本文主要介紹三角與對數的複合函數y=ln(2 sinx)的定義域、單調性和凸凹性,并用導數知識解析函數的單調區間和凸凹區間。
※.函數定義域:
因為-1≤sinx≤1,
所以-1≤sinx≤1,則有:
0<1=2-1≤2 sinx≤1 2=3,
則函數y=ln(2 sinx)的真數部分為正數,符合定義要求,所以該函數的定義域為全體實數,即定義域為:(-∞, ∞)。
※.函數單調性:由導數的知識來求解和判斷。
∵y=ln(2 sinx),
∴dy/dx=cosx/(2 sinx),
令dy/dx=0,則cosx=0,此時x=kπ π/2,k∈Z.
函數的單調性為:
(1)當cosx>0,即x∈[2kπ-π/2,2kπ π/2]時,dy/dx>0,此時函數為增函數;
(2)當cosx<0,即x∈[2kπ π/2,2kπ 3π/2]時,dy/dx<0,此時函數為減函數。
※.函數凸凹性:
因為dy/dx=cosx/(2 sinx),
所以d^2y/dx^2
=[-sinx(2 sinx)-cosxcosx]/(2 sinx)^2,
=-(2sinx sin^2x cos^2x)/(2 sinx)^2
=-(2sinx 1)/(2 sinx)^2.
(1)當-(2sinx 1)≥0時,即2sinx 1≤0,則:
[2kπ π arcsin(1/2),2kπ 2π-arcsin(1/2)],此時d^2y/dx^2≥0,函數為凹函數,該區間為函數的凹區間。
(2)當-(2sinx 1)<0時,即2sinx 1>0,則:
[2kπ-arcsin(1/2),2kπ π arcsin(1/2)],此時d^2y/dx^2<0,函數為凸函數,該區間為函數的凸區間。
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