又∵f(u)=2sinu+1在u∈??????6??2?2k?,???2k??(k∈Z)为增函数,此时 2?x∈???2k??2k??3????;在u∈(k∈Z)为减函数,此时 ,??2k?,?2k????363?2?2?x∈
2k??2k????. ?,??6?323?????62k??2k??(k∈Z)为增函数, ,??363?∴y=asin3x + 1在x∈???在x∈
2k??2k????(k∈Z)为减函数. ?,??6?323?????62k??2k??,减区间为 ,??363?即函数y=2sin3x+1的增区间为???2k??2k????(k∈Z). ?,??6?323??(2)令u=∵u=
?6?6?2x,则f(u)?3cosu?13
?2x 在x∈R为减函数.
13又f(u)?3cosu???在u∈[-π+2kπ,2kπ](k∈Z)为减函数,
7??;在u∈[2kπ,2kπ+π] (k∈Z)为减函数,此时 12??此时x∈??k????5?12?12,?k??x∈??k????,?k????12??.
∴y=3cos??7???1?为减函数, ,?k???2x??在x∈??k???1212???6?35?12??,?k??在x∈??k????(k∈Z)为增函数. ?12???即函数y=3cos??7???1?,?k???2x??的减区间为??k???, 121263????5?12,?k??增区间为??k???
?(k∈Z) ?12?36
??
【评述】本题考查复合函数的单调性,在解题过程中要考虑先化简再求单调区间,如(2)y=3cos????1?2x??. ?6?3???1?2x??后再求单调区间,这样运算最小,难度减小,?6?3可先通过诱导公式化为y=3cos?可以学生自己求.
【例3】求下列各函数的最小正周期 (1)y?cos4x?sin4x
(2)y = sinx + cosx (3)y = sinxcosx (4)y?tanx2
4【解答】(1)函数式可以化为y?cos4x?sin?(cosx?sin22x
2x)(cos2x?sin2x)?cosx?sin2x?cos2x,
所以函数的最小正周期是T=
2???2?2??
(2)函数式可以化为y = sinx + cosx=2??2?2sinx?cosx? ?2?2???????2?sinxcosxcosxsinx??44??2?????2sin?x??
4??2?112所以函数的最小正周期是T=
??2?
12(3)函数式可以化为y = sinxcosx?2?2?1?2sinxcosx?sin2x
所以函数的最小正周期是T=
x2??2???
(4)y?tan的最小正周期是
?12??2?
【评述】由本例可知函数周期的变换仅与自变量的系数有关,
一般地,函数y?Asin(?x??)(其中A,?,?为常数A≠0)的周期为T =
2??,函数
37
y?Atan(?x??)的周期为T =
2??
【例4】求函数y?sinx的定义域
【解答】函数定义域由sinx≥0确定,
观察正弦函数图象可得2kπ≤x≤π+2kπ,k∈Z 则所求函数定义域是?x2k??x???2k?,k?Z? 【例5】求函数y?tan(x??3)的定义域
【解答】因为函数y=tanx的定义域是x?x??2?k?,所以x??3??2?k?x,得到
?2?k???3,即x???5?6?k?
所以,函数的定义域是?xx?R且x?k??【例6】若
?25??,k?Z? 6?<a<?,并且sina=5-4m,则m的取值范围
【解答】因为解得1<m<
?2<a<?,由正弦函数的性质可知0<sina<1,即0<5-4m<1,
54
32?2cosx?cos2x的最大、最小值
32?2cosx?2(cos2【例7】求函数y?【解答】因为y?232?2cosx?cos2x?52x?1)
??2cosx?2cosx?
2?=?2?cos?21?1??x?cosx????3?2?cosx???3
44?2??1又 ?1?cosx?1
1??当cosx?时?cos??最小值为0,所以函数y的最大值为3
22??931??当cosx = -1时?cos??,最大值为,所以函数y的最小值为?
422??212【例8】求函数y?sin的集合 【解答】y?sin
22x?2sinxcosx?3cos2x的最值,并写出函数y取得最值时的x
x?2sinxcosx?3cos2x
38
= sin2x?2sinxcosx?cos22x?2cos2x
2= sinx?cos2x?2sinxcosx?2cosx
= sin2x + cos2x+2
?=2sin(2x?)?2
4又-1≤sin?2x???????1 4?5?8(k?Z)时,有最小值为2?当sin ?2x???????4??= -1即x?k??2
当sin ?2x???5?(k?Z)时,y有最大值为2??=1即x?k??84?2
因此函数y有最小值2 -2,x的集合为?xx?k???5??5??k?Z? 8?函数y有最大值2 +2,x的集合为?xx?k?????k?Z? 8?【例9】函数f(x)?4sin?2x??????的一条对称轴方程为( )
3?A.x??3 B. x??6 C. x??12 D.x=0
2????????23 ??4sin??0f???4sin363????【解答】将选项中的值分别代入函数,得f??????f(0)?4sin?23.由于正弦曲线的对称轴必经过图像的最高点f??4sin?4,?32?12?或最低点,且与y轴平行,即是将x值代入后,y取得最大或是最小值,因此选择C. 【评述】观察正弦曲线、余弦曲线、正切曲线,有以下这些一般的对称性. 【例10】求函数y?sinx?3cosx的周期,定义域,值域,单调增区间.
【解答】∵y?sinx??1?3???3cosx=2?sinx?cosx??2sin?x??
?2?23????∴T?2?????2?,x∈R 有sin?x??∈[-2,2]. 13?? 39
令u?x??3,则f(u)=2sinu.
??∵f(u)在u∈???3?2?2k?,???2k??上为增函数. 2?∴x?∈?????2?2k?,???2k??即 2?3cosx为增函数.
x∈?????6?2k?,5???2k??(k∈Z)上 y?sinx?6?故而函数y?sinx????63cosx的定义域为R,值域为[-2,2],
单调增区间为???2k?,5??,周期为2π. ?2k??(k∈Z)
6???【例11】指出将y=sinx的图像变换为y?sin?2x????的图像的两种方法.
3?【分析】一种方法是先周期,后相位;另一种方法是先相位,后周期. 【解答】方法一:y=sinx y=sin2x y?si?n2?x??????????????si?n2x?? 6??3??方法二:y=sinx y?sin?x????????? y?si?n2x?? 3?3??【评述】在图像变换过程,应把握住左右平移,横向伸缩都是对x自身的变换,如由y=sin2x得到y?sin?2x????????若直接向左移到个单位,则其针对2x平移,而在括号内加是对
363?x自身的变换.
【例12】下图是函数y?Asin(?x??)?2的图像的一部分,它的振幅、周期、初相各是( ) A.A=3,T=C. A=1,T?4?32?3,????6 B. A=1,T= D. A=1,T=
4?34?312,???,???3?4
,???3?4?6
【解答】由图知,ymax=3,ymin?1,故而A=∵
T2?5?6?(ymax?ymin)?1
32?6?2?3. ∴T?4?3 ∵
2???4?3 ∴??
∴y?sin?
?3?x????2 ?2?40