(本小题满分 12 分) 已知函数 f(x)=sin (x…——2013 高考数学第 17 题答案解析

2013_退役省自主命题 (2013·理)

2013 全国 第 17 题 解答题 区分题
2013_退役省自主命题 (2013·理)

17.(本小题满分 12 分)
已知函数 $f(x)=\sin \left(x-\frac{\pi}{6}\right)+\cos \left(x-\frac{\pi}{3}\right) \cdot g(x)=2 \sin ^{2} \frac{x}{2}$。
(I)若 $\alpha$ 是第一象限角,且 $f(\alpha)=\frac{3 \sqrt{3}}{5}$。求 $g(\alpha)$ 的值;
(II)求使 $f(x) \geq g(x)$ 成立的 x 的取值集合。

参考答案(1) $f(\alpha)=\sin \left(\alpha-\frac{\pi}{6}\right)+\cos \left(\alpha-\frac{\pi}{3}\right)=\frac{\sqrt{3}}{2} \sin \alpha-\frac{1}{2} \cos \alpha+\frac{1}{2} \cos \alpha+\frac{\sqrt{3}}{2} \sin \alpha=\frac{3 \sqrt{3}}{5}$,所以 $\sin \alpha=\frac{3}{5}$,因为 $\alpha$ 是第一象限角,所以 $g(\alpha)=1-\cos \alpha=\frac{1}{5}$; (2) $f(x)=\sin \left(x-\frac{\pi}{6}\right)+\cos \left(x-\frac{\pi}{3}\right)=\sqrt{3} \sin x, g(x)=2 \sin ^{2} \frac{x}{2}=1-\cos x$;因为 $f(x) \geq g(x)$,所以 $\sqrt{3} \sin x \geq 1-\cos x$,化简得 $\sin \left(x+\frac{\pi}{6}\right) \geq \frac{1}{2}$,所以 $\frac{\pi}{6}+2 k \pi \leq x+\frac{\pi}{6} \leq \frac{5 \pi}{6}+2 k \pi, k \in Z$,解得 x 的取值集合为 $\left\{x \left\lvert\, 2 k \pi \leq x \leq \frac{2 \pi}{3}+2 k \pi\right., k \in Z\right\}$.

完整解析 · 逐步详解

【答案】①
$f(\alpha)=\sin \left(\alpha-\frac{\pi}{6}\right)+\cos \left(\alpha-\frac{\pi}{3}\right)=\frac{\sqrt{3}}{2} \sin \alpha-\frac{1}{2} \cos \alpha+\frac{1}{2} \cos \alpha+\frac{\sqrt{3}}{2} \sin \alpha=\frac{3 \sqrt{3}}{5}$,所以 $\sin \alpha=\frac{3}{5}$,因为 $\alpha$ 是第一象限角,所以 $g(\alpha)=1-\cos \alpha=\frac{1}{5}$;
②$f(x)=\sin \left(x-\frac{\pi}{6}\right)+\cos \left(x-\frac{\pi}{3}\right)=\sqrt{3} \sin x, g(x)=2 \sin ^{2} \frac{x}{2}=1-\cos x$;因为 $f(x) \geq g(x)$,所以 $\sqrt{3} \sin x \geq 1-\cos x$,化简得 $\sin \left(x+\frac{\pi}{6}\right) \geq \frac{1}{2}$,所以 $\frac{\pi}{6}+2 k \pi \leq x+\frac{\pi}{6} \leq \frac{5 \pi}{6}+2 k \pi, k \in Z$,解得
x 的取值集合为 $\left\{x \left\lvert\, 2 k \pi \leq x \leq \frac{2 \pi}{3}+2 k \pi\right., k \in Z\right\}$.
【解析】(1)对 $f(x)$ 化简,先求出 $\sin \alpha$ 的值,再求 $g(\alpha)$ 的值;(2)将问题转化为 $f(x)-g(x) \geq 0$即可求解.

【考点定位】本题考查三角函数的计算、三角恒等变换、三角函数的性质,考查学生的基本.运算能力。

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