本题导读
本题考查正弦函数的图象与性质,以及复合三角函数单调区间的求解。
📌【题干】
Question
(2021年新高考I卷)下列区间中,函数 单调递增的区间是( )
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 明确母函数增区间:正弦函数 的单调递增区间为 。
- 实施整体代换:令 ,将整体 代入上述增区间不等式。
- 求解 的范围:通过移项和通分,计算出函数 的所有单调增区间族。
- 子集校验:对比选项中的开区间,判断哪一个区间完全包含在计算出的增区间范围内。
✅【答案】
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A
✍【详细解析】
Abstract
第一步:构建整体变量的不等式 令 。 要使函数 单调递增,需满足:
第二步:解不等式求 的取值范围 不等式各项同时加上 : 进行通分计算: 化简得:
第三步:确定具体的增区间并对比选项 当 时,函数 的一个单调递增区间为 。 现在检查选项区间是否为该区间的子集:
- A 选项 :因为 且 ,所以 。该区间符合题意。
- B 选项 :因为 ,该区间包含了部分减区间,排除。
- C 选项 :显然不在 范围内,排除。
- D 选项 :代入 检查,增区间为 ,该选项亦不符合。
故选:A。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心工具——整体代换法:处理 型函数的单调性、极值点、对称性时,将相位部分看作整体是标准的转化手段。
- 逻辑注意点——子集关系:单调区间的选择题不一定要求你选出“整个”单调区间。只要选项给出的区间是该函数某个单调增区间的子集,那么函数在该区间内就是单调递增的。
- 避坑指南:
- 系数影响:注意 前面的系数 的正负。若 ,则增减区间会发生对调。本题中 ,无需考虑此变化。
- 计算失误:分数加减(如 )是此类基础题最常见的丢分点,务必在草稿纸上通分核对。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 变式思考:如果函数变为 ,单调增区间该如何求解? (提示:余弦函数的增区间为 ,同样使用整体代换法即可。)
- 能力提升:若 (如 ),在解不等式最后一步需要除以 ,此时单调区间的长度会缩短一半。
🔗【关联脉络】
Multi column