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如何求正弦函数的单调区间

来源 :华课网校 2024-09-01 08:36:34

正弦函数是一种周期函数,它在一个完整的周期内,从最小值到最大值再到最小值,其函数值会不断变化。我们可以通过求解正弦函数的单调区间来更好地理解它的函数特点。

首先,我们需要知道正弦函数的周期是 $2\pi$,也就是说,当 $x$ 增加 $2\pi$ 时,正弦函数的函数值会重复出现。因此,我们只需要考虑正弦函数在一个完整的周期内的单调性即可。

正弦函数在 $[0,2\pi]$ 上的单调性可以通过求导来判断。对正弦函数 $y = \sin x$ 求导,得到 $\frac = \cos x$。因此,当 $\cos x >0$ 时,正弦函数单调递增;当 $\cos x <0$ 时,正弦函数单调递减;当 $\cos x =0$ 时,正弦函数存在极值点。

根据 $\cos x$ 的取值范围,我们可以得到正弦函数的单调区间:

当 $x \in [0,\frac)$ 或 $x \in [\frac,2\pi]$ 时,$\cos x >0$,正弦函数单调递增。

当 $x \in [\frac,\pi)$ 或 $x \in [\pi,\frac)$ 时,$\cos x <0$,正弦函数单调递减。

当 $x = \frac$ 或 $x = \frac$ 时,正弦函数存在极值点。

因此,正弦函数在 $[0,2\pi]$ 内的单调区间为:

$[0,\frac)$ 单调递增;

$[\frac,\pi)$ 单调递减;

$[\pi,\frac)$ 单调递增;

$[\frac,2\pi]$ 单调递减。

需要注意的是,正弦函数的单调性在每个周期内都是相同的,因此,我们可以通过周期性地复制这些单调区间来得到正弦函数在整个实数轴上的单调性。

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