本题导读

本题考查反三角函数的定义与值域,以及反三角函数的诱导公式。

📌【题干】

Question

(1986年全国卷(理)) 当 时,在下面关系式中正确的是 ()

A.             B.

C.               D.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 利用反三角函数基本诱导公式简化选项:
    • 根据反余弦函数的对称性:。
    • 注入 A 项:左端项可化简为 。
  2. 执行三角变量代换:
    • 设 。根据反余弦主值范围定义,,且满足 。
    • 结合已知区间 ,精确锁定角 的象限范围为 。
  3. 变换右端项进行恒等性核对:
    • 将 代入根式 中,利用同角三角恒等式化简为 。
    • 结合 的象限符号脱去绝对值,通过计算对应的反三角函数值,验证等式两端的单值对应逻辑。

✅【答案】

Success

C

✍【详细解析】

Abstract

由反余弦函数的对称性 ,知 A 项左端为 。 设 ,则 且 。由 得 。 此时 (因 )。 再看右端 。由于 不在反正弦主值区间 内,需用 转换,其中 ,故 。 于是: A 项左端 ,右端 ,仅在 处相等,不恒等,错误; C 项左端 ,右端 ,恒等,正确; D 项:当 时 ,左端 ,而右端 ,两端值域不相交,恒不成立。B 项左端 、右端同属 ,只在 处同取 (此时两端都是 ,确实相等),而 时左端为 、右端为 ,故 B 只是在一个点成立,不恒等。 故选 C

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 主值区间限制: 只在 时成立。本题 落在第二象限,必须用 平移到主值区间。
  • 值域筛选:B、D 项可通过两端值域是否相交快速排除,不必逐一展开化简。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:本题是 1986 年全国卷理科第 10 题,考的是反三角函数的主值区间——四个选项看似都在写”某个反三角”,实际每一个都要先把复合角折回主值区间才能比较。1980 年代全国卷连续多年在选择题第 8 至第 10 题的位置摆一道反三角题(1985 年第 7 题、1987 年第 8 题、1988 年第 10 题),是那一轮大纲里”反三角函数”这一章的固定落点。

  2. 结论推广:。

  3. 方法推广:处理反三角函数复合式,先设角换元并确定角的范围,再依据主值区间做诱导公式平移。

🔗【关联脉络】

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