(本小题满分 12 分)已知函数 f(x)=sin (3…——2014 高考数学第 17 题答案解析

2014_退役省自主命题 (2014·文)

2014 全国 第 17 题 解答题 区分题
2014_退役省自主命题 (2014·文)

17.(本小题满分 12 分)已知函数 $f(x)=\sin \left(3 x+\frac{\pi}{4}\right)$ .
(1)求 $f(x)$ 的单调递增区间;
(2)若 $\alpha$ 是第二象限角,$f\left(\frac{\alpha}{3}\right)=\frac{4}{5} \cos \left(\alpha+\frac{\pi}{4}\right) \cos 2 \alpha$ ,求 $\cos \alpha-\sin \alpha$ 的值.

参考答案

(1) $-\frac{\pi}{4}+\frac{2}{3} k \pi \leq x \leq \frac{\pi}{12}+\frac{2}{3} k \pi(k \in Z)$; (2) $-\sqrt{2},-\frac{\sqrt{5}}{2}$ .

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这道题真正考什么?

核心知识
三角函数的图象与性质
核心考法
三角恒等变换整体代换分类讨论
关键能力
应用解答题
最容易错
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难度
区分题
先及格路线 · 三角函数基础 · 中等题

如果目标是先及格,这类题值得掌握。

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完整解析 · 逐步详解

【答案】(1)$-\frac{\pi}{4}+\frac{2}{3} k \pi \leq x \leq \frac{\pi}{12}+\frac{2}{3} k \pi(k \in Z)$ ;②$-\sqrt{2},-\frac{\sqrt{5}}{2}$ .

【解析】

试题分析:(1)将 $3 x+\frac{\pi}{4}$ 看作一个整体,根据正弦函数 $y=\sin x$ 的单调递增区间便可得 $f(x)=\sin \left(3 x+\frac{\pi}{4}\right)$的单调递增区间。(2)将 $\frac{\alpha}{3}$ 代入 $f\left(\frac{\alpha}{3}\right)=\frac{4}{5} \cos \left(\alpha+\frac{\pi}{4}\right) \cos 2 \alpha$ 得 $\sin \left(\alpha+\frac{\pi}{4}\right)=\frac{4}{5} \cos \left(\alpha+\frac{\pi}{4}\right) \cos 2 \alpha$ 。求三角函数值时,首先考虑统一角,故利用和角公式和倍角公式化为单角 $\alpha$ 的三角函数得: $\sin \alpha+\cos \alpha=\frac{4}{5}(\cos \alpha-\sin \alpha)(\cos \alpha-\sin \alpha)(\sin \alpha+\cos \alpha)$ .注意这里不能将 $\sin \alpha+\cos \alpha$ 约了。接下来分 $\sin \alpha+\cos \alpha=0$ 和 $\sin \alpha+\cos \alpha \neq 0$ 两种情况求值.
试题解析:①$-\frac{\pi}{2}+2 k \pi \leq 3 x+\frac{\pi}{4} \leq \frac{\pi}{2}+2 k \pi \Rightarrow-\frac{\pi}{4}+\frac{2}{3} k \pi \leq x \leq \frac{\pi}{12}+\frac{2}{3} k \pi(k \in Z)$ ;
②由题设得: $\sin \left(\alpha+\frac{\pi}{4}\right)=\frac{4}{5} \cos \left(\alpha+\frac{\pi}{4}\right) \cos 2 \alpha$ ,
即 $\sin \alpha+\cos \alpha=\frac{4}{5}(\cos \alpha-\sin \alpha)(\cos \alpha-\sin \alpha)(\sin \alpha+\cos \alpha)$ ,.
若 $\sin \alpha+\cos \alpha=0$ ,则 $\cos \alpha-\sin \alpha=-\sqrt{2}$ ,
若 $\sin \alpha+\cos \alpha \neq 0$ ,则 $1=\frac{4}{5}(\cos \alpha-\sin \alpha)^{2} \Rightarrow \cos \alpha-\sin \alpha=-\frac{\sqrt{5}}{2}$ .
综上得, $\cos \alpha-\sin \alpha$ 的值为 $-\sqrt{2}$ 或 $-\frac{\sqrt{5}}{2}$ .
【考点定位】三角函数的性质、三角恒等变换及三角函数的求值。

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