第一篇:【高一數(shù)學(xué)】三角函數(shù)典型例題剖析與規(guī)律總結(jié)(共5頁)
三角函數(shù)典型例題剖析與規(guī)律總結(jié)
山東 田振民
一:函數(shù)的定義域問題 1.求函數(shù)y?分析:要求y?2sinx?1的定義域。
2sin?1的定義域,只需求滿足2sinx?1?0的x集合,即只需求出滿足1sinx??的x值集合,由于正弦函數(shù)具有周期性,只需先根據(jù)問題要求,求出在一個周2期上的適合條件的區(qū)間,然后兩邊加上2k??k?Z?即可。解:由題意知需2sinx?1?0,也即需sinx??1??3??①在一周期??,上符合①的角為?2?22??7????7????k?Z? ,由此可得到函數(shù)的定義域?yàn)?,2k??,2k??????6666????小結(jié):確定三角函數(shù)的定義域的依據(jù):(1)正、余弦函數(shù)、正切函數(shù)的定義域。(2)若函數(shù)是分式函數(shù),則分母不能為零。(3)若函數(shù)是偶函數(shù),則被開方式不能為負(fù)。(4)若函數(shù)是形如y?(5)當(dāng)函數(shù)是有實(shí)際logf?x??a?0,a?1?的函數(shù),則其定義域由f?x?確定。a問題確定時,其定義域不僅要使解析式有意義同時還要使實(shí)際問題有意義。二.函數(shù)值域及最大值,最小值(1)求函數(shù)的值域 例。求下列函數(shù)的值域
(1)y?3?2sin2x
(2)y?cosx2?2sinx?2
分析:利用cosx?1與sinx?1進(jìn)行求解。解:(1)??1?sin2x?1?1?y?5?y??1,5?(2)
y?cosx?2sinx?2??sin2x?2sinx?1???sinx?1???1?sinx?1,?y???4,0?.22評注:一般函數(shù)的值域求法有:觀察法,配方法判別式法,反比例函數(shù)法等,而三角函數(shù)是函數(shù)的特殊形式,其一般方法也適用,只不過要結(jié)合三角函數(shù)本身的性質(zhì)罷了。(2)函數(shù)的最大值與最小值。例。求下列函數(shù)的最大值與最小值(1)y?1?1???????sinx
(2)y?2sin?2x?????x??
6??66?2?(3)y?2cos2x?5sinx?4(4)y?3cos2x?4cosx?1x????2??,? ?33?分析:(1)(2)可利用sinx,cosx的值域求解求解過程要注意自變量的去值范圍(3)(4)可利用二次函數(shù)f(x)?ax2?bx?c在閉區(qū)間?m,n?上求最值得方法。解(1)
:?162?1?sinx?0 ??2??1?sinx?1?當(dāng)sinx??1時,ymax?;當(dāng)sinx?1時ymin?22???1?sinx?1(2)??1?cos(2x?(3)?????)?1,?當(dāng)cos?2x???1時,ymax?5;當(dāng)cos(2x?)??1時,ymin?1.33?3?25?9?y?2cosx?5sinx?4??2sinx?5sinx?2??2?sinx???,sinx???1,1?,4?8?22?當(dāng)sinx??1,即x??當(dāng)sinx?1,即x?(4)
?2?2k?(k?Z)時,y有最小值?9;
?2?2k?(k?Z),y有最大值1。
211??2???11?y?3cos2x?4cosx?1?3(cosx?)2?,?x??,?,cosx???,?,從而cosx??,即332?33??22?2?151?1x?時,、ymax?當(dāng)cosx?,即x?時,ymin??34234小結(jié):求值域或最大值,最小值的問題,一般的依據(jù)是:(1)sinx,cosx的有界性;(2)tanx的值可取一切實(shí)數(shù);(3)連續(xù)函數(shù)在閉區(qū)間上存在最大值和最小值。根據(jù)上面的原則,常常把給出的函數(shù)變成以下幾種形式;
(1)sin??x???一次形式(2)sinx?f(y)或cosx?f(y)的形式,通過f(y)?1來確定或其他變形來確定。三:函數(shù)的周期性
例
求下列函數(shù)的周期?1?f(x)?cos2x?2?f(x)?2sin(x??)26分析:該例的兩個函數(shù)都是復(fù)合函數(shù),我們可以通過變量的替換,將它們歸結(jié)為基本三角函數(shù)去處理。
(1)把2x看成是一個新的變量u,那么cosu的最小正周期是2?,就是說,當(dāng)u增加到u?2?且必須增加到u?2?時,函數(shù)cosu的值重復(fù)出現(xiàn),而u?2??2x?2??2(x??),所以當(dāng)自變量x增加到x??且必須增加到x??時,函數(shù)值重復(fù)出現(xiàn),因此,y?sin2x的周期是?。
(2)?2sin(?x2??x???2?)?2sin???即6?26???x?x??12sin??x?4?????2sin(?)?f(x)?2sin(?)的周期是4?。
6?2626?2小結(jié):由上面的例題我們看到函數(shù)周期的變化僅與自變量x的系數(shù)有關(guān)。一般地,函數(shù)y?Asin(?x??)或y?Acos(?x??)(其中A,?,?為常數(shù),A?0,??0,x?R)的周期T?四.函數(shù)的奇偶性
例 判斷下列函數(shù)的奇偶性
2??。
1?sinx?cos2x(1)f(x)?xsin(??x)(2)f(x)?
