关于函数 f(x)=sin x+ 1 sin x 有如下四…——2020 高考数学第 16 题答案解析

2020_新课标 III 卷 (2020·理)

2020 全国 第 16 题 解答题 区分题
2020_新课标 III 卷 (2020·理)

16.关于函数 $f(x)=\sin x+\frac{1}{\sin x}$ 有如下四个命题:
①$f(x)$ 的图像关于 $y$ 轴对称.
②$f(x)$ 的图像关于原点对称.
③$f(x)$ 的图像关于直线 $x=\frac{\pi}{2}$ 对称.
④$f(x)$ 的最小值为 2 .
其中所有真命题的序号是

参考答案

②③

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这道题真正考什么?

核心知识
函数基本性质的综合应用
核心考法
图像与周期性特殊值法
关键能力
应用多选题
最容易错
等号成立条件定义域忽略
难度
区分题
先及格路线 · 函数基本性质的综合应用 · 中等题

如果目标是先及格,这类题值得掌握。

用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。

完整解析 · 逐步详解

【答案】②③

【解析】

【分析】
利用特殊值法可判断命题①的正误;利用函数奇偶性的定义可判断命题②的正误;利用对称性的定义可判断命题③的正误;取 $-\pi<x<0$ 可判断命题④的正误.综合可得出结论.

【详解】对于命题①,$f\left(\frac{\pi}{6}\right)=\frac{1}{2}+2=\frac{5}{2}, f\left(-\frac{\pi}{6}\right)=-\frac{1}{2}-2=-\frac{5}{2}$ ,则
$f\left(-\frac{\pi}{6}\right) \neq f\left(\frac{\pi}{6}\right)$,
所以,函数 $f(x)$ 的图象不关于 $y$ 轴对称,命题(1)错误;

对于命题(2),函数 $f(x)$ 的定义域为 $\{x \mid x \neq k \pi, k \in Z\}$ ,定义域关于原点对称,
$f(-x)=\sin (-x)+\frac{1}{\sin (-x)}=-\sin x-\frac{1}{\sin x}=-\left(\sin x+\frac{1}{\sin x}\right)=-f(x)$,
所以,函数 $f(x)$ 的图象关于原点对称,命题(2)正确;
对于命题③,$\because f\left(\frac{\pi}{2}-x\right)=\sin \left(\frac{\pi}{2}-x\right)+\frac{1}{\sin \left(\frac{\pi}{2}-x\right)}=\cos x+\frac{1}{\cos x}$ ,
$f\left(\frac{\pi}{2}+x\right)=\sin \left(\frac{\pi}{2}+x\right)+\frac{1}{\sin \left(\frac{\pi}{2}+x\right)}=\cos x+\frac{1}{\cos x}$ ,则 $f\left(\frac{\pi}{2}-x\right)=f\left(\frac{\pi}{2}+x\right)$ ,
所以,函数 $f(x)$ 的图象关于直线 $x=\frac{\pi}{2}$ 对称,命题(3)正确;
对于命题④,当 $-\pi<x<0$ 时, $\sin x<0$ ,则 $f(x)=\sin x+\frac{1}{\sin x}<0<2$ ,
命题(4)错误。
故答案为:②③.
【点睛】本题考查正弦型函数的奇偶性、对称性以及最值的求解,考查推理能力与计算能力 ,属于中等题.

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