1函數(shù)y=的定義域是( )
A{x|0<x≤) B{x|2kπ<x≤2kπ+,k∈Z
C{x|kπ<x≤kπ+,k∈Z D{x|kπ-<x≤kπ+,k∈Z
解析:由logtanx≥0,得0<tanx≤1
根據(jù)y=tanx在x∈(-,)上的圖象可知0<x≤
結(jié)合周期性,可知原函數(shù)的定義域為:{x|kπ<x≤kπ+,k∈Z}
答案:C
2求函數(shù)y=的定義域
解:∵cotxsinx=·sinx=cosx
∴函數(shù)的定義域由確定
解之得2kπ-≤x≤2kπ+,且x≠kπ,(k∈Z)
從而原函數(shù)的定義域為:[2kπ-,2kπ∪(2kπ,2kπ+ (k∈Z)
3如果α、β∈(,π)且tanα<cotβ,那么必有( )
Aα<β Bβ<α
Cα+β< Dα+β>
解:tanα<cotβtanα<tan(-β
∵α、β∈(,π),-β∈(,π)
又∵y=tanx在(,π)上是增函數(shù)
∴α<-β 即α+β<
答案:C
4函數(shù)y=lg(tanx)的增函數(shù)區(qū)間是( )
A(kπ-,kπ+)(k∈Z) B(kπ,kπ+)(k∈Z)
C(2kπ-,2kπ+)(k∈Z) D(kπ,kπ+π)(k∈Z)
解:函數(shù)y=lg(tanx)為復合函數(shù),要求其增函數(shù)區(qū)間則要滿足tanx>0,且y=tanx是增函數(shù)的區(qū)間
解之得kπ<x<kπ+ (k∈Z)
∴原函數(shù)的增函數(shù)區(qū)間為:(kπ,kπ+)(k∈Z)
答案:B
5試討論函數(shù)y=logatanx的單調(diào)性
解:y=logatanx可視為y=logau與u=tanx復合而成的,復合的條件為tanx>0,
即x∈(kπ,kπ+)(k∈Z)
①當a>1時,y=logau在u∈(0,+∞)上單調(diào)遞增;
當x∈(kπ,kπ+)時,u=tanx是單調(diào)遞增的,
∴y=logatanx在x∈(kπ,kπ+)(k∈Z)上是單調(diào)增函數(shù)
②當0<a<1時,y=logau在u∈(0,+∞)上單調(diào)遞減;
當x∈(kπ,kπ+)時,u=tanx是單調(diào)遞增的
∴y=logatanx在x∈(kπ,kπ+)(k∈Z)上是單調(diào)減函數(shù)
故當a>1時,y=logatanx在x∈(kπ,kπ+)(k∈Z)上單調(diào)遞增;
當0<a<1時,y=logatanx在x∈(kπ,kπ+)(k∈Z)上單調(diào)遞減;
3.求函數(shù)y=tan2x的定義域、值域和周期、并作出它在區(qū)間[-π,π]內(nèi)的圖象
解:(1)要使函數(shù)y=tan2x有意義,必須且只須2x≠+kπ,k∈Z
即x≠+,k∈Z
∴函數(shù)y=tan2x的定義域為{x∈R|,x≠,k∈Z}
(2)設(shè)t=2x,由x≠,k∈Z}知t≠+kπ,k∈Z
∴y=tant的值域為(-∞,+∞)
即y=tan2x的值域為(-∞,+∞)
(3)由tan2(x+)=tan(2x+π)=tan2x
∴y=tan2x的周期為.
(4)函數(shù)y=tan2x在區(qū)間[-π,π]的圖象如圖
2.已知f(x)=tanx,對于x1,x2∈(0,)且x1≠x2試證
證明:∵0<x1< 0<x2<
∴-<x1-x2<且x1≠x2 ∴cos(x1-x2)<1
即1+cos(x1+x2)>2cosx1cosx2 ,
說明:通過本題的證明可知函數(shù)y=tanx的圖象,當x∈(0,)時是下凸的,同樣可以證明函數(shù)y=tanx的圖象當x∈(-,0)時是上凸的?
1.利用單位圓中的三角函數(shù)線:
(1)證明當0<x<時tanx>x,(2)解方程tanx=x,(-<x<).
(1)證明:如圖x=AP,角x的正切線為AT
即tanx=AT,由S扇形AOP<S△OAT?
即
∴x<tanx(0<x<)
又由于y=x與y=tanx為奇函數(shù),當0<x<時,x<tanx
(2)解:由(1)結(jié)論,得∴當-<x<0時x>tanx
又x=0是方程x=tanx的解
因此方程x=tanx在(-,)內(nèi)有惟一解即?x=0?
