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1、试题题目:设函数fn(θ)=sinnθ+(-1)ncosnθ,0≤θ≤π4,其中n为正整数.(1)判断函..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-01 07:30:00

试题原文

设函数fn(θ)=sinnθ+(-1)ncosnθ,0≤θ≤
π
4
,其中n为正整数.
(1)判断函数f1(θ)、f3(θ)的单调性,并就f1(θ)的情形证明你的结论;
(2)证明:2f6(θ)-f4(θ)=(cos4θ-sin4θ)(cos2θ-sin2θ);
(3)对于任意给定的正奇数n,求函数fn(θ)的最大值和最小值.

  试题来源:上海   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:函数的单调性、最值



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(1)f1(θ)、f3(θ)在0≤θ≤
π
4
,上均为单调递增的函数.
对于函数f1(θ)=sinθ-cosθ,设 θ1<θ2,θ1、θ2∈[0,
π
4
],则
f1(θ1)-f1(θ2)=(sinθ1-sinθ2)+(cosθ2-cosθ1),
∵sinθ1<sinθ2,cosθ2<cosθ1
∴f1(θ1)<f1(θ2)函数f1(θ)在[0,
π
4
]上单调递增.
(2)∵原式左边=2(sin6θ+cos6θ)-(sin4θ+cos4θ)
=2(sin2θ+cos2θ)(sin4θ-sin2θcos2θ+cos4θ)-(sin4θ+cos4θ)
=1-sin22θ=cos22θ.
又∵原式右边=(cos2θ-sin2θ)2=cos2
∴2f6(θ)-f4(θ)=(cos4θ-sin4θ)(cos2θ-sin2θ).
(3)当n=1时,函数f1(θ)在[0,
π
4
]上单调递增,
f1(θ)的最大值为f1
π
4
)=0,最小值为f1(0)=-1.
当n=3时,函数f3(θ)在[0,
π
4
]上为单调递增.
∴f3(θ)的最大值为f3
π
4
)=0,最小值为f3(0)=-1.
下面讨论正奇数n≥5的情形:对任意θ1、θ2∈[0,
π
4
],且θ1<θ2
∵fn(θ1)-fn(θ2)=(sinnθ1-sinnθ2)+(cosnθ2-cosnθ1),
以及 0≤sinθ1<sinθ2<1  0≤cosθ2<cosθ1<1,
∴sinnθ1<sinnθ2 cosnθ2<cosnθ1,从而fn(θ1)<fn(θ2).
∴fn(θ)在[0,
π
4
]上为单调递增,
则fn(θ)的最大值为fn
π
4
)=0,最小值为fn(0)=-1.
综上所述,当n为奇数时,函数fn(θ)的最大值为0,最小值为-1.
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“设函数fn(θ)=sinnθ+(-1)ncosnθ,0≤θ≤π4,其中n为正整数.(1)判断函..”的主要目的是检查您对于考点“高中函数的单调性、最值”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中函数的单调性、最值”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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