内容正文:
2023届高考数学复习专题★★
导数的工具性在三角函数问题中的应用
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类型1 利用导数研究三角函数的图象
例1 (2022·安徽安庆示范高中4月联考)已知函数 <m></m> 在 <m></m> 上的图
象如图所示,则函数 <m></m> 的解析式可能为( )
A. <m></m> B. <m></m>
C. <m></m> D. <m></m>
√
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解析:由题图可知当 <m></m> 且 <m></m> 时, <m></m> ,故A,B不满足题意.
当 <m></m> 时, <m></m> ,令
<m></m> ,可得 <m></m> ,则 <m></m> 在 <m></m> 上的极值点分别为 <m>
</m> , <m></m> ,故C不满足题意.
当 <m></m> 时, <m></m> ,令 <m></m> ,可得 <m></m> ,则 <m></m> 在 <m></m> 上的极值点分别为 <m></m> , <m></m> ,满足题意,故选D.
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观察函数的图象,若其存在单调性明显发生变化的点,且两个变化点不关于原点对称,此时常借助导数工具找到原函数的极值点,结合函数图象进行判断.
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(2022·广东惠州高三调研)已知函数 <m></m> , <m></m> ,如图所
示,图象对应的函数解析式可能是( )
A. <m></m> B. <m></m>
C. <m></m> D. <m></m>
√
5
解析:选D.因为函数图象关于原点对称,所以所求函数为奇函数.对于选项A, <m></m> ,为非奇非偶函数,故A错误;对于选项B, <m></m> ,为非奇非偶函数,故B错误;对于选项C,设 <m></m> ,定义域为 <m></m> , <m></m> ,所以函数 <m></m> 为奇函数, <m></m> ,当 <m></m> 时, <m></m> , <m></m> 为增函数,而函数图象在 <m></m> 上先增后减,故C错误,故选D.
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类型2 利用导数研究三角函数的性质
例2 (2022·高考全国卷乙)函数 <m></m> 在区间
<m></m> 的最小值、最大值分别为( )
A. <m></m> , <m></m> B. <m></m> , <m></m> C. <m></m> , <m></m> D. <m></m> , <m></m>
√
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解析: <m></m> , <m></m> ,
则 <m></m> .
令 <m></m> ,解得 <m></m> (舍去), <m></m> 或 <m></m> .
因为 <m></m> , <m>
</m> ,
又 <m></m> , <m></m> ,所以 <m></m> , <m></m> .故选D.
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连续函数在闭区间上的最值一定在极值点处或区间端点处取得,比较对应值确定最大值、最小值.
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已知函数 <m></m> ,则下列关于函数 <m></m> 的说法中,正确
的是______.(填序号)
① <m></m> 是 <m></m> 的周期;
② <m></m> 的最小值是 <m></m> ;
③ <m></m> 的图象关于直线 <m></m> 对称.
①②
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解析:因为 <m></m> ,所以 <m></m> ,所以 <m>
</m> ,即 <m></m> ,所以 <m></m> 是 <m></m> 的周期,故①正确.因为 <m></m> ,令 <m></m> ,解得 <m></m> 或 <m></m> .当 <m></m> 且 <m></m> 时, <m></m> 取得最小值,为 <m></m> ,故②正确. <m></m> ,故③错误.
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类型3 利用导数研究三角函数的极值点与零点
例3 函数 <m></m> 在 <m></m> 上的零点个数为( )
A. <m></m> B. <m></m> C. <m></m> D. <m></m>
解析:令 <m></m> ,则 <m></m> ,故 <m></m> ,故只需研究曲线 <m></m> 与直线 <m></m> 在 <m></m> 内的交点个数.
设 <m></m> ,
√
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则 <m></m> ,当 <m></m> 时, <m></m> ,所以 <m></m> 在 <m></m> 上单调递减,且 <m></m> ,故 <m></m> 在
<m></m> 上单调递增,且 <m></m> .同理可得,当 <m></m> 时, <m></m> 单调递减且 <m></m> ;当 <m></m> 时, <m></m> 单调递增且 <m></m> ;当 <m></m> 时, <m></m> 单调递减且 <m