本题导读
本题考查三角函数的图象与性质,以及三角函数的对称性与最值。
📌【题干】
Question
(2013年大纲卷(理)) 已知函数 ,下列结论中错误的是()
A. 的图象关于点 中心对称
B. 的图象关于 对称
C. 的最大值为
D. 既是奇函数,又是周期函数
🔍【思路分析】
破题导航
- 化简函数式:先用二倍角公式 ,把 化为 ,便于用单个变量表示。
- 判断奇偶性与周期性:由化简式直接计算 与 ,可快速判定 D。
- 验证对称中心与对称轴:中心对称 的代数特征是 ;轴对称 的代数特征是 。把 、 分别代入检验。
- 检验最值:令 ,则 ,用导数求出该三次函数在 上的最大值,与 比较。
✅【答案】
点击查看答案
C
✍【详细解析】
Abstract
第一步:化简函数式
由二倍角公式 ,得 。
第二步:判断 D 项(奇偶性与周期性)
,故 是奇函数; 又 ,故 是周期函数。 所以 D 项正确。
第三步:判断 A 项(关于点 中心对称)
, 即 对一切 成立,故图象关于点 中心对称,A 项正确。
第四步:判断 B 项(关于直线 对称)
, 即 对一切 成立,故图象关于直线 对称,B 项正确。
第五步:判断 C 项(最值)
令 ,则 ,且 。 设 ,,则 。 令 ,得 。 , ,端点处 。 所以 的最大值为 。
因为 ,而 ,两者不相等, 故 的最大值不是 ,即 C 项错误。
故选:C。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:三角函数的图象与性质(对称中心、对称轴、最值、奇偶性、周期性)。
核心方法:性质验证法 + 换元法。先把函数化为 ,对称性问题转成 与 、 的恒等关系;最值问题换元 化为三次函数,再用导数处理。
避坑指南:- 判断对称中心用 ,判断对称轴用 ,两者不要混用。 - ,换元 后务必带上 的限制,否则会求出 时的发散值。 - 求三次函数在闭区间上的最值时,必须比较极值点与端点的函数值。 - 本题问的是「错误的结论」,最后要落在 C 项上,不要误选成正确结论。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:三角函数的最值、函数的奇偶性与周期性、利用导数求函数在闭区间上的最值。
结论推广:一般地, 型函数的最大值为 (在 处取得),最小值为 ;其最小正周期为 (,故 不是正周期)。
方法推广:凡形如「」的最值问题,都可换元为三次函数 后用导数求解;对称性问题一律化为 的恒等式验证。
🔗【关联脉络】
Multi column
知识锚点 (Nodes)
类题演练 (Links)