每日一题[319]镜中花,水中月

2015年高考数学安徽理科第10题(选择压轴题)

已知函数$f\left(x\right)=A\sin\left(\omega x+\varphi\right)$($A$,$\omega$,$\varphi$均为正的常数)的最小正周期为${\mathrm \pi}$,当$x=\dfrac{2{\mathrm \pi}}{3}$时,函数$f\left(x\right)$取得最小值,则下列结论正确的是(  ) 
A.$f\left(2\right)<f\left(-2\right)<f\left(0\right)$

B.$f\left(0\right)<f\left(2\right)<f\left(-2\right)$

C.$f\left(-2\right)<f\left(0\right)<f\left(2\right)$

D.$f\left(2\right)<f\left(0\right)<f\left(-2\right)$


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正确答案是A.

 根据已知,我们容易获得一个长度为半周期的单调递增区间$\left[\dfrac{2\pi}3,\dfrac{7\pi}6\right]$.因此可以利用诱导公式将$x=2,-2,0$诱导到这个已知单调性的区间上来.

为了便于诱导,我们可以保留两位小数近似计算,此时单调递增区间为$[2.09,3.66]$,周期为$3.14$,$x=2.09$是一条对称轴.于是$$f(2)=f(2.18),f(0)=f(3.14),f(-2)=f(1.14)=f(3.04),$$从而$$f(2)<f(-2)<f(0).$$

事实上,函数$f(x)$关于$x=a$对称即当自变量的和为$2a$时,函数值相等.如本题中,由于$$2+2.18=1.14+3.04=2\times 2.09,$$于是$$f(2)=f(2.18),f(1.14)=f(3.04).$$

 本题不需要求出$f(x)$的解析式,由周期与最小值点就可以完全确定函数的单调区间,而比较函数值的大小只需要将自变量转换到同一个单调区间内即可.与单调性相关的问题很多时候解析式只是性质的一个载体,透过函数这个镜像看到性质这个本体才是解题的关键.


下面给出一道练习.

2015高考数学全国新课标II文科第12题(选择压轴题)

设函数$f(x)=\ln(1+|x|)-\dfrac{1}{1+x^2}$,则使得$f(x)>f(2x-1)$成立的$x$的取值范围是_____.

答案 $\left(\dfrac 13,1\right)$

分析 $f(x)$是一个典型的偶函数,有$$f(x)=f(|x|).$$容易知道当$x\geqslant 0$时,$f(x)$单调递增.于是不等式$f(x)>f(2x-1)$即$$|x|>|2x-1|,$$也即$$x^2>(2x-1)^2,$$解得$$\dfrac 13<x<1.$$

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