內函式為三角的復合函式的單調性

2022-01-24 01:38:56 字數 2192 閱讀 5072

復合函式中,有一類是內函式為三角函式的復合函式,由於需要提前儲備一定的三角函式常識,故作以整理。

證明:由於在銳角\(\delta abc\)中,故\(a+b>\cfrac\),即\(a>\cfrac-b\),

此時\(a\in(0,\cfrac)\),\(\cfrac-b\in(0,\cfrac)\),

而函式\(y=\sin x\)在\((0,\cfrac)\)上是單調遞增的,

故\(\sin a>\sin(\cfrac-b)=\cos b\),即\(\sin a>\cos b\),

同理,函式\(y=\cos x\)在\((0,\cfrac)\)上是單調遞減的,

故\(\cos a<\cos(\cfrac-b)=\sin b\),即\(\cos a<\sin b\)。

證明:由於在鈍角\(\delta abc\)中,故\(a+b<\cfrac\),即\(a<\cfrac-b\),

此時\(a\in(0,\cfrac)\),\(\cfrac-b\in(0,\cfrac)\),

而函式\(y=\sin x\)在\((0,\cfrac)\)上是單調遞增的,

故\(\sin a,即\(\sin a< \cos b\),

同理,函式\(y=\cos x\)在\((0,\cfrac)\)上是單調遞減的,

故\(\cos a>\cos(\cfrac-b)=\sin b\),即\(\cos a>\sin b\)。

【2020北京人大附中高一數學試題】定義在\(r\)上的偶函式\(f(x)\)滿足\(f(2-x)=f(x)\),且在\([-3,-2]\)上是減函式,\(\alpha\),\(\beta\)是鈍角三角形的兩個銳角,則下列結論正確的是【】

$a.f(\sin\alpha)> f(\cos\beta)$

$b.f(\cos\alpha)< f(\cos\beta)$

$c.f(\cos\alpha)> f(\cos\beta)$

$d.f(\sin\alpha)< f(\cos\beta)$

分析:由偶函式得到\(f(-x)=f(x)\),又\(f(2-x)=f(x)\),則\(f(2-x)=f(-x)\),故週期\(t=2\);

由於\(f(2-x)=f(x)\)可知\(x=1\)為一條對稱軸,又\(f(2-x)=f(4-x)=f(x)\),故\(x=2\)也為一條對稱軸;

結合以上資訊,可以做出函式的大致簡圖,如下所示;

由圖可知,\(f(x)\)在\([0,1]\)上單調遞增,又\(\sin\alpha\),\(\cos\beta\in [0,1]\),且\(\sin\alpha<\cos\beta\),

故有\(f(\sin\alpha)< f(\cos\beta)\),選\(d\).

【變式數學試題】定義在\(r\)上的偶函式\(f(x)\)滿足\(f(2-x)=f(x)\),且在\([-3,-2]\)上是減函式,\(\alpha\),\(\beta\)是銳角三角形的兩個銳角,則下列結論正確的是【】

$a.f(\sin\alpha)> f(\cos\beta)$

$b.f(\cos\alpha)< f(\cos\beta)$

$c.f(\cos\alpha)> f(\cos\beta)$

$d.f(\sin\alpha)< f(\cos\beta)$

分析:由偶函式得到\(f(-x)=f(x)\),又\(f(2-x)=f(x)\),則\(f(2-x)=f(-x)\),故週期\(t=2\);

由於\(f(2-x)=f(x)\)可知\(x=1\)為一條對稱軸,又\(f(2-x)=f(4-x)=f(x)\),故\(x=2\)也為一條對稱軸;

結合以上資訊,可以做出函式的大致簡圖,如下所示;

由圖可知,\(f(x)\)在\([0,1]\)上單調遞增,又\(\sin\alpha\),\(\cos\beta\in [0,1]\),且\(\sin\alpha>\cos\beta\),

故有\(f(\sin\alpha)> f(\cos\beta)\),選\(a\).

已知函式\(f(x)=2^x\),\(a>0\),\(b>0\),比較\(f(\cfrac)\),\(f(\sqrt)\),\(f(\cfrac)\),\(f(\sqrt})\)的大小;

分析:\(f(\cfrac)\)

\(\leqslant\)

\(f(\sqrt)\)

\(\leqslant\)

\(f(\cfrac)\)

\(\leqslant\)

\(f(\sqrt})\)

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