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升学考试 2014高考数学三角函数大题详细步骤,保姆级教学

2014高考数学三角函数大题详细步骤,保姆级教学

题目(以2014年安徽卷理科为例):已知函数 ( f(x) = 4cos omega x cdot sinleft(omega x + frac{pi}{4}right) )((omega > 0))的最小正周期为 (pi)。(1)求 (o...

题目(以2014年安徽卷理科为例):

已知函数 ( f(x) = 4cos omega x cdot sinleft(omega x + frac{pi}{4}right) )((omega > 0))的最小正周期为 (pi)。

(1)求 (omega) 的值;

(2)讨论 ( f(x) ) 在区间 ([0, frac{pi}{2}]) 上的单调性。

第一步:化简函数(照抄口诀“化 ( f(x) = Asin(omega x + varphi) + h ) 形式”)

  • 用两角和公式展开:
  • ( sinleft(omega x + frac{pi}{4}right) = sin omega x cos frac{pi}{4} + cos omega x sin frac{pi}{4} = frac{sqrt{2}}{2} (sin omega x + cos omega x) )。

  • 代入原式:
  • ( f(x) = 4cos omega x cdot frac{sqrt{2}}{2} (sin omega x + cos omega x) = 2sqrt{2} (cos omega x sin omega x + cos^2 omega x) )。

  • 用二倍角公式化简:
  • ( cos omega x sin omega x = frac{1}{2} sin 2omega x ),

    ( cos^2 omega x = frac{1 + cos 2omega x}{2} )。

  • 得:
  • ( f(x) = 2sqrt{2} left( frac{1}{2} sin 2omega x + frac{1 + cos 2omega x}{2} right) = sqrt{2} (sin 2omega x + cos 2omega x + 1) )。

  • 合并成正弦型:
  • ( sin 2omega x + cos 2omega x = sqrt{2} sinleft(2omega x + frac{pi}{4}right) )(辅助角公式)。

  • 最终:
  • ( f(x) = 2 sinleft(2omega x + frac{pi}{4}right) + sqrt{2} )。

    第二步:求 (omega)(直接用周期公式)

  • 最小正周期 ( T = frac{2pi}{2omega} = pi Rightarrow omega = 1 )。
  • 第三步:讨论单调性(套“整体代换+看区间”模板)

  • 代入 (omega = 1),得 ( f(x) = 2 sinleft(2x + frac{pi}{4}right) + sqrt{2} )。
  • 设 ( t = 2x + frac{pi}{4} ),当 ( x in [0, frac{pi}{2}] ) 时,( t in left[frac{pi}{4}, frac{5pi}{4}right] )。
  • 画正弦曲线图:在 ( t in left[frac{pi}{4}, frac{pi}{2}right] ) 上 (sin t) 增,对应 ( x in [0, frac{pi}{8}] ) 时 ( f(x) ) 增;在 ( t in left[frac{pi}{2}, frac{5pi}{4}right] ) 上 (sin t) 减,对应 ( x in [frac{pi}{8}, frac{pi}{2}] ) 时 ( f(x) ) 减。
  • 第四步:写答案(按高考踩分点排版)

    (1)( omega = 1 )。

    (2)递增区间:( left[0, frac{pi}{8}right] );递减区间:( left[frac{pi}{8}, frac{pi}{2}right] )。

    附:三角函数大题高频套路

    1. 化简必走路线:不同角化同角→降幂扩角→化 ( Asin(omega x + varphi) + h )→结合性质求解。

    2. 周期求参公式:( T = frac{2pi}{|omega|} ),已知周期反解参数。

    3. 单调性分析口诀:整体代换(设 ( t = omega x + varphi ))→看 ( t ) 范围→对照正弦/余弦增减区间→回代 ( x )。

    4. 易错点:辅助角公式提系数时漏根号、单调区间未写成区间形式、未注意 ( omega ) 正负导致增减颠倒。

    直接能用的答题模板

  • 化简:展开/降幂→合并同类项→辅助角公式→得最终形式。
  • 求性质
  • ①周期:用公式 ( T = frac{2pi}{|omega|} );

    ②单调性:整体代换,画单位圆或正弦曲线图判断;

    ③最值:代入 ( t ) 的端点求 ( sin t ) 最大/小值。

    阅读提示

    建议先抓核心知识点,再看例题或表达方式,复习时可结合范文素材和作文栏目一起使用。