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log
tanx≥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( )
A
α<β
B
β<α
C
α+β<
D
α+β>![]()
解:tanα<cotβ
tanα<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(fù)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(fù)合而成的,復(fù)合的條件為tanx>0,
即x∈(kπ,kπ+
)(k∈Z)
①當(dāng)a>1時,y=logau在u∈(0,+∞)上單調(diào)遞增;
當(dāng)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(dāng)0<a<1時,y=logau在u∈(0,+∞)上單調(diào)遞減;
當(dāng)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(dāng)a>1時,y=logatanx在x∈(kπ,kπ+
)(k∈Z)上單調(diào)遞增;
當(dāng)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(dāng)x∈(0,
)時是下凸的,同樣可以證明函數(shù)y=tanx的圖象當(dāng)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(dāng)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(dāng)0<x<
時,x<tanx
(2)解:由(1)結(jié)論,得∴當(dāng)-
<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(biāo)縮短到原來的
倍(縱坐標(biāo)不變),得到y3=sin
(2x+
)的圖象;
再把y3圖象上各點的縱坐標(biāo)伸長到原來的2倍(橫坐標(biāo)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
∴
·
=14-6
ω=![]()
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(biāo)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(jìn)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(xué)中兩個重要的概念,在解決數(shù)學(xué)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(dāng)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(xué)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(dāng)t=1時,Smax=500
此時
sin(θ+
)=1
sin (θ+
)=![]()
∵
≤θ+
≤
π ∴θ+
=
或
π
即θ=0或θ=![]()
答:當(dāng)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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