(本小题共 13 分) 已知函数 f(x)=4 cos x…——2011 高考数学第 15 题答案解析

2011_北京卷 (2011·文)

2011 北京 第 15 题 解答题 区分题
2011_北京卷 (2011·文)

15.(本小题共 13 分)
已知函数 $f(x)=4 \cos x \sin \left(x+\frac{\pi}{6}\right)-1$ .
(I)求 $f(x)$ 的最小正周期:
(II)求 $f(x)$ 在区间 $\left[-\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{4}\right]$ 上的最大值和最小值.

完整解析 · 逐步详解

【解答】
(共13分)
解:(I)因为 $f(x)=4 \cos x \sin \left(x+\frac{\pi}{6}\right)-1$

$$ \begin{aligned} & =4 \cos x\left(\frac{\sqrt{3}}{2} \sin x+\frac{1}{2} \cos x\right)-1 \\ & =\sqrt{3} \sin 2 x+2 \cos ^{2} x-1 \\ & =\sqrt{3} \sin 2 x+\cos 2 x \\ & =2 \sin \left(2 x+\frac{\pi}{6}\right) \end{aligned} $$

所以 $f(x)$ 的最小正周期为 $\pi$
(II)因为 $-\frac{\pi}{6} \leq x \leq \frac{\pi}{4}$ ,所以 $-\frac{\pi}{6} \leq 2 x+\frac{\pi}{6} \leq \frac{2 \pi}{3}$ .
于是,当 $2 x+\frac{\pi}{6}=\frac{\pi}{2}$ ,即 $x=\frac{\pi}{6}$ 时,$f(x)$ 取得最大值 2 ;
当 $2 x+\frac{\pi}{6}=-\frac{\pi}{6}$ ,即 $x=-\frac{\pi}{6}$ 时,$f(x)$ 取得最小值 -1 .

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