1?sinx分析:可利用函數(shù)奇偶性定義予以判斷。解:(1)函數(shù)的定義域R關(guān)于原點(diǎn)對稱。
f(x)?xsin(??x)??xsinx,f(?x)?(?x)sin(??x)??xsinx?f(x)?f(x)是偶函數(shù)。(2函數(shù)應(yīng)滿足1?sinx?0?函數(shù)的定義于為?xx?R,且x?2k?????3?,k?Z?.?函數(shù)的定義2?域不關(guān)于原點(diǎn)對稱。? 函數(shù)既不是奇函數(shù)又不是偶函數(shù)。
評注:判斷函數(shù)奇偶性時,必須先檢查定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對稱的區(qū)間,如果是,再驗(yàn)證f(?x)是否等于?f(x)或f(x),進(jìn)而判斷函數(shù)的奇偶性,如果不是,則該函數(shù)必為非奇非偶函數(shù)。五:函數(shù)的單調(diào)性 例:下列函數(shù),在????,??上是增函數(shù)的是()?2?y?cosx
Cy?sin2x
Dy?cos2x A.y?sinx
B分析:??2?x??,???2x?2?.可根據(jù)sinx與cosx在各象限的單調(diào)性作出判斷。
解:
?????x??,???2x?2?,y?sinx與y?cosx在?,??上都是減函數(shù),?排除A,B,2?2?知y?sin2x在2x???,2??內(nèi)不具有單調(diào)性,?又可排除C,?應(yīng)選D。
小結(jié):求形如y?Asin(?x??)或y?Acos(?x??)(其中A?0,??0)的函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,可以通過解不等式的方法去解答,列不等式的原則是:(1)把“?x??(??0)"視為一個整體;(2)A?0(A?0)時,所列不等式的方向與y?sinx(x?R),y?cosx(x?R)的單調(diào)區(qū)間對應(yīng)的不等式的方向相同(反)。1的定義域?yàn)椋ǎ﹕inx
練習(xí):1.函數(shù)y?A.RB.?x?Rx?k?,k?Z??C.??1,0???0,1?D.?xx?0?
2.函數(shù)y?cos(x????),x??0,?的值域是()6?2??13???,?22??C?3??,1??2?D?1??2,1? ??A.?31????2,2???B3.函數(shù)y?sin(?x??4)(??0)的周期為
2?,則?=------------.34.下列函數(shù)中是偶函數(shù)的是()
A.y?sin2xBy??sinxCy?sinxDy?sinx?1
5.下列函數(shù)中,奇函數(shù)的個數(shù)為()
(1)y?x2sinx(2)y?sinx,x??0,2??(3)y?sinx,x????,??(4)y?xcosx
A.1.B2C3D4
6.在區(qū)間?0,????上,下列函數(shù)為增函數(shù)的是()2??By??1cosxCy??sinxDy??cosx A.y?1sinx7.函數(shù)y?sin2x的單調(diào)減區(qū)間是()
AC3?????2k?,?2k??2?2?????2k?,3??2k???3???B?k??,k???44??????D?k??,k???44??
?k?Z?8.如果x??2,則函數(shù)y?cosx?sinx的最小值是—————— 49.函數(shù)y?tanx(?4?x3??且x?)的值域?yàn)椋ǎ?2A??1,1?B???,?1???1,???C???,1?D??1,??? 答案:B B 3 C C D B 1?2 B 2
2.3 函數(shù)的單調(diào)性 學(xué)法導(dǎo)引
1.熟練掌握增減性的概念.要注意定義中對區(qū)間內(nèi),的任意性,而不是某兩個特殊值,. 2.掌握好證明函數(shù)單調(diào)性的方法(用定義):取值——作差——定號——判斷. 3.熟悉幾種基本函數(shù)的單調(diào)性.
4.掌握好利用函數(shù)的單調(diào)性來比較數(shù)的大小的方法. 知識要點(diǎn)精講
1.增函數(shù)、減函數(shù)、單調(diào)性、單調(diào)區(qū)間的概念
(1)函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)在定義域內(nèi)某一區(qū)間內(nèi)的局部性質(zhì),而不是整體性質(zhì). 一是同屬于一個單調(diào)區(qū)間,二是任意性,切不可用兩個特殊值代替,三是規(guī)定了大小關(guān)系.要證明函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上是單調(diào)遞增(遞減)的,而要證f(x)在區(qū)間[a,b]上不是遞增(遞減)的,則只需舉出反例即可. 2.判斷函數(shù)單調(diào)性的方法
最基本的方法是依據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義來證明,其步驟如下:
并通過因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判斷差的符號的方向變化;
第三步:定號,即確定差的符號,當(dāng)符號不確定時,可進(jìn)行分區(qū)間討論;
第四步:判斷,即根據(jù)定義確定是增函數(shù)還是減函數(shù).
