ꎬkɪN∗ꎻ当x<0时ꎬy=-tanxꎬ其减区间为(-π2ꎬ0)ꎬ(kπ-3π2ꎬkπ-π2)ꎬk为非正整数.故此题的答案应为:y=tan|x|的增区间为(0ꎬπ2)ꎬ(kπ-π2ꎬkπ+π2)ꎬkɪN∗ꎻ减区间为(-π2ꎬ0)ꎬ(kπ-3π2ꎬkπ-π2)ꎬk为非正整数.方式评注㊀在三角函数的单调性类题目中这种图象42解题的方法较为常见ꎬ在如例题中的题目里ꎬ同学们就可以利用图象的方法ꎬ通过作图分析ꎬ从左到右观察图象ꎬ按照 图象中呈上升趋势的区间为增区间㊁呈下降趋势的区间为减区间 这一理念进行题目求解.㊀㊀三㊁余弦函数的单调区间三角函数的单调性部分是三角函数的主要性质之一ꎬ本部分中ꎬ我将与同学们一起探索余弦函数的单调区间求取方法.例3㊀求函数y=cos(2x+π6)的单调区间.思考方式㊀本题中的函数是一个余弦函数ꎬ我们可以利用余弦函数的单调性进行求解.在解题过程中我们可以先将2x+π6看成一个整体ꎬ然后根据余弦函数的单调增区间求解方法就可以得到2kπ-πɤ2x+π6ɤ2kπ(kɪZ)ꎬkπ-7π12ɤxɤkπ-π12(kɪZ).故所求函数y=cos(2x+π6)的增区间应为[kπ-7π12ꎬkπ-π12](kɪZ).在求函数的单调递减区间时ꎬ我们也可以用这种方法ꎬ先将2x+π6看成一个整体ꎬ然后通过对题目的分析可得2kπɤ2x+π6ɤ2kπ+π(kɪZ)ꎬkπ-π12ɤxɤkπ+5π12(kɪZ).故所求函数y=cos(2x+π6)的减区间应为[kπ-π12ꎬkπ+5π12](kɪZ).方式评注㊀对于一些比较复杂的函数ꎬ同学们就可以使用这种方法先将原函数中的式子视为一个整体ꎬ然后再利用相关定理求解.总之ꎬ在高中数学中三角函数的单调性部分的解题过程中ꎬ同学们应该注意挖掘典型题目的具体特征ꎬ并不断总结㊁不断反思ꎬ以期形成一套完整的数学解题思路ꎬ并合理地通过知识迁移及相关题目的变式练习将自己的思路运用到实际解题中ꎬ以此达到事半功倍的学习效果.㊀㊀参考文献:[1]孙月.对高中函数单调性的解析策略研究[J].新课程(中学)ꎬ2015(10):68.[2]张先龙ꎬ肖凌戆.基于数学核心素养的教学设计 以函数的单调性新授课为例[J].中学数学教学参考ꎬ2017(z1):16-19.[责任编辑:李㊀璟]一题多解一题多变在切线方程中的运用探究伍锡浪(江西省九江第一中学㊀332000)摘㊀要:本文通过对2013年高考数学山东卷理科第22题的研究ꎬ引发了对圆锥曲线的切线方程的探究ꎬ体现了导数的工具性作用ꎬ进一步表明了数学教学中应提倡一题多解一题多变的探究ꎬ从而大力提高学生的探索能力和创造能力.关键词:一题多解ꎻ一题多变ꎻ圆锥曲线ꎻ切线方程ꎻ斜率ꎻ导数中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)13-0025-02收稿日期:2020-02-05作者简介:伍锡浪ꎬ江西省九江人ꎬ硕士ꎬ高级教师ꎬ从事高中数学教学研究.基金项目:江西省教育科学 十三五 规划2018年度ꎬ课题«一题多解一题多变在教学中的运用研究»编号:18PTYB036㊀㊀«普通高中数学课程标准(实验)»指出: 学生的数学学习活动不应只限于接受㊁记忆㊁模仿和练习ꎬ高中数学课程还应倡导自主探究㊁动手实践㊁合作交流㊁阅读自学等学习数学的方式. 这就要求我们在教学中重在为学生创设良好的思维情境ꎬ让学生在自主探究和合作交流的过程中体验数学发现和创造的历程ꎬ学会研究问题㊁解决问题ꎬ做到举一反三㊁触类旁通.从而大力提高学生的探索能力和创造能力.㊀㊀一㊁真题铺路㊀引出课题(2013年高考数学山东卷理科第22题)椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左㊁右焦点分别为F1㊁F2ꎬ离心率为32ꎬ过点52。
