已知函数f(x)=以0.5为底sin2x的对数

1个回答

  • 依题意,可画出函数的曲线(见插图)

    (1) 求定义域:

    根据对数函数性质,真数sin2x > 0

    所以,2x∈ ( 2kπ, 2kπ+π ),其中k为任意整数.

    所以,原函数定义域为 ( kπ, kπ + π/2 ),其中k为任意整数.

    (2) 求值域:

    三角函数值域为 [ -1,1 ],即 - 1 < sin2x ≤ 1

    而由上题可知sin2x > 0 ,即0 < sin2x ≤ 1

    因为,以0.5为底的对数函数是定义在( 0 , +∞ )上的减函数(如图)

    同时取以0.5为底的对数,得log0.5(sin2x)≥ 0

    即,原函数的值域为 [0, +∞)

    (3) 求单调区间:

    令g(x) = sin2x,

    由(1)得,g(x)的定义域为 ( kπ, kπ+π/2 ) ,其中k为任意整数(下同).

    根据三角函数性质,正弦函数在 ( 2kπ, 2kπ+π/2 ]上单调递增, 在 ( 2kπ+π/2 , 2kπ+π )上单调递减

    即,g(x)=sin2x在 ( kπ, kπ+π/4 ]上单调递增, 在 ( kπ+π/4 , kπ+π/2 )上单调递减.

    而,以0.5为底的对数函数F(x)=log0.5(x)是单调减函数.

    所以原函数 f(x)= F [ g (2x) ]的单调区间为:

    在( kπ, kπ+π/4 ]上单调递减, 在 ( kπ+π/4 , kπ+π/2 )上单调递增.

    (4) 求奇偶性:

    f( - x ) = log0.5 [sin(-2x)]= log0.5(- sin2x)

    由(2)得,0 < sin2x ≤ 1

    即,- sin2x < 0

    根据对数的定义,真数必须为正数,

    所以,f( - x ) = log0.5(- sin2x) 无意义.

    即原函数不存在奇偶性

    (注释:不存在奇偶性的情况,就是说该函数的曲线即不关于y轴对称,也不关于原点对称)

    (5) 求周期性:

    由(1)得,原函数定义域为 ( kπ, kπ + π/2 ),其中k为任意整数.

    f(x+π) = log0.5 [ sin2(x+π) ]

    = log0.5 (sin(2x+2π)

    = log0.5 (sin2x)

    = f(x)

    所以,π是原函数f(x)的最小正周期.