题目
(2020数Ⅲ真题)1.以下区间是函数y=sinx的单调递增区间的是()A. [0,(pi)/(2)]B. [0,π]C. [(pi)/(2),π]D. [pi,(3pi)/(2)]
(2020数Ⅲ真题)1.以下区间是函数y=sinx的单调递增区间的是()
A. $[0,\frac{\pi}{2}]$
B. [0,π]
C. $[\frac{\pi}{2},π]$
D. $[\pi,\frac{3\pi}{2}]$
题目解答
答案
A. $[0,\frac{\pi}{2}]$
解析
本题考查正弦函数的单调性,解题思路是根据正弦函数的导数与单调性的关系,先求出函数$y = \sin x$的导数,再根据导数大于零的区间为单调递增区间来判断各选项。
步骤一:求函数$y = \sin x$的导数
根据求导公式$(\sin x)^\prime=\cos x$,可得$y^\prime = (\sin x)^\prime = \cos x$。
步骤二:确定函数$y = \sin x$的单调递增区间
因为函数的导数大于零的区间为函数的单调递增区间,所以令$y^\prime=\cos x>0$。
根据余弦函数的图象性质,可知$2k\pi - \frac{\pi}{2} < x < 2k\pi + \frac{\pi}{2},k\in Z$时,$\cos x>0$,即函数$y = \sin x$的单调递增区间为$(2k\pi - \frac{\pi}{2}, 2k\pi + \frac{\pi}{2}),k\in Z$。
步骤三:逐一分析选项
- 选项A:$[0,\frac{\pi}{2}]$
当$k = 0$时,单调递增区间为$(2\times0\times\pi - \frac{\pi}{2}, 2\times0\times\pi + \frac{\pi}{2})$,即$(-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2})$,$[0,\frac{\pi}{2}]$是$(-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2})$的子区间,所以$[0,\frac{\pi}{2}]$是函数$y = \sin x$的单调递增区间,该选项正确。 - 选项B:$[0,\pi]$
$[0,\pi]$并不完全在$(2k\pi - \frac{\pi}{2}, 2k\pi + \frac{\pi}{2}),k\in Z$内,例如当$x\in[\frac{\pi}{2},\pi]$时,$\cos x\leqslant0$,函数$y = \sin x$单调递减,所以$[0,\pi]$不是函数$y = \sin x$的单调递增区间,该选项错误。 - 选项C:$[\frac{\pi}{2},\pi]$
当$x\in[\frac{\pi}{2},\pi]$时,$\cos x\leqslant0$,函数$y = \sin x$单调递减,所以$[\frac{\pi}{2},\pi]$不是函数$y = \sin x$的单调递增区间,该选项错误。 - 选项D:$[\pi,\frac{3\pi}{2}]$
当$x\in[\pi,\frac{3\pi}{2}]$时,$\cos x<0$,函数$y = \sin x$单调递减,所以$[\pi,\frac{3\pi}{2}]$不是函数$y = \sin x$的单调递增区间,该选项错误。