也可根據(jù)函數(shù)簡單的運(yùn)算性質(zhì)和復(fù)合函數(shù)的性質(zhì)來確定函數(shù)的單調(diào)性. 3.函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用
單調(diào)性是函數(shù)的重要性質(zhì),它在研究函數(shù)時具有重要的作用.具體表現(xiàn)在:
(1)利用函數(shù)的單調(diào)性,可以把比較函數(shù)值的大小問題,轉(zhuǎn)化為比較自變量的大小問題,也是我們解不等式的依據(jù).
(2)確定函數(shù)的值域或求函數(shù)的最值.
對于函數(shù)f(x),如果它在區(qū)間[a,b]上是增函數(shù),那么它的值域是[f(a),f(b)],如果它在區(qū)間[a,b]上是減函數(shù),那么它的值域是[f(b),f(a)],如果它在區(qū)間[a,c]上是增(減)函數(shù),在[c,b]上是減(增)函數(shù),那么它的最大(小)值是f(c). 4.常用函數(shù)的單調(diào)性
(1)一次函數(shù)y=kx+b,當(dāng)k>0時,函數(shù)在R上為單調(diào)遞增函數(shù);當(dāng)k<0時,函數(shù)在R上為單調(diào)遞減函數(shù). 思維整合
【重點(diǎn)】本節(jié)重點(diǎn)是函數(shù)單調(diào)性的概念以及函數(shù)單調(diào)性的判定、函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用. 【難點(diǎn)】利用函數(shù)單調(diào)性的概念來證明或判斷函數(shù)的單調(diào)性. 【易錯點(diǎn)】1.復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性只注意復(fù)合關(guān)系,不注意范圍; 精典例題再現(xiàn) 【解析重點(diǎn)】
例 求下列函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
[解析]求函數(shù)單調(diào)區(qū)間有多種方法,可以利用定義法,可以利用基本的初等函數(shù)的單調(diào)性,也可以用圖象的直觀性.
作出函數(shù)的圖象,如圖2-3-1所示:
在(-∞,-1]和[0,1]上,函數(shù)f(x)是增函數(shù),在[-1,0]和[1,+∞)上,函數(shù)是減函數(shù).故其單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,-1]和[0,1];其單調(diào)遞減區(qū)間為[-1,0]和[1,+∞). 點(diǎn)撥 對于(2)中求復(fù)合函數(shù)單調(diào)區(qū)間的問題,一般有以下結(jié)論:設(shè)y=f(u),u=g(x),x∈[a,b],u∈[m,n],若f(u)是[m,n]上的增函數(shù),則f[g(x)]的增減性與g(x)的增減性相同;如果f(u)是[m,n]上的減函數(shù),則f[g(x)]的增減性與g(x)的增減性相反,此種問題特別要注意考慮函數(shù)的定義域.
第二篇:三角函數(shù)典型例題剖析與規(guī)律總結(jié)
三角函數(shù)典型例題剖析與規(guī)律總結(jié)
一:函數(shù)的定義域問題 1.求函數(shù)y?分析:要求y?sinx??122sinx?1的定義域。
2sin?1的定義域,只需求滿足2sinx?1?0的x集合,即只需求出滿足的x值集合,由于正弦函數(shù)具有周期性,只需先根據(jù)問題要求,求出在一個周期上的適合條件的區(qū)間,然后兩邊加上2k??k?Z?即可。
12解:由題意知需2sinx?1?0,也即需sinx??①在一周期?????3??2,2??上符合①的角為
?7????7???,由此可得到函數(shù)的定義域?yàn)?k?Z? ?,2k??,2k???66???66????小結(jié):確定三角函數(shù)的定義域的依據(jù):(1)正、余弦函數(shù)、正切函數(shù)的定義域。(2)若函數(shù)是分式函數(shù),則分母不能為零。(3)若函數(shù)是偶函數(shù),則被開方式不能為負(fù)。(4)若函數(shù)是形如y?logaf?x??a?0,a?1?的函數(shù),則其定義域由f?x?確定。(5)當(dāng)函數(shù)是有實(shí)際問題確定時,其定義域不僅要使解析式有意義同時還要使實(shí)際問題有意義。二.函數(shù)值域及最大值,最小值(1)求函數(shù)的值域 例。求下列函數(shù)的值域
(1)y?3?2sin2x
(2)y?cosx2?2sinx?2
分析:利用cosx?1與sinx?1進(jìn)行求解。解:(1)??1?sin2x?1?1?y?5?y??1,5?(2)
y?cos2x?2sinx?2??sin2x?2sinx?1???sinx?1???1?sinx?1,?y???4,0?.2評注:一般函數(shù)的值域求法有:觀察法,配方法判別式法,反比例函數(shù)法等,而三角函數(shù)是函數(shù)的特殊形式,其一般方法也適用,只不過要結(jié)合三角函數(shù)本身的性質(zhì)罷了。(2)函數(shù)的最大值與最小值。例。求下列函數(shù)的最大值與最小值(1)y?1?1???????sinx
