本文主要介绍三角与对数的复合函数y=ln(2 sinx)的定义域、单调性和凸凹性,并用导数知识解析函数的单调区间和凸凹区间。
※.函数定义域:
因为-1≤sinx≤1,
所以-1≤sinx≤1,则有:
0<1=2-1≤2 sinx≤1 2=3,
则函数y=ln(2 sinx)的真数部分为正数,符合定义要求,所以该函数的定义域为全体实数,即定义域为:(-∞, ∞)。
※.函数单调性:由导数的知识来求解和判断。
∵y=ln(2 sinx),
∴dy/dx=cosx/(2 sinx),
令dy/dx=0,则cosx=0,此时x=kπ π/2,k∈Z.
函数的单调性为:
(1)当cosx>0,即x∈[2kπ-π/2,2kπ π/2]时,dy/dx>0,此时函数为增函数;
(2)当cosx<0,即x∈[2kπ π/2,2kπ 3π/2]时,dy/dx<0,此时函数为减函数。
※.函数凸凹性:
因为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)当-(2sinx 1)≥0时,即2sinx 1≤0,则:
[2kπ π arcsin(1/2),2kπ 2π-arcsin(1/2)],此时d^2y/dx^2≥0,函数为凹函数,该区间为函数的凹区间。
(2)当-(2sinx 1)<0时,即2sinx 1>0,则:
[2kπ-arcsin(1/2),2kπ π arcsin(1/2)],此时d^2y/dx^2<0,函数为凸函数,该区间为函数的凸区间。
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