内容正文:
强化批判性思维——让你领人一步
[典例] (多选)在现代社会中,信号处理是非常关键的技术,我们通过每天都在使用的电话或互联网能感受到,而信号处理背后的“功臣”就是正弦函数.函数f(x)=的图象就可以近似地模拟某种信号的波形,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)为周期函数,且最小正周期为π
B.函数f(x)的图象关于点(2π,0)对称
C.函数f(x)的图象关于直线x=对称
D.函数f(x)的导函数f′(x)的最大值为4
[新新点拨]
新考法
本题从信号波形模型函数为载体考查函数的性质,诱导公式及三角函数的最值问题
新思路
A项代入π验证,B项利用f(a+x)+f(-x)=0,f(x)的图象关于对称,判断图象是否关于点(2π,0)对称,C项利用f(a-x)=f(x),则f(x)的图象关于x=对称求解,D项掌握复合函数求导法则即可
[解析] f(x)=sin x+++,f(x+π)=sin(x+π)+++=-sin x---=-f(x)≠f(x),所以π不是f(x)的最小正周期,故A错误.f(-x)=sin(-x)+++=-sin x---,f(x+4π)=sin(x+4π)+++=sin x+++,所以f(x+4π)+f(-x)=0,故函数f(x)的图象关于点(2π,0)对称,故B正确;f(π-x)=sin(π-x)+++=sin x+++=f(x),所以函数f(x)的图象关于直线x=对称,故C正确;f′(x)=cos x+cos 3x+cos 5x+cos 7x≤4,所以函数f′(x)的最大值为4,D正确.
[答案] BCD
[针对训练]
已知函数f(x)=|sin x|+|cos x|-sin 2x-1,则下列说法正确的是( )
A.直线x=是函数f(x)图象的对称轴
B.函数f(x)在区间上单调递增
C.函数f(x)的最大值为,最小值为-2
D.函数f(x)在区间(0,Mπ)内恰有2 022个零点,则1 011<M≤
解析:选D 对于A,f(π-x)=|sin(π-x)|+|cos(π-x)|-sin[2(π-x)]-1=|sin x|+|cos x|+sin 2x-1≠f(x),故直线x=不是函数f(x)图象的对称轴,故A错误.
对于B,当x∈时,sin x>0,cos x<0,所以f(x)=sin x-cos x-sin 2x-1,
则f′(x)=sin x+cos x-2cos 2x=sin-2cos 2x.
当x∈时,函数y=sin单调递减,函数y=2cos 2x单调递增,故f′(x)=sin-2cos 2x在区间内单调递减,且f′=0,
则当x∈时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x∈时,f′(x)<0,f(x)单调递减,故f(x)在区间上不单调,故B错误.
对于C,由于f(x+π)=|sin(x+π)|+|cos(x+π)|-sin[2(π+x)]-1=f(x),所以π是f(x)的一个周期,故只需考虑f(x)在[0,π]上的最值即可.
当x∈时,f(x)=sin x+cos x-(sin 2x+1)=-(sin 2x+1),令t=,t∈[1,],则g(t)=-t2+t在[1,]上单调递减,故g(t)max=g(1)=0,g(t)min=g()=-2+.当x∈时,f(x)=sin x-cos x-sin 2x-1=+(1-sin 2x)-2,令s=,s∈[1,],则h(s)=s2+s-2在[1,]上单调递增,故h(s)max=h()=,h(s)min=h(1)=0.
综上,f(x)的最大值为,最小值为-2+,故C错误.
对于D,由于π是f(x)的一个周期,故先考虑f(x)在(0,π]上的零点情况.f(x)=|sin x|+|cos x|-sin 2x-1=-(1+sin 2x),当且仅当sin 2x=0时,f(x)=0,此时x=或x=π,即f(x)在(0,π]内的零点有2个,故当n∈N*时,函数f(x)在(0,nπ]内的零点有2n个.由于函数f(x)在区间(0,Mπ)内恰有2 022个零点,所以1 011<M≤1 011+=,可得1 011<M≤,故D正确.
注重发散思维——让你多人一招
[典例] 在△ABC中,P为△ABC所在平面内一点,且2BP=BC,·=3,AB=4,则AC的最小值为________.
[新新点拨]
新考法
平面向量与解三角形的结合,平时训练鲜有见到
新思路
由题意,点P的轨迹是以B为圆心,BP为半径的圆.将·分解,得2=4(2-3),将求AC的最小值转化为求PD的最小值,根据余弦定理求解
[解析] 依题意,作出示意图如图,设BC=2r(r>0),则BP=r,点P的轨迹是以点B为圆心,r为半径的圆.
取AC的中点D,连接PD,
则·=(+)·(+)=2-2