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三角函数是描述角度与比值关系的重要函数。在单位圆中,正弦值等于点的y坐标,余弦值等于x坐标,正切值等于y除以x。三角函数具有周期性,每隔2π重复一次。让我们观察角度变化时三角函数值的变化规律。
基本三角函数的取值范围是分析复杂函数的基础。正弦函数和余弦函数的取值范围都是负一到正一的闭区间,这是因为它们在单位圆上的几何意义决定的。正弦函数在二分之π处取得最大值1,在二分之三π处取得最小值负1。而正切函数的取值范围是整个实数集,因为它会趋向无穷大。
复合三角函数的取值范围分析需要考虑各个参数的影响。对于函数y等于A乘以sin括号ωx加φ括号加B,其取值范围为B减去A的绝对值到B加上A的绝对值。参数A控制振幅,参数B控制垂直平移。例如y等于2sinx加1,A等于2,B等于1,所以取值范围是负1到3。让我们观察参数变化对函数图像和取值范围的影响。
当三角函数的定义域受到限制时,我们需要重新分析其取值范围。分析步骤包括:首先确定函数在限定区间内的单调性,然后找出端点值和可能的极值点。以y等于sinx在0到二分之π区间为例,函数在此区间单调递增,端点值分别为0和1,因此取值范围是0到1的闭区间。定义域的限制会显著影响函数的取值范围。
通过两个典型例题来巩固三角函数取值范围的分析方法。例题1:求y等于2sin括号x加三分之π括号减1在x属于0到π区间上的取值范围。首先确定内层函数x加三分之π的范围是三分之π到三分之四π,然后分析sin函数在此区间的取值,最后考虑外层变换得到范围负3到1。例题2:已知sinx加cosx等于t,求t的取值范围。利用辅助角公式化简为根号2倍sin括号x加四分之π括号,得到t的范围是负根号2到根号2。