(2)y?2sin?2x?????x?? 26??66??2(3)y?2cosx?5sinx?4(4)y?3cos2x?4cosx?1??2?? x??,??33?分析:(1)(2)可利用sinx,cosx的值域求解求解過程要注意自變量的去值范圍(3)(4)可利用二次函數(shù)f(x)?ax2?bx?c在閉區(qū)間?m,n?上求最值得方法。解(1)1?62?1?sinx?0 ????1?sinx?1?當(dāng)sinx??1時,ymax?;當(dāng)sinx?1時ymin?222??1?sinx?1?:(2)??1?cos(2x??????)?1,?當(dāng)cos?2x???1時,ymax?5;當(dāng)cos(2x?)??1時,ymin?1.33?3?(3)
5?9?y?2cosx?5sinx?4??2sinx?5sinx?2??2?sinx???,?sinx???1,1?,4?8?222?當(dāng)sinx??1,即x???2?2k?(k?Z)時,y有最小值?9;
當(dāng)sinx?1,即x?(4)y?3cosx?2?32?2?2k?(k?Z),y有最大值1。
x?4cosx?1?3(cosx?154當(dāng)cosx?2312)?21??2??,?x??,cosx??3?33?1?11??,從而cosx??,即?22?2??時,、ymax?,即x??3時,ymin??14小結(jié):求值域或最大值,最小值的問題,一般的依據(jù)是:(1)sinx,cosx的有界性;(2)tanx的值可取一切實(shí)數(shù);(3)連續(xù)函數(shù)在閉區(qū)間上存在最大值和最小值。根據(jù)上面的原則,常常把給出的函數(shù)變成以下幾種形式;
(1)sin??x???一次形式(2)sinx?f(y)或cosx?f(y)的形式,通過f(y)?1來確定或其他變形來確定。三:函數(shù)的周期性
例
求下列函數(shù)的周期?1?f(x)?cos2x?2?f(x)?2sin(x2??6)
分析:該例的兩個函數(shù)都是復(fù)合函數(shù),我們可以通過變量的替換,將它們歸結(jié)為基本三角函數(shù)去處理。
(1)把2x看成是一個新的變量u,那么cosu的最小正周期是2?,就是說,當(dāng)u增加到u?2?且必須增加到u?2?時,函數(shù)cosu的值重復(fù)出現(xiàn),而u?2??2x?2??2(x??),所以當(dāng)自變量x增加到x??且必須增加到x??時,函數(shù)值重復(fù)出現(xiàn),因此,y?sin2x的周期是?。(2)?2sin(x2???x???2?)?2sin???即66??2??x?x??12sin??x?4?????2sin(?)?f(x)?2sin(?)的周期是4?。
6?2626?2小結(jié):由上面的例題我們看到函數(shù)周期的變化僅與自變量x的系數(shù)有關(guān)。一般地,函數(shù)y?Asin(?x??)或y?Acos(?x??)(其中A,?,?為常數(shù),A?0,??0,x?R)的周期T?2??。
四.函數(shù)的奇偶性 例 判斷下列函數(shù)的奇偶性(1)f(x)?xsin(??x)(2)f(x)?1?sinx?cos1?sinx2x
分析:可利用函數(shù)奇偶性定義予以判斷。
解:(1)函數(shù)的定義域R關(guān)于原點(diǎn)對稱。f(x)?xsin(??x)??xsinx,f(?x)?(?x)sin(??x)??xsinx?f(x)?f(x)是偶函數(shù)。
??3?,k?Z?.?函數(shù)的定義?xx?R,且x?2k??2??(2函數(shù)應(yīng)滿足1?sinx?0?函數(shù)的定義于為域不關(guān)于原點(diǎn)對稱。? 函數(shù)既不是奇函數(shù)又不是偶函數(shù)。
評注:判斷函數(shù)奇偶性時,必須先檢查定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對稱的區(qū)間,如果是,再驗(yàn)證f(?x)是否等于?f(x)或f(x),進(jìn)而判斷函數(shù)的奇偶性,如果不是,則該函數(shù)必為非奇非偶函數(shù)。五:函數(shù)的單調(diào)性 例:下列函數(shù),在?A.???,??上是增函數(shù)的是()?2?y?cosx
Cy?sin2x
Dy?cos2x y?sinx
B分析:??2?x??,???2x?2?.可根據(jù)sinx與cosx在各象限的單調(diào)性作出判斷。
??????x??,解:?y?sinx與y?cosx在?,??上都是減函數(shù),排除,A,B???2x?2?,??2?2知y?sin2x在2x???,2??內(nèi)不具有單調(diào)性,?又可排除C,?應(yīng)選D。
小結(jié):求形如y?Asin(?x??)或y?Acos(?x??)(其中A?0,??0)的函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,可以通過解不等式的方法去解答,列不等式的原則是:(1)把“?x??(??0)"視為一個整體;(2)A?0(A?0)時,所列不等式的方向式的方向相同(反)。與y?sinx(x?R),y?cosx(x?R)的單調(diào)區(qū)間對應(yīng)的不等
練習(xí):1.函數(shù)y?A.RB.1sinx的定義域?yàn)椋ǎ?/p>
C.?x?Rx?k?,k?Z??6),??1,0???0,1?D.?xx?0?