sin的单调递增递减区间公式sin函数是一种常见的三角函数,它在数学和物理学中有广泛的应用。
在这篇文章中,我们将探讨sin函数的单调递增和递减的区间公式。
为了理解sin函数的单调性,我们需要先回顾一下三角函数的基本概念。
sin函数的定义域是所有实数,即(-∞, ∞),而值域是[-1, 1]。
sin函数在单位圆上的表示方式是以极坐标来描述的。
在单位圆中,角度θ与点P的位置有着紧密的联系。
那么,sin函数的单调性如何呢?我们观察sin函数在第一象限和四个象限的变化情况。
在第一象限,角度θ从0度到90度,sin函数的值逐渐增加,表示sin函数在这个区间内是递增的。
在第二象限,角度θ从90度到180度,sin函数的值逐渐减小,表示sin函数在这个区间内是递减的。
同样地,在第三象限和第四象限,sin函数也是递减和递增的。
综上所述,sin 函数在四个象限都是交替递增和递减的。
我们可以利用这一特点来推导出sin函数单调递增递减的区间公式。
假设x为一个实数,我们可以将x分为两种情况进行讨论。
第一种情况是x落在第一象限或第二象限,即0 ≤ x < π,其对应的sin值是非负的。
因此,sin函数在这个区间内是递增的。
第二种情况是x落在第三象限或第四象限,即π ≤ x < 2π,其对应的sin值是非正的。
因此,sin函数在这个区间内是递减的。
综上所述,我们可以得出sin函数的单调递增递减区间公式如下:1. 对于0 ≤ x < π,sin函数在这个区间内是递增的。
2. 对于π ≤ x < 2π,sin函数在这个区间内是递减的。
这个公式可以帮助我们更好地理解sin函数的单调性。
它告诉我们,在0到π之间,sin函数的值会逐渐增加;而在π到2π之间,sin函数的值会逐渐减小。
除了上述的区间公式外,我们还可以通过使用导数的方法来证明sin函数的单调性。
对sin函数求导,可以得到cos函数,它描述了sin函数的斜率。
导数的应用之与三角函数有关的函数单调性
【知识导图】
【例题精讲】
一、可因式分解求函数单调性
二、可因式分解求函数单调性类型1、二次求导求函数单调性
类型2、放缩(指对函数值域)求函数单调性
例3.(2023·江苏苏州·模拟预测)已知函数()e cos 2x f x ax x =-+-.若()f x 在()0,∞+上单调递增,求实
数a 的取值范围;
【分析】根据题意转化为e sin x a x ≤-在()0,∞+上恒成立,然后转化为最值问题,求导即可得到结果;
【详解】因为()f x 在()0,∞+上单调递增,所以()e sin 0x f x a x '=--≥在()0,∞+上恒成立,
即e sin x a x ≤-.令()e sin x h x x =-.
因为e 1x >且cos 1≤x ,
所以()e cos 0x h x x =->'在()0,∞+上恒成立.
所以()h x 在()0,∞+上单调递增,所以()()01h x h >=,所以1a ≤.
三、三角函数有关的函数应用
类型1、零点的判定与证明问题
例2.已知函数()=sin +ln (1+).