例1 用圖象解不等式
解:利用圖象知,所求解為
亦可利用單位圓求解
例2求函數(shù)的定義域、值域,并指出它的周期性、奇偶性、單調(diào)性
解:由得,
所求定義域為
值域為R,周期,是非奇非偶函數(shù)
在區(qū)間上是增函數(shù)
例3作出函數(shù)且的簡圖
解:
例4求下列函數(shù)的定義域
1、 2、
解:1、
2
例5 已知函數(shù)y=sin2x+cos2x-2
(1)用“五點法”作出函數(shù)在一個周期內(nèi)的圖象
(2)求這個函數(shù)的周期和單調(diào)區(qū)間
(3)求函數(shù)圖象的對稱軸方程
(4)說明圖象是由y=sinx的圖象經(jīng)過怎樣的變換得到的
解:y=sin2x+cos2x-2=2sin(2x+)-2
(1)列表
x |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
2 |
|
-2 |
0 |
-2 |
-4 |
-2 |
其圖象如圖示
(2)=π
由-+2kπ≤2x+≤+2kπ,知函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為
[-π+kπ,+kπ],k∈Z
由+2kπ≤2x+≤π+2kπ,知函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為
[+kπ,π+kπ],k∈Z
(3)由2x+=+kπ得x=+π
∴函數(shù)圖象的對稱軸方程為x=+π,(k∈Z)
(4)把函數(shù)y1=sinx的圖象上所有點向左平移個單位,得到函數(shù)y2=sin(x+)的圖象;
再把y2圖象上各點的橫坐標縮短到原來的倍(縱坐標不變),得到y3=sin (2x+)的圖象;
再把y3圖象上各點的縱坐標伸長到原來的2倍(橫坐標不變),得到y4=2sin (2x+)的圖象;
最后把y4圖象上所有點向下平移2個單位,得到函數(shù)y=2sin (2x+)-2的圖象
評注:(1)求函數(shù)的周期、單調(diào)區(qū)間、最值等問題,一般都要化成一個角的三角函數(shù)形式
(2)對于函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的對稱軸,實際上就是使函數(shù)y取得最大值或最小值時的x值
(3)第(4)問的變換方法不惟一,但必須特別注意平移變換與伸縮變換的先后順序!
例6 如圖,某地一天從6時到14時的溫度變化曲線近似滿足函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+B
(1)求這段時間的最大溫差;
(2)寫出這段曲線的函數(shù)解析式
解:(1)由圖可知,這段時間的最大溫差是30-10=20(℃)
(2)圖中從6時到14時的圖象是函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+B的半個周期的圖象
∴·=14-6ω=
又由圖可得
∴y=10sin(x+φ)+20
將x=6,y=10代入上式得:sin(π+φ)=-1
∴
故所求的解析式為
y=10sin(x+π)+20,x∈[6,14]
評注:①本題以應(yīng)用題的形式考查熱點題型,設(shè)計新穎別致,匠心獨具
②此類“由已知條件或圖象求函數(shù)的解析式”的題目,實質(zhì)上是用“待定系數(shù)法”確定A,ω,φ和B,它們的計算方法為:
ω與周期有關(guān),可通過T=求得,而關(guān)鍵一步在于如何確定φ?通常是將圖象上已知點的坐標代入函數(shù)解析式,得到一個關(guān)于φ的簡單三角方程,但φ到底取何值值得考慮若得方程sinφ=,那么φ是取,還是取π呢?這就要看所代入的點是在上升的曲線上,還是在下降的曲線上,若在上升的曲線上,φ就取,否則就取π,而不能同時取兩個值
例7 a為何值時,方程sin2x+2sinxcosx-2cos2x=a有實數(shù)解
分析:所給方程的特征較明顯,即是關(guān)于sinx與cosx的奇式方程,通過變形就可化為以tanx為變元的一元二次方程,從而據(jù)判別式進行求解
解法一:原方程可化為:
sin2x+2sinxcosx-2cos2x=a(sin2x+cos2x)
即(1-a)sin2x+2sinxcosx-(2+a)cos2x=0
(1)當a≠1時,∵cosx≠0,
∴方程兩邊同除以cos2x得(1-a)tan 2x+2tanx-(2+a)=0
∵tanx∈R∴Δ≥0即4+4(1-a)(2+a)≥0
即a2+a-3≤0又a≠1,
∴a∈[,1]∪(1,]
(2)當a=1時,原方程化為2sinxcosx-3cos2x=0,
此方程有實根
綜合(1)、(2)可得a∈[,]時,原方程有實數(shù)根
解法二:(用函數(shù)觀點)
當實數(shù)a取函數(shù)y=sin2x+2sinxcosx-2cos2x值域中的數(shù)值時,原方程有實根因此,求a的范圍,實質(zhì)上就是求上述函數(shù)的值域
∵y=sin2x+2sinxcosx-2cos2x =1+sin2x-3cos2x
=1+sin2x-(1+cos2x) =sin2x-cos2x-
=sin(2x-φ)- 其中
∴y∈[]
即a∈[]時,原方程有實數(shù)根
評注:解法一是常規(guī)解法,解法二利用了變換的觀點通過函數(shù)思想來解方程函數(shù)與方程是數(shù)學中兩個重要的概念,在解決數(shù)學問題時,如能靈活運用,將使解答具有創(chuàng)造性
例8 某體育館擬用運動場的邊角地建一個矩形的健身室(如圖所示),ABCD是一塊邊長為50 m的正方形地皮,扇形CEF是運動場的一部分,其半徑為40 m,矩形AGHM就是擬建的健身室,其中G、M分別在AB和AD上,H在 上設(shè)矩形AGHM的面積為S,∠HCF=θ,請將S表示為θ的函數(shù),并指出當點H在 的何處時,該健身室的面積最大,最大面積是多少?
分析:主要考查學生解決實際問題的能力及函數(shù)最值的求解
解:延長GH交CD于N,則NH=40 sinθ,CN=40 cosθ
∴HM=ND=50-40 cosθ,AM=50-40 sinθ
故S=(50-40 cosθ)(50-40 sinθ)
=100[25-20(sinθ+cosθ)+16sinθcosθ](0≤θ≤)
令t=sinθ+cosθ=sin(θ+)
則sinθcosθ=且t∈[1, ]
∴S=100[25-20t+8(t2-1)]=800(t-)2+450
又t∈[1, ]∴當t=1時,Smax=500
此時sin(θ+)=1sin (θ+)=
∵≤θ+≤π ∴θ+=或π
即θ=0或θ=
答:當點H在 的端點E或F處時,該健身室的面積最大,最大值是500 m2
6.單調(diào)性:在區(qū)間上函數(shù)單調(diào)遞減
5.奇偶性:奇函數(shù)
4.周期:
2.值域:R,
1.定義域:
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