2.函數(shù)y?cos(x????x??0,?的值域是()
?2??3?,1???2?2?3A.?31???,??22??B?13??,??22??CD?1? ?2,1???3.函數(shù)y?sin(?x??4)(??0)的周期為,則?=------------.4.下列函數(shù)中是偶函數(shù)的是()
A.y?sin2xBy??sinxCy?sinxDy?sinx?1
5.下列函數(shù)中,奇函數(shù)的個數(shù)為()
(1)y?x2sinx(2)y?sinx,x??0,2??(3)y?sinx,x????,??(4)y?xcosx
A.1.B2C3D4
6.在區(qū)間?0,?1sinx????上,下列函數(shù)為增函數(shù)的是()
2?By??1cosxCy??sinxDy??cosx A.y?7.函數(shù)y?sin2x的單調(diào)減區(qū)間是()
AC3?????2k?,?2k??2?2???3???B?k??,k??44???D??k??4,k??4???2???2k?,3??2k?????
?k?Z?8.如果x??4,則函數(shù)?4y?cos3?4x?sin的最小值是——————
9.函數(shù)y?tanx(?x且x??2)的值域?yàn)椋ǎ?/p>
A??1,1?B???,?1???1,???C???,1?D??1,??? 答案:B B 3 C C D B 1?22 B
例1 已知,且,則可以表示().
(A)
(B)
(C)
(D)
分析 由題意求,不僅要看選擇支給出的四個角中哪一個角在區(qū)間內(nèi),還要看哪一個角的正弦值為
依據(jù)誘導(dǎo)公式,有,由此排除了B和D.
又因此本題應(yīng)選C.,故,點(diǎn)評 反三角函數(shù)的記號既然表示一個特定區(qū)間上的角,就可以此為基礎(chǔ)表示其他指定范圍內(nèi)的角.
例2
(1)若,則等于().
(A)
(B)
(C)
(D)
(2)已知,那么的值是().
(A)
(B)
(C)
(D)
分析(1)方法1
因?yàn)?/p>
(注意).(注意由有).于是原式,故選.方法 2 利用,,又,,故選(A).(2)本題是的條件下,求兩角和的值,只要求出這兩個角和的正切值,并確定其取值范圍即可.
設(shè),由,有,,故,并且,.由此可知,故選.點(diǎn)評 本題是利用反三角函數(shù)的概念,通過設(shè)輔助角,把反三角函數(shù)的運(yùn)算轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的問題來解決,這是常用的處理方法,同時,揭示了反三角函數(shù)和三角函數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系.
例3 的值=
.
分析 本題實(shí)質(zhì)上是求角的大小,可以先求它的某種三角函數(shù)值,再估計(jì)其取值范圍而確定.
設(shè),則,且
又設(shè),則,且,故.
∴
又由,可得
∴,即.
例4 函數(shù)的定義域?yàn)?/p>
,值域?yàn)?/p>
.
分析 所求函數(shù)定義域應(yīng)該由下列條件確定:
解得為,故所求定義域?yàn)?/p>
.
又由,則,∴,即所求值域?yàn)?/p>
點(diǎn)評 求值域時既要認(rèn)識給定函數(shù)是復(fù)合函數(shù),又要注意定義域的制約作用.
例5 函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是
.
分析 由
由于函數(shù),得函數(shù)的定義域?yàn)?/p>
由函數(shù)
和
復(fù)合而成,而函數(shù)在其定義域內(nèi)是減函數(shù),故只要求出函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間,為
因此,已知函數(shù)的遞增敬意是
點(diǎn)評 這里不僅要正確運(yùn)用復(fù)合函數(shù)單調(diào)性的規(guī)律,而且要注意函數(shù)的單調(diào)區(qū)間定是其定義域的子區(qū)間.
例6 滿足的的取值范圍是
;
滿足的的取值范圍是
.
分析 此類題既要用到函數(shù)的單調(diào)性,還要注意相應(yīng)式有意義對的限制條件.
例7
若是().
