专题地图 › 三角函数的图象与性质
2014 年安徽预赛 · 第 2 题
F3填空题三角函数的图象与性质
函数 y=tan(2013x)−tan(2014x)+tan(2015x) 在 [0,π] 中的零点个数是。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:2014
解析
思路
合并后用相位对称关系提取一个正因子,零点候选再逐一删去原禁点。
解答
记 A=2013x,B=2014x,C=2015x,则 A+C=2B,原定义域要求 cosAcosBcosC=0。在此域内,
tanA+tanC−tanB=cosAcosBcosCsinB(2cos2B−cosAcosC).
由 cos(B−x)cos(B+x)=cos2B−sin2x,括号化为 cos2B+sin2x>0。故零点当且仅当 sin2014x=0,候选为 x=kπ/2014,k=0,…,2014,共2015个。 在这些候选处,cosB=±1,且 cosAcosC=cos2x。只有 x=π/2 对应 k=1007 使原分母为零,应删去。其余均合法,所以零点个数为 2014。
复核
两端0与 π 的三个正切均有定义且值为0,须计入。π/2 虽满足化简后的正弦零点式,却使原两个奇频率正切无定义,不能因合并约分而补回。
方法总结
等距频率的正切和可通过和角关系合并;数零点时,代数候选与原定义域筛选是两个不可合并的步骤。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
同相位中心合并三个正切提取定号因子,列出全部代数零点后再严格删去原分母禁点。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:正切和半角代换、反求全部合法输入并筛选
专题卡:恰有几个零点或极值点:把 的区间换成相位区间,再数点