本题导读

本题考查复合余弦函数的求导、辅助角公式的代数合成,以及利用奇函数在原点处的代数特征(或对称特征)确定初相参数。

📌【题干】

Question

(2006年全国卷I(理)) 复合函数 (). 若 是奇函数,则 .

🔍【思路分析】

破题导航

根据复合函数求导法则,对 求导,写出 的具体表达式。 将 与 相加,得到组合函数 。 利用辅助角公式 (或正弦形式)将 融合成单一的正弦或余弦型复合函数。 根据“ 是奇函数”的定义,其常数初相部分必须是 的奇数倍(或直接令 快速反解),再结合 进行截取。

✅【答案】

Success

✍【详细解析】

Abstract

解:已知函数 。 利用复合函数求导法则,对 求一阶导数:

将原函数与其导函数相加,设新组合函数为 :

利用辅助角公式进行合成。提取振幅 : 利用两角和的正弦公式 ,或两角和的余弦公式化简。此处化为正弦形式较便捷。注意到 :

因为已知 是奇函数,根据奇函数的性质,其图象必关于原点对称。 对于正弦型复合函数 ,其为奇函数的充要条件是初相部分满足: 代入本题的初项部分:

(快捷验证法:由于奇函数在 处有定义,必满足 )

因为已知参数范围为 ,令 即可解得唯一合法的 值:

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心考点:复合三角函数求导链式法则( 求导为 )、辅助角公式的精确移项、正弦型函数为奇数的初相刚性特征。
  • 核心方法:导数恒等变形法、奇函数端点测试法()。
  • 避坑指南:
  • 复合函数求导时千万不要漏掉乘以内层函数 。
  • 合并时注意符号, 提取负号变形时,角度差的先后顺序不要颠倒。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源: 本题是考查微积分基本运算(导数)与经典三角函数图象性质(奇偶性)交汇的综合填空压轴题,重点考查运算耐力。 结论推广: 对于任意正弦(或余弦)型函数 ,其与其导函数的线性组合 通过辅助角合成后,其总相位移动为一个固定的几何常数 或 级别,其周期性与奇偶性完全由合成后的总初相决定。

🔗【关联脉络】

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