证明:(1)()在区间(0,)存在唯一极大值点;
(2)()有且仅有1个零点.。
初中数学如何求解三角函数的单调性变换问题三角函数的单调性变换问题是指通过变换函数的操作,改变三角函数的单调性质。
在本文中,我们以正弦函数为例,介绍如何求解三角函数的单调性变换问题。
1. 正弦函数的单调性特点:正弦函数sin(x)在定义域上是一个周期函数,其在每个周期内有一段上升和一段下降的曲线。
在每个周期内,正弦函数的单调性会发生变化。
2. 求解正弦函数的单调性变换问题:要求解正弦函数sin(x)的单调性变换,我们需要找到一个变换函数,使正弦函数的单调性质发生改变。
-单调性的定义:在给定的定义域上,如果函数的值随着自变量的增大而增大,或随着自变量的减小而减小,则该函数具有单调性。
-单调性的变换规律:在单调性变换中,函数的单调性质发生改变。
-单调性变换的关键点:要求解单调性变换问题,我们需要找到一个变换函数,使函数的单调性质发生改变。
3. 具体求解单调性变换问题的方法:对于正弦函数sin(x),我们可以通过以下步骤求解单调性变换问题:-步骤1:确定变换函数。
变换函数是对函数的单调性质进行改变的函数。
对于sin(x),我们可以使用变换函数a*sin(bx),其中a和b为正实数。
-步骤2:确定单调性变换的定义域。
由于正弦函数的定义域为实数集合R,单调性变换后的函数的定义域仍然是实数集合R。
-步骤3:确定单调性变换的值域。
正弦函数的值域为[-1, 1],经过单调性变换后,变换函数的值域为[-a, a],其中a为正实数。
-步骤4:确定单调性变换的图像。
可以通过绘制正弦函数和变换函数的图像,来观察单调性变换的效果。
通过上述步骤,我们可以求解正弦函数的单调性变换问题。
同样的方法也可以应用于其他三角函数的单调性变换问题。
求三角函数的单调性的基本方法[推荐] 三角函数的单调性是函数在其定义域内的特定区间内单调增加或减少的特性。
对于三角函数,如正弦函数(sine function)、余弦函数(cosine function)和正切函数(tangent function),它们的单调性取决于其角度或弧度的值。
为了理解和确定三角函数的单调性,我们可以采用以下的基本方法:方法一:使用函数图像对于三角函数,其图像是理解其单调性的直观且有效的方式。
通过绘制函数的图像,我们可以清晰地看到函数在哪些区间内是单调增加或减少的。
例如,正弦函数的图像呈现了周期性的变化,其在每个周期内都有一段上升和下降的区间,这就是正弦函数的单调性。
方法二:利用三角恒等式和三角函数的性质除了观察图像,我们还可以利用三角恒等式和三角函数的性质来理解和确定函数的单调性。
例如,我们知道正弦函数在任何角度下都有定义,但在0到π/2(弧度)之间是单调增加的,而在π/2到π(弧度)之间是单调减少的。
这是因为正弦函数在这个范围内的导数(也就是变化率)是正的(增加)和负的(减少)。
方法三:利用导数判断对于一般函数,我们可以通过求导数来判断其单调性。
对于三角函数,我们也可以通过求导数来判断其单调性。
例如,我们可以求正弦函数的导数,然后观察其在哪个区间内为正(即函数在此区间内单调增加),在哪个区间内为负(即函数在此区间内单调减少)。
这种方法可以与第一种方法(使用函数图像)相互验证。
结论:理解和确定三角函数的单调性需要综合运用以上三种方法。
通过绘制函数图像、掌握三角恒等式和三角函数的性质、以及利用导数判断函数的单调性,我们可以更全面地理解三角函数的性质,从而更好地解决涉及三角函数的数学问题。
具体来说,我们可以按照以下步骤进行:1.首先,我们需要了解所研究的三角函数的定义和基本特性,例如正弦函数、余弦函数和正切函数的定义域、值域和周期等。
2.其次,我们可以绘制出该函数的图像,通过观察图像的形状和变化趋势来初步判断其单调性。
三角函数的定义域值域与单调性三角函数是数学中重要的概念之一,它在几何学、物理学以及其他许多领域中都有着广泛的应用。
