大家好!本文和大家分享一道2002年上海高考数学真题。这道题看着挺吓人,又是三角函数又是二次函数,其实透过外表看本质,这道题其实非常简单,就是纸老虎。接下来我们就来一起看一下这道题。
先看第一问:求二次函数的最值。
二次函数的最值是高中数学的重点,也是难点。二次函数的最值问题的常考题型可以分为三类:定轴定区间、定轴动区间、动轴定区间。
定轴定区间:这是二次函数最值问题中最简单的一类,也就是说已知函数的开口方向、对称轴以及x的取值范围,求函数的最值。这类型题目只需要画出函数的图像就可以很轻松地求解。
定轴动区间:即二次函数的开口方向、对称轴已经确定了,但是x的取值范围是变化的,比如x在[t,t+1]上,x就会随着t的变化而变化。这类型题目也是先画出函数图像,再左右移动x所在的区间,找出取最值的情况。
动轴定区间:即二次函数的开口方向和x的取值范围确定了,但是函数的对称轴在变化。这种情况下,先画出x所在的区间,然后把函数图像左右移动,从而找出取最值的条件。
上面三种情况可以归结为一个方法:先画出确定的因素,再将不确定的因素进行左右移动,从而找出取最值的条件。
回到题目,由于已经告诉了θ的值,即已知tanθ的值,代入原函数后,原函数的解析式也就确定了。又x的取值范围也是确定的,所以这就是二次函数“定轴定区间”的最值问题。这种情况下,可以根据图像求解,也可以根据对称轴与x所在区间的关系直接求解。
由于f(x)的开口向上,所以越靠近顶点的函数值也就越小,而对称轴刚好在x所在区间内,所以最小值就是顶点的函数值。同理,离顶点越远的点函数值越大,所以当x=-1时,f(-1)最大。
再看第二问,求θ的取值范围。
本问主要考查的是二次函数的单调性,而二次函数的单调性与开口方向和对称轴息息相关,二次函数的单调性在对称轴两边是相反的。
要使f(x)在[-1,√3]上是单调函数,那么f(x)的对称轴就不能在这个区间内。也就是说对称轴要小于等于-1或者大于等于√3,即-tanθ≤-1或-tanθ≥√3,即tanθ≥1或tanθ≤-√3。
接下来根据正切函数的性质及题干中给出θ的取值范围,综合求出最终θ的范围。
这道题的难度其实并不大,只是形式上看起来比较复杂,只要细心一点得满分问题不大。