【变式2】函数$y=\sqrt{1-\tan(x-\frac{π}{4})}+\sqrt{4-x^2}$的定义域为
$[-2,-\dfrac{π}{2}]\cup(-\dfrac{π}{4},\dfrac{π}{2}]$
。答案
$[-2,-\dfrac{π}{2}]\cup(-\dfrac{π}{4},\dfrac{π}{2}]$ 由题意,得
$\begin{cases}1-\tan(x-\dfrac{π}{4})\ge0,\\4-x^2\ge0,\end{cases}$ 解得$\begin{cases}kπ-\dfrac{π}{4}<x\le \dfrac{π}{2}+kπ,k\in\mathbf{Z},\\-2\le x\le2,\end{cases}$
在数轴上表示如图所示,
所以$x\in[-2,-\dfrac{π}{2}]\cup(-\dfrac{π}{4},\dfrac{π}{2}]$。
【变式3】求函数$y=-\tan^2 x + 4\tan x + 1$,$x\in[-\dfrac{π}{4},\dfrac{π}{4}]$的值域。
答案
解:因为$x\in[-\dfrac{π}{4},\dfrac{π}{4}]$,所以$-1\le \tan x\le1$。
令$\tan x=t$,则$t\in[-1,1]$,
且函数$y=-t^2+4t+1=-(t-2)^2+5$。
当$t=-1$,即$x=-\dfrac{π}{4}$时,$y_{\min}=-4$,
当$t=1$,即$x=\dfrac{π}{4}$时,$y_{\max}=4$,
故所求函数的值域为$[-4,4]$。
令$\tan x=t$,则$t\in[-1,1]$,
且函数$y=-t^2+4t+1=-(t-2)^2+5$。
当$t=-1$,即$x=-\dfrac{π}{4}$时,$y_{\min}=-4$,
当$t=1$,即$x=\dfrac{π}{4}$时,$y_{\max}=4$,
故所求函数的值域为$[-4,4]$。
【典例3】函数$y=\tan(-\dfrac{1}{2}x+\dfrac{π}{4})$的单调递减区间为________。
解题指导 首先化简函数为$y=-\tan(\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4})$,$y=\tan(\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4})$的单调递增区间即为$y=-\tan(\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4})$的单调递减区间,然后利用正切函数的单调性,即可求解。
解析 $y=\tan(-\dfrac{1}{2}x+\dfrac{π}{4})=-\tan(\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4})$。由$kπ-\dfrac{π}{2}<\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4}<kπ+\dfrac{π}{2},k\in\mathbf{Z}$,得$2kπ-\dfrac{π}{2}<x<2kπ+\dfrac{3π}{2},k\in\mathbf{Z}$,所以函数$y=\tan(-\dfrac{1}{2}x+\dfrac{π}{4})$的单调递减区间为$(2kπ-\dfrac{π}{2},2kπ+\dfrac{3π}{2}),k\in\mathbf{Z}$。
答案 $(2kπ-\dfrac{π}{2},2kπ+\dfrac{3π}{2}),k\in\mathbf{Z}$
解题指导 首先化简函数为$y=-\tan(\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4})$,$y=\tan(\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4})$的单调递增区间即为$y=-\tan(\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4})$的单调递减区间,然后利用正切函数的单调性,即可求解。
解析 $y=\tan(-\dfrac{1}{2}x+\dfrac{π}{4})=-\tan(\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4})$。由$kπ-\dfrac{π}{2}<\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4}<kπ+\dfrac{π}{2},k\in\mathbf{Z}$,得$2kπ-\dfrac{π}{2}<x<2kπ+\dfrac{3π}{2},k\in\mathbf{Z}$,所以函数$y=\tan(-\dfrac{1}{2}x+\dfrac{π}{4})$的单调递减区间为$(2kπ-\dfrac{π}{2},2kπ+\dfrac{3π}{2}),k\in\mathbf{Z}$。
答案 $(2kπ-\dfrac{π}{2},2kπ+\dfrac{3π}{2}),k\in\mathbf{Z}$
答案
$\boldsymbol{(2kπ-\dfrac{π}{2},2kπ+\dfrac{3π}{2}),k\in\mathbf{Z}}$
解析
解:
先对函数变形:
$y=\tan(-\dfrac{1}{2}x+\dfrac{π}{4})=-\tan(\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4})$
原函数的单调递减区间等价于函数$y=\tan(\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4})$的单调递增区间。
由正切函数的单调性,令
$kπ-\dfrac{π}{2}<\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4}<kπ+\dfrac{π}{2},\ k\in\mathbf{Z}$
对不等式进行求解:
三边同时加$\dfrac{π}{4}$,得$kπ-\dfrac{π}{4}<\dfrac{1}{2}x<kπ+\dfrac{3π}{4},\ k\in\mathbf{Z}$,
三边同时乘以2,得$2kπ-\dfrac{π}{2}<x<2kπ+\dfrac{3π}{2},\ k\in\mathbf{Z}$。
因此函数$y=\tan(-\dfrac{1}{2}x+\dfrac{π}{4})$的单调递减区间为$(2kπ-\dfrac{π}{2},2kπ+\dfrac{3π}{2}),k\in\mathbf{Z}$。
先对函数变形:
$y=\tan(-\dfrac{1}{2}x+\dfrac{π}{4})=-\tan(\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4})$
原函数的单调递减区间等价于函数$y=\tan(\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4})$的单调递增区间。
由正切函数的单调性,令
$kπ-\dfrac{π}{2}<\dfrac{1}{2}x-\dfrac{π}{4}<kπ+\dfrac{π}{2},\ k\in\mathbf{Z}$
对不等式进行求解:
三边同时加$\dfrac{π}{4}$,得$kπ-\dfrac{π}{4}<\dfrac{1}{2}x<kπ+\dfrac{3π}{4},\ k\in\mathbf{Z}$,
三边同时乘以2,得$2kπ-\dfrac{π}{2}<x<2kπ+\dfrac{3π}{2},\ k\in\mathbf{Z}$。
因此函数$y=\tan(-\dfrac{1}{2}x+\dfrac{π}{4})$的单调递减区间为$(2kπ-\dfrac{π}{2},2kπ+\dfrac{3π}{2}),k\in\mathbf{Z}$。
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