(A),則在上滿足的的取值范圍
(B)
(C)
(D)
分析 這是一道既要運(yùn)用三角函數(shù)的性質(zhì),又要運(yùn)用以反三角函數(shù)表示一定范圍內(nèi)的角的題目.如下圖,滿足已知條件的的取值范圍是,其中
同樣 滿足:,因此本題應(yīng)選B.,故,
第三篇:三角函數(shù)典型例題剖析與規(guī)律總結(jié)
三角函數(shù)典型例題剖析與規(guī)律總結(jié)
山東 田振民
一:函數(shù)的定義域問題 1.求函數(shù)y?分析:要求y?sinx??122sinx?1的定義域。
2sin?1的定義域,只需求滿足2sinx?1?0的x集合,即只需求出滿足的x值集合,由于正弦函數(shù)具有周期性,只需先根據(jù)問題要求,求出在一個周期上的適合條件的區(qū)間,然后兩邊加上2k??k?Z?即可。
12??解:由題意知需2sinx?1?0,也即需sinx??①在一周期???3??2,上符合①的角為?2??7????7???,由此可得到函數(shù)的定義域?yàn)?,2k??,2k???66????k?Z? 66????小結(jié):確定三角函數(shù)的定義域的依據(jù):(1)正、余弦函數(shù)、正切函數(shù)的定義域。(2)若函數(shù)是分式函數(shù),則分母不能為零。(3)若函數(shù)是偶函數(shù),則被開方式不能為負(fù)。(4)若函數(shù)是形如y?loga(5)當(dāng)函數(shù)是有實(shí)際f?x??a?0,a?1?的函數(shù),則其定義域由f?x?確定。問題確定時,其定義域不僅要使解析式有意義同時還要使實(shí)際問題有意義。二.函數(shù)值域及最大值,最小值(1)求函數(shù)的值域 例。求下列函數(shù)的值域
(1)y?3?2sin2x
(2)y?cosx2?2sinx?2
分析:利用cosx?1與sinx?1進(jìn)行求解。解:(1)??1?sin2x?1?1?y?5?y??1,5?(2)
y?cos2x?2sinx?2??sin2x?2sinx?1???sinx?1???1?sinx?1,?y???4,0?.2評注:一般函數(shù)的值域求法有:觀察法,配方法判別式法,反比例函數(shù)法等,而三角函數(shù)是函數(shù)的特殊形式,其一般方法也適用,只不過要結(jié)合三角函數(shù)本身的性質(zhì)罷了。(2)函數(shù)的最大值與最小值。例。求下列函數(shù)的最大值與最小值(1)y?1?1???????sinx
(2)y?2sin?2x?????x?? 2666????(3)y?2cos2x?5sinx?4(4)y?3cos2x?4cosx?1??2?? x??,??33?分析:(1)(2)可利用sinx,cosx的值域求解求解過程要注意自變量的去值范圍(3)(4)可利用二次函數(shù)f(x)?ax2?bx?c在閉區(qū)間?m,n?上求最值得方法。解(1)
:1?1?sinx?062? ????1?sinx?1?當(dāng)sinx??1時,y?;當(dāng)sinx?1時y?2maxmin22??1?sinx?1?(2)??1?cos(2x??????)?1,?當(dāng)cos?2x???1時,ymax?5;當(dāng)cos(2x?)??1時,ymin?1.33?3?(3)
5?9?y?2cosx?5sinx?4??2sinx?5sinx?2??2?sinx???,?sinx???1,1?,4?8?222?當(dāng)sinx??1,即x???2?2k?(k?Z)時,y有最小值?9;
當(dāng)sinx?1,即x?(4)y?3cosx?2?32?2?2k?(k?Z),y有最大值1。
x?4cosx?1?3(cosx?154當(dāng)cosx?2312)?21??2?,?x??,3?33??,cosx??141?11??,從而cosx??,即?22?2??時,、ymax?,即x??3時,ymin??小結(jié):求值域或最大值,最小值的問題,一般的依據(jù)是:(1)sinx,cosx的有界性;(2)tanx的值可取一切實(shí)數(shù);(3)連續(xù)函數(shù)在閉區(qū)間上存在最大值和最小值。根據(jù)上面的原則,常常把給出的函數(shù)變成以下幾種形式;
(1)sin??x???一次形式(2)sinx?f(y)或cosx?f(y)的形式,通過f(y)?1來確定或其他變形來確定。三:函數(shù)的周期性
例
求下列函數(shù)的周期?1?f(x)?cos2x?2?f(x)?2sin(x2??6)
分析:該例的兩個函數(shù)都是復(fù)合函數(shù),我們可以通過變量的替換,將它們歸結(jié)為基本三角函數(shù)去處理。
(1)把2x看成是一個新的變量u,那么cosu的最小正周期是2?,就是說,當(dāng)u增加到u?2?且必須增加到u?2?時,函數(shù)cosu的值重復(fù)出現(xiàn),而u?2??2x?2??2(x??),所以當(dāng)自變量x增加到x??且必須增加到x??時,函數(shù)值重復(fù)出現(xiàn),因此,y?sin2x的周期是?。
x2(2)?2sin(???x???2?)?2sin???即66??2??x?x??12sin??x?4?????2sin(?)?f(x)?2sin(?)的周期是4?。
262626??小結(jié):由上面的例題我們看到函數(shù)周期的變化僅與自變量x的系數(shù)有關(guān)。一般地,函數(shù)y?Asin(?x??)或y?Acos(?x??)(其中A,?,?為常數(shù),A?0,??0,x?R)的周期T?2??。
四.函數(shù)的奇偶性
例 判斷下列函數(shù)的奇偶性
(1)f(x)?xsin(??x)(2)f(x)?1?sinx?cos1?sinx2x
分析:可利用函數(shù)奇偶性定義予以判斷。解:(1)函數(shù)的定義域R關(guān)于原點(diǎn)對稱。f(x)?xsin(??x)??xsinx,f(?x)?(?x)sin(??x)??xsinx?f(x)?f(x)是偶函數(shù)。
??3?,k?Z?.?函數(shù)的定義?xx?R,且x?2k??2??(2函數(shù)應(yīng)滿足1?sinx?0?函數(shù)的定義于為域不關(guān)于原點(diǎn)對稱。? 函數(shù)既不是奇函數(shù)又不是偶函數(shù)。
評注:判斷函數(shù)奇偶性時,必須先檢查定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對稱的區(qū)間,如果是,再驗(yàn)證f(?x)是否等于?f(x)或f(x),進(jìn)而判斷函數(shù)的奇偶性,如果不是,則該函數(shù)必為非奇非偶函數(shù)。五:函數(shù)的單調(diào)性 例:下列函數(shù),在?A.???,??上是增函數(shù)的是()?2?y?cosx
Cy?sin2x
Dy?cos2x y?sinx
B分析:??2?x??,???2x?2?.可根據(jù)sinx與cosx在各象限的單調(diào)性作出??判斷。
?y?sinx與y?cosx在解:????排除A,B,??x??,???2x?2?,,??上都是減函數(shù),22??知y?sin2x在2x???,2??內(nèi)不具有單調(diào)性,?又可排除C,?應(yīng)選D。
小結(jié):求形如y?Asin(?x??)或y?Acos(?x??)(其中A?0,??0)的函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,可以通過解不等式的方法去解答,列不等式的原則是:(1)把“?x??(??0)"視為一個整體;(2)A?0(A?0)時,所列不等式的方向式的方向相同(反)。與y?sinx(x?R),y?cosx(x?R)的單調(diào)區(qū)間對應(yīng)的不等
練習(xí):1.函數(shù)y?A.RB.1sinx的定義域?yàn)椋ǎ?/p>
C.?x?Rx?k?,k?Z??6),??x??0,?2??1,0???0,1?D.?xx?0?