三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数,它们的定义域、值域以及单调性是我们研究它们的重要方面。
本文将以一种合适的格式来论述三角函数的定义域、值域和单调性。
1. 正弦函数的定义域、值域与单调性三角函数正弦函数的定义域是实数集R,因为它可以接受任何实数作为自变量。
正弦函数的值域是闭区间[-1, 1],也就是说,对于任意的x,-1 ≤ sin(x) ≤ 1。
正弦函数在区间[0, π]上是单调递增的,在区间[π, 2π]上是单调递减的。
2. 余弦函数的定义域、值域与单调性余弦函数的定义域也是实数集R。
与正弦函数不同的是,余弦函数的值域也是闭区间[-1, 1],也就是说,-1 ≤ cos(x) ≤ 1。
余弦函数在区间[0, π/2]上是单调递减的,在区间[π/2, π]上是单调递增的,在区间[π,3π/2]上是单调递减的,在区间[3π/2, 2π]上是单调递增的。
3. 正切函数的定义域、值域与单调性正切函数的定义域是实数集R,除了π/2的倍数除外,即x ≠ (2n + 1)π/2,其中n为整数。
正切函数的值域是全体实数,也就是对于任意的y,都存在一个实数x使得tan(x) = y。
正切函数在区间(-π/2, π/2)上是单调递增的,而在其他区间上是周期性的。
总结:正弦函数的定义域是实数集R,值域是闭区间[-1, 1]。
其在区间[0, π]上是单调递增的,而在区间[π, 2π]上是单调递减的。
余弦函数的定义域也是实数集R,值域同样是闭区间[-1, 1]。
其在区间[0, π/2]上是单调递减的,而在区间[π/2, π]上是单调递增的,以此类推。
正切函数的定义域是实数集R,除了π/2的倍数除外。
值域是全体实数。
正切函数在区间(-π/2, π/2)上是单调递增的,其余区间上是周期性的。
通过研究三角函数的定义域、值域以及单调性,我们能够更好地理解三角函数的性质与特点,在解决数学和实际问题中起到重要的作用。
求三角函数的单调性的基本方法:
函数 y Asin ( x ) k 的单调区间的确定,首先要看 A 、®是否为正,若①为 负,则先应用诱导公式化为正,然后将看作一个整体,化为最简式,再结合 A 的正负,
3
在2k
x 2k ,
k z 和2k x 2k , k z 两个区间内分别确定函数的
2 2 2 2
单调增减区间。
1、求函数
y sin (
3
2
X )
在区间[-2n ,2n ]的单调增区间。
当k=-1时,
⑸在要求的区间内[-2 n ,2n ]确定函数的最终单调增区间:
解:⑴利用诱导公式把函数转化为标准函数
(y Asin( x ),A
0, 0)的形式:
y sin
丄 x)
sin 』x
) 2
2 3
⑵把标准函数转化为最简函数
y Asinx )的形式:
原函数变为
1 y
si n(—x )
2 3
sinz
⑶讨论最简函数 sin z 的单调性:
从函数
y
sin z
像可以看出,
y
sin
单调增区间为
[2k
2,2k
所以2K - z
2K
即
2K
2K • 4K
⑷计算 5 3
k=0,k= 4K
11 3 ± 1时的单调增区
间: 当k=0时,
11
3 当k=1时,
22
3
23
3
y 2sin
(S
2x )
在区间[0, n ]的单调增区间。
解:⑴利用诱导公式把函数转化为标准函数(
y Asin ( x ),A 0, 0)的形式:
⑵把标准函数转化为最简函数(y Asinx )的形式:
z 2x
y sin(2x ) sinz
令 6,原函数变为 6
⑶讨论最简函数
y
sinZ
的单调性:
y
sin z “
r y
sin z
从函数
J
的 图像可以看
出,丫
的单调增区间
[2 k —,2k
3
] K。
所以2K
z 2K 3 ,K
2
2
2
2
即2K
2x
2K § K
2
6
2 ,
sin(2x -)
因为x [ 2 ,2 ],所以该函数的单调增区间为
数
求函
2x)
1 5
K — x K — K
3 6 ,
⑷计算k=O,k= ± 1时的单调增区间:
