本题导读

本题考查三角函数的图象与性质。先用降幂公式和二倍角公式化简为标准正弦型函数 ,再结合图象的最高点求 ,最后用整体代换法求闭区间上的最值,从而求出参数 。

📌【题干】

Question

(2006年重庆卷(理)) 设函数 (其中 ),且 的图象在 轴右侧的第一个最高点的横坐标为 。

(1) 求 的值;

(2) 如果 在区间 上简的最小值为 ,求 的值。

🔍【思路分析】

破题导航

化简解析式:利用降幂公式 和倍角公式 展开,再通过辅助角公式化为 的形式。 第一问:由“ 轴右侧第一个最高点”可知,此时相位 对应第一个使正弦值取 的正值,即 。将 代入方程求出 。 第二问:将 的值代入解析式,求出在给定区间 下,内层角 的取值范围,进而确定正弦函数的最小值,列出方程求解 。

✅【答案】

Success

(1) ;

(2) 。

✍【详细解析】

Abstract

解: 先化简函数 的解析式: 应用辅助角公式,得:

(1) 求 的值: 因为 ,当 时,函数 取得最高点(最大值)。 令 , 解得最高点的横坐标通项为:

由于 ,在 轴右侧的第一个最高点对应 ,其横坐标为: 依题意,此最高点的横坐标为 ,故:

(2) 求 的值: 由 (1) 知 ,则函数解析式为:

因为 , 所以内层角的范围为:

当 时: 当 时,正弦值取得区间内的最小值:

因此,函数 在该区间上的最小值为:

已知该最小值为 ,列出方程:

故 的值为 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心考点:降幂公式与倍角公式、整体思想处理三角函数相位、闭区间上三角函数的值域。
  • 核心方法:整体代换法(令 )。
  • 避坑指南:第 (1) 问中,“ 轴右侧第一个最高点”对应 ;第 (2) 问中,在区间 上,正弦函数的最小值在端点 处取得(值为 ),而不是在 处( 不在定义域内),容易因不画图而误用 。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源: 本题为 型函数的综合题。 结论推广: 对于正弦型复合函数最值问题,先求内层角的范围,再看正弦函数的取值。

🔗【关联脉络】

Multi column