2.函數(shù)y?cos(x???的值域是()??3?,1??2???1??2,1? ??A.?31???,??22??B?13???,?22??CD3.函數(shù)y?sin(?x??4)(??0)的周期為
2?3,則?=------------.4.下列函數(shù)中是偶函數(shù)的是()
A.y?sin2xBy??sinxCy?sinxDy?sinx?1
5.下列函數(shù)中,奇函數(shù)的個數(shù)為()
2(1)y?xsinx(2)y?sinx,x??0,2??(3)y?sinx,x????,??(4)y?xcosx
A.1.B2C3D4
6.在區(qū)間?0,?????上,下列函數(shù)為增函數(shù)的是()2?A.y?1sinxBy??1cosxCy??sinxDy??cosx
7.函數(shù)y?sin2x的單調(diào)減區(qū)間是()
A3?????2k?,?2k??2?2???3???B?k??,k??44???D??k??4,k??4???2C???2k?,3??2k?????
?k?Z?8.如果x??4,則函數(shù)?4y?cos3?4x?sin的最小值是——————
9.函數(shù)y?tanx(?x且x??2)的值域?yàn)椋ǎ?/p>
A??1,1?B???,?1???1,???C???,1?D??1,??? 答案:B B 3 C C D B 1?22 B
第四篇:機(jī)械能守恒定律典型例題剖析
高考資源網(wǎng)(),您身邊的高考專家
機(jī)械能守恒定律典型例題剖析
例
1、如圖示,長為l 的輕質(zhì)硬棒的底端和中點(diǎn)各固定一個質(zhì)量為m的小球,為使輕質(zhì)硬棒能繞轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)到最高點(diǎn),則底端小球在如圖示位置應(yīng)具有的最小速度v=。解:系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,ΔEP +ΔEK=0
因?yàn)樾∏蜣D(zhuǎn)到最高點(diǎn)的最小速度可以為0,所以,11?v?mv2?m???mg?l?mg?2l22?2?
24gl?52?v?
4.8gl
例 2.如圖所示,一固定的楔形木塊,其斜面的傾角θ=30°,另一邊與地面垂直,頂上有一定滑輪。一柔軟的細(xì)線跨過定滑輪,兩端分別與物塊A和B連結(jié),A的質(zhì)量為4m,B的質(zhì)量為m,開始時將B按在地面上不動,然后放開手,讓A沿斜面下滑而B上升。物塊A與斜面間無摩擦。設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑S 距離后,細(xì)線突然斷了。求物塊B上升離地的最大高度H.解:對系統(tǒng)由機(jī)械能守恒定律
4mgSsinθ – mgS = 1/2× 5 mv
2∴v2=2gS/
5細(xì)線斷后,B做豎直上拋運(yùn)動,由機(jī)械能守恒定律
mgH= mgS+1/2× mv2∴H = 1.2 S
例 3.如圖所示,半徑為R、圓心為O的大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),兩個輕質(zhì)小圓環(huán)套在大圓環(huán)上.一根輕質(zhì)長繩穿過兩個小圓環(huán),它的兩端都系上質(zhì)量為m的重物,忽略小圓環(huán)的大小。
(1)將兩個小圓環(huán)固定在大圓環(huán)豎直對稱軸的兩側(cè)θ=30°的位置上(如圖).在 兩個小圓環(huán)間繩子的中點(diǎn)C處,掛上一個質(zhì)量M= m的重
環(huán)間的繩子水平,然后無初速釋放重物M.設(shè)繩
子
與大、小圓環(huán)間的摩擦均可忽略,求重物M下降的最大距離.
(2)若不掛重物M.小圓環(huán)可以在大圓環(huán)上自
由移動,且繩子與大、小圓環(huán)間及大、小圓環(huán)之2物,使兩個小圓
歡迎廣大教師踴躍來稿,稿酬豐厚。
高考資源網(wǎng)(),您身邊的高考專家 間的摩擦均可以忽略,問兩個小圓環(huán)分別在哪些位置時,系統(tǒng)可處于平衡狀態(tài)?
