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深度解析函数y=sin^2x-10sinx+3的性质归纳

时间:2026-03-15 19:39:11

1、函数定义域:

由于函数为正弦函数的四则复合函数,根据函数特征,函数的自变量x可以取任意实数,所以函数的定义域为:(-∞,+∞)

深度解析函数y=sin^2x-10sinx+3的性质归纳

2、函数的单调性及值域:

∵y=sin^2x-10sinx+3,

∴y=(sin^2x-10sinx)+3

=(sin^2x-10sinx+25/1)-22/1.

=(sinx-5)^2-22/1,由于|sinx|≤1,可知,

函数在定义域上为减函数。其值域如下:

深度解析函数y=sin^2x-10sinx+3的性质归纳

3、(1)当sinx=1时,y有最小值,即:

ymin=(1-5)^2-22/1=-6。

或者直接代入函数有ymin=1-10+3=-6。

(2)当sinx=-1时,y有最大值,即:

ymax=(-1-5)^2-22/1=14。

或者直接代入函数有ymax=1+10+3=14。

即函数的值域为:[-6,14]。

深度解析函数y=sin^2x-10sinx+3的性质归纳

4、函数的凸凹性:

∵y=sin^2x-10sinx+3,

∴dy/dx=2sinxcosx-10cosx,

d^2y/dx^2=2cosxcosx-2sinxsinx+10sinx

=2cos^2x-2sin^2x+10sinx

=2(1-sin^2x)-2sin^2x+10sinx

=-4sin^2x+10sinx+2

=-4(sin^2x-5sinx/2)+2

=-4(sin^2x-5sinx/2+25/16)+2+25/4

=-4(sinx-5/4)^2+33/4,可知:

深度解析函数y=sin^2x-10sinx+3的性质归纳

5、当sinx=5/4时,d^2y/dx^2有最大值,且:

(d^2y/dx^2)max=33/4;

当sinx=-1时,d^2y/dx^2有最小值,且:

(d^2y/dx^2)min=-12/1。

所以(d^2y/dx^2)的取值范围为:[-12/1,33/4]。

令d^2y/dx^2=0时,则4(sinx-5/4)^2=33/4,此时有:

sinx=5/4±1√33/4,

即sinx≈-0.19或sinx≈2.69>1,后者舍去。

综上可知,函数y的凸凹性如下:

(1)当sinx∈[-1,-0.19]时,d^2y/dx^2<0,此时函数为凸函数;

(2)当sinx∈(-0.19,1]时,d^2y/dx^2≥0,此时函数为凹函数。

深度解析函数y=sin^2x-10sinx+3的性质归纳

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