(5分)若函数 f ( x )=cos 2 x + a s…——2014 高考数学第 16 题答案解析

2014_大纲版 (2014·理)

2014 全国 第 16 题 填空题 区分题
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16.(5分)若函数 $\mathrm{f}(\mathrm{x})=\cos 2 \mathrm{x}+\mathrm{a} \sin \mathrm{x}$ 在区间 $\left(\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{2}\right)$ 是减函数,则 a 的取值范围是 $\_\_\_\_$ ( $-\infty$ ,2] .

参考答案$(-\infty, 2]$

完整解析 · 逐步详解

【考点】HM:复合三角函数的单调性.
【专题】51:函数的性质及应用;57:三角函数的图像与性质.
【分析】利用二倍角的余弦公式化为正弦,然后令 $\mathrm{t}=\sin \mathrm{x}$ 换元,根据给出的 x 的范围求出 t 的范围,结合二次函数的图象的开口方向及对称轴的位置列式求解a的范围.

【解答】解:由 $\mathrm{f}(\mathrm{x})=\cos 2 \mathrm{x}+\mathrm{a} \sin \mathrm{x}$
$=-2 \sin ^{2} x+a \sin x+1$ ,
令 $\mathrm{t}=\sin \mathrm{x}$ ,
则原函数化为 $\mathrm{y}=-2 \mathrm{t}^{2}+\mathrm{at}+1$ .
$\because x \in\left(\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{2}\right)$ 时 $f(x)$ 为减函数,
则 $\mathrm{y}=-2 \mathrm{t}^{2}+\mathrm{at}+1$ 在 $\mathrm{t} \in\left(\frac{1}{2}, 1\right)$ 上为减函数,
$\because y=-2 t^{2}+a t+1$ 的图象开口向下,且对称轴方程为 $t=\frac{a}{4}$ .
$\therefore \frac{\mathrm{a}}{4} \leqslant \frac{1}{2}$ ,解得: $\mathrm{a} \leq 2$ .
$\therefore \mathrm{a}$ 的取值范围是 $(-\infty, 2]$ .
故答案为:$(-\infty, 2]$ .
【点评】本题考查复合函数的单调性,考查了换元法,关键是由换元后函数为减函数求得二次函数的对称轴的位置,是中档题.

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