本题导读

本题考查二倍角公式的降幂应用、算术平方根的绝对值性质,以及正切函数的单调区间。

📌【题干】

Question

(2005年北京卷(理)) 8. 函数 的单调性情况为 ()

A. 在 , 上递增,在 , 上递减

B. 在 , 上递增,在 , 上递减

C. 在 , 上递增,在 , 上递减

D. 在 , 上递增,在 , 上递减

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 化简分子根式:利用二倍角公式的余弦变形 。将其代入根式,注意开平方时必须加上绝对值: 。
  2. 分区间去掉绝对值:根据四个象限内 与 的正负号特征,将定义域在 内按象限分段化简为含有 的基本初等函数。
  3. 判定各区间的单调性:结合正切函数 在各区间上的单调性特征,得出复合函数的具体单调区间。

✅【答案】

Success

A

✍【详细解析】

Abstract

解:

  • 第一步:函数解析式的代数化简 利用三角函数的二倍角公式 。 将此式代入原函数分子中: 根据分母不为 0 的性质, 且 。

  • 第二步:在区间 内按象限分类讨论去绝对值 根据正弦函数 在不同象限的符号特征,将函数进行分段:

  1. 当 时(第一、二象限), ,则 :

  2. 当 时(第三、四象限), ,则 :

  • 第三步:分析各分段区间的单调性 已知基础正切函数 在其每个独立自然定义域区间 和 内均严格单调递增。

  • 在区间 和 上: 由于正数倍数不改变单调性,函数在 和 上均单调递增。

  • 在区间 和 上: 由于加入了负号,其单调性与 完全相反,故函数在 和 上均单调递减。

对照各选项,(A) 选项的单调性陈述完全符合上述推导。

综合上述, (A) 选项符合题意。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:二倍角公式的降幂应用、算术平方根的绝对值性质( )、正切函数的单调区间。 核心方法:分段函数性质分析法。

避坑指南:

  • 切勿漏掉开方后的绝对值号。有些同学容易误写成 ,从而认为 在整个 内均表现为递增(在扣除断点后),从而错选其他选项。牢记:在根式开方脱帽时,必须严格检验被开方物的正负性,必要时添加绝对值。

📖【试题探源与推广】

Tip

变式练习:将参数置于区间端点或极值点,讨论单调区间的划分与最值取到的位置,强化导数符号分析。

🔗【关联脉络】

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