内容正文:
规范答题一 三角函数(考前观摩大题解题规范)
考题 (2025·全国二卷)(13分)已知函数f(x)=cos(2x+φ)(0≤φ<π),f(0)=.
(1)求φ;
(2)设函数g(x)= f(x)+f,求g(x)的值域和单调区间.
[解题关键]
第(1)问
根据f(0)=和φ∈[0,π),求得φ
第(2)问
第❶步:根据(1)求得f(x)的解析式,将其代入g(x)
第❷步:根据两角和的余弦公式将其展开,再合并
第❸步:“逆用”两角和的余弦公式将其化简
第❹步:结合余弦型函数的值域求得g(x)的值域
第❺步:将“2x+”看作一个“整体”,分别代入余弦函数的单调递减区间和单调递增区间,进而求得g(x)的单调区间
[规范解答]
解 (1)因为f(0)=cos φ=, 2分
且0≤φ<π, 3分
所以φ=. 4分
(2)由(1)可知:
f(x)=cos, 5分
则g(x)=cos+cos 6分
=cos+cos 2x
=cos 2xcos-sin 2xsin+cos 2x
=cos 2x-sin 2x 7分
=
=cos. 8分
因为余弦函数y=cos θ的值域是[-1,1],
令θ=2x+,那么函数y=cos θ的值域就是[-,],
所以g(x)的值域为[-,]. 9分
令-π+2kπ≤2x+≤2kπ(k∈Z),
得-+kπ≤x≤-+kπ(k∈Z), 10分
所以g(x)的单调递增区间为(k∈Z);
11分
令2kπ≤2x+≤π+2kπ(k∈Z),
得-+kπ≤x≤π+kπ(k∈Z), 12分
所以g(x)的单调递减区间为(k∈Z).
13分
[得分保障]
得分点
第(1)问的关键是根据f(0)=得出φ的值.
第(2)问化简得到g(x)=cos 2x-sin 2x得1分,用辅助角公式化简正确得1分,求出值域得1分,写出单调递增区间和单调递减区间各得2分.
失分点
第(1)问忽略φ的范围,导致答案错误.
第(2)问两角和的余弦公式展开错误,导致后续合并项错误;辅助角公式应用失误(如特殊角取错),导致值域和单调区间全错;值域求解错误,如化简后的系数错误,则值域必然错误;单调区间端点错误或周期遗漏,部分学生可能仅写出一个周期内的单调区间(如k=0时的单调区间);求解复合函数单调区间时,未考虑内层函数,导致结果错误.
[教材链接] 本题源自人教A版必修第一册第255页复习参考题5综合运用第21题;湘教版必修第一册第206页复习题五第9题,必修第二册第81页习题2.2第5题.
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