解:(1)重物向下先做加速運(yùn)動,后做減速運(yùn)動,當(dāng)重物速度
為零時,下降的距離最大.設(shè)下降的最大距離為h,由機(jī)械能守恒定律得
解得
Mgh?2mg?h2?Rsinθ?Rsinθ?????h
?2R(另解h=0舍去)
(2)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時,兩小環(huán)的可能位置為
a. 兩小環(huán)同時位于大圓環(huán)的底端.
b.兩小環(huán)同時位于大圓環(huán)的頂端.
c.兩小環(huán)一個位于大圓環(huán)的頂端,另一個位于大圓環(huán)的底端.
d.除上述三種情況外,根據(jù)對稱性可知,系統(tǒng)如能平衡,則兩小圓環(huán)的位置一定關(guān)于大圓環(huán)豎直對稱軸對稱.設(shè)平衡時,兩小圓環(huán)在大圓環(huán)豎直對稱
軸兩側(cè)α角的位置上(如圖所示).
對于重物,受繩子拉力與重力作用,有T=mg
對于小圓環(huán),受到三個力的作用,水平繩的拉力T、豎直繩子的拉力T、大圓環(huán)的支持力N.兩繩子的拉力沿大圓環(huán)切向的分力大小相等,方向相反
得α=α′, 而α+α′=90°,所以α=45 °
例 4.如圖質(zhì)量為m1的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,A、B都處于
靜止?fàn)顟B(tài)。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連物體A,另一端連一輕掛鉤。開始時各段繩都牌伸直狀態(tài),A上方的一段沿豎直方向。現(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為m3的物體C上升。
若將C換成另一個質(zhì)量為(m1+m3)物體D,仍從上述初始位置
由靜止?fàn)顟B(tài)釋放,則這次B則離地時D的速度的大小是多少?
已知重力加速度為g。
解:開始時,B靜止平衡,設(shè)彈簧的壓縮量為x1,kx1?m1g
掛C后,當(dāng)B剛要離地時,設(shè)彈簧伸長量為x2,有
kx2?m2g 歡迎廣大教師踴躍來稿,稿酬豐厚。
高考資源網(wǎng)(),您身邊的高考專家 此時,A和C速度均為零。從掛C到此時,根據(jù)機(jī)械能守恒定律彈簧彈性勢能的改變量為
?E?m3g(x1?x2)?m1g(x1?x2)
將C換成D后,有
1?E?(m1?m3?m1)v2?(m1?m3)g(x1?x2)?m1g(x1?x2)2
2m1(m1?m2)g2
k(2m1?m3)聯(lián)立以上各式可以解得
v?
歡迎廣大教師踴躍來稿,稿酬豐厚。
第五篇:勻變速直線運(yùn)動規(guī)律典型例題應(yīng)用
勻變速直線運(yùn)動規(guī)律典型例題應(yīng)用
1.勻變速直線運(yùn)動中,加速度a、初速度VO、末速度Vt、時間t、位移x之間關(guān)
系正確的是()
A.x?v0t?12atB.x=V0t2
C.x?1
2atD.x=(V0+Vt)t/2
222.汽車在平直的公路上以20m/s的速度行駛,當(dāng)汽車以5m/s的加速度剎車時,剎車2s內(nèi)與剎車6S內(nèi)的位移之比為()
A.1:lB.3:4C.3:lD.4:3
3.一個作勻加速直線運(yùn)動的物體,其位移和時間的關(guān)系是s=18t-6t2,則它的速度為零的時刻為()
A.1.5sB.3sC.6sD.18s
4.初速度為零的勻變速直線運(yùn)動,第一秒、第二秒、第三秒的位移之比為()
A.1:2:3B.1:2:4C.1:3:5D.1:4:9
5.以下敘述正確的是()
A.勻加速直線運(yùn)動中,加速度一定與速度同向
B.勻減速直線運(yùn)動中,加速度一定與速度反向
C.勻加速直線運(yùn)動的加速度一定大于勻減速直線運(yùn)動加速度
D.-5m/s2一定大于+3 m/s2
6.由靜止開始作勻變速直線運(yùn)動的物體,笫4s內(nèi)平均速度為14m/s,則它 在第3s內(nèi)的位移是_________m,第4s末的速度是_______m/s,它通過第三個2m所需時間為__________s。
7.某飛機(jī)的起飛速度是60m/s,在跑道上可能產(chǎn)生的最大加速度為4 m/s2,該飛機(jī)從靜止到起飛成功需要跑道的最小長度為___________。
8.某市規(guī)定:卡車在市區(qū)內(nèi)行駛速度不得超過40km/h,一次一輛市區(qū)路面緊急剎車后,經(jīng)1.5s停止,量得剎車痕跡S=9m,問這車是否違章行駛?
9.一輛汽車,以36km/h的速度勻速行駛lOs,然后以lm/s2的加速度勻加速行駛10s,汽車在這20s內(nèi)的位移是多大?平均速度是多大?汽車在加速的10s內(nèi)平均速度是多大?
10.做勻加速直線運(yùn)動的物體,速度從v增加到2v時通過的距離是30m,則當(dāng)速度從3v增加到4v時,求物體通過的距離是多大?