1
当k=0时,
当k=1时,
当k=-1时,
因为x [0,],所以该函数的单调增区间为
3、求函数y si ngx -)在区间[-2 n , 2n ]的单调增区间
1
x
2 3,原函数变为
⑵讨论最简函数
y sin z
的单调性:
⑸在要求的区间内[0, n ]确定函数的最终单调增区
间:
11
解:
⑴把标准函数转化为最简函数(
y Asinx)的形式:
sin』x
2 sinz
从函数
sin z
的图像可以看出,
sin z
的单调增区间为25
-2.S
2K z2K K 。
22,
沖2K 1
x —2K —K
即2 2 32,K 4K5x 4K1- K
3 3 ,
⑶计算k=O,k
:
=±1时的单调增区间:51
当k=0x -
33
713
当k=1x
33
1711当k=-1x
33
⑷在要求的区间内[-2 n , 2n ]确定函数的最终单调增区间
又因为X[2 ,2],所以该函数的单调增区间为51
——x -
33
4、求函数y 2COS
(5 2x) 1在区间[-n , n ]的单调增区间
解:⑴利用诱导公式把函数转化为标准函数( y Acos(x ),A 0,
0)的形
式:
y 2cos( 2x) 1 2cos(2x ) 1
3 3
y Acosx K
⑵把标准函数转化为最简函数(
)的形式:
z 2x
y 2cos(2x ) 1 2cosz 1
令 3,原函数变为 3
⑶讨论最简函数
y 2cos z 1
的单调性:
y 从函数
2cos z 1
的图像可以看出, y 2cos z 1
的单调增区间为
[2 k
,2 k ]K
;单调减区间为[2k
,2 k
]K。
所以,单调增
区
间:2K
z 2K ,K
即2K
2x -
3
2K , K
K —
x K - K
3
6,
①计算k=O,k= ± 1时的单调增区间:
1
1 当 k=0时,; x -
3
6
2
7
当k=1时,
x
-
3 6
4
5
当 k=-1 时,
x
-
3
6
②在要求的区间内[-n ,n ]确定函数的最终单调增区间: 因为x [,],所以该函数的单调增区间为
单调减区间:2K z 2K
即2K 2x -
3
2K
①计算
6
k=O,k=
3 ,
± 1时的单调减区
间:
1 2
当k=0时,x -
6 3
7 5
当k=1时,x -
6 3
5 1
当k=-1 时,二x -
6 3
因为x [,],所以该函数的单调减区间为
5 1 1 2
/1 \U
c y ( 1 \igcosx
区间,因此是函数y
(二)的减区间。
由于 cosx 0,所以函数y (二\ 的单
2 2
调减区间为[2 k ,2 k \,单调减区间为(2k
,2 k ]。
sin (2 x -\
6、求函数y log 丄
的单调区间
2
解:令U sin(2x
4),函数y log*的增区间是函数u
2
sin (2x
;)的减区间且
使
u sin(2x
;\
函数y log,的减区间是函数 u sin (2x \的增区间且使
2
4
sin(2 x
log丄
2 的单调减区间为
u sin(2x -\ 0 。
所以,
4
函数y
2k 2x — 2k —(k z),即 k - x k — (k z);单调增区间为 4 2 8 8
7、求函数y 3tan(
f)的单调区间。
6 4
解:⑴利用诱导公式把函数转化为标准函数 (y Atan( x ),A 0, 0)的形式:
y 3tan( x)
3tan(—x )
6 4
4 6 y Atanx
⑵把标准函数转化为最简函数('
)的形式:
1
1
z -x y 3ta n(—x ) 3ta nz
令 4
6,原函数变为 4 6
⑶讨论最简函数
y 3tan z
的单调性:
y 3ta n z
y 3ta n z
从函数
的图像可以看出,
的单调区间(递减)为
2k
2x - 4
2k (k z),即 k
3 8(k Z )
Yl=sin(2x+3.14/4)
(k。
所以K
8
4
4K
4K
x。