函数y=ln(94+59sinx)的单调凸凹性质归纳

函数y=ln(94+59sinx)的单调凸凹性质归纳


主要内容:

本文主要介绍三角与对数的复合函数y=ln(94+59sinx)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-59≤59sinx≤59,则有:

0<35=94-59≤94+59sinx≤59+94=153,

则函数y=ln(94+59sinx)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(94+59sinx),

∴dy/dx=59cosx/(94+59sinx),

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=bcosx/(94+59sinx),

所以d^2y/dx^2

=59 [-sinx(94+59sinx)-59cosxcosx]/(94+59sinx)^2,

=-59(94sinx+59sin^2x+59cos^2x)/(94+59sinx)^2

=-59(94sinx+59)/(94+59sinx)^2.

(1)当-(94sinx+59)≥0时,即94sinx+59≤0,则:

[2kπ+π+arctan(59/94),2kπ+2π-arctan(59/94)],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-(94sinx+59)<0时,即94sinx+59>0,则:

[2kπ-arctan(59/94),2kπ+π+arctan(59/94)],此时d^2y/dx^2<0,函数为凸函数,该区间为函数的凸区间。