已知函数 $f(x)=2\cos x(\cos x+\sqrt{3}\sin x)-1,x\in\mathbf R$.
【难度】
【出处】
2018年全国高中数学联赛陕西省预赛(第二试)
【标注】
  • 知识点
    >
    函数
    >
    函数的图象与性质
    >
    函数的单调性
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的单调性
  • 知识点
    >
    数列
    >
    等差数列及其性质
    >
    等差数列的定义与通项
  1. 求函数 $f(x)$ 的单调递增区间;
    标注
    • 知识点
      >
      函数
      >
      函数的图象与性质
      >
      函数的单调性
    • 知识点
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      微积分初步
      >
      利用导数研究函数的性质
      >
      利用导数研究函数的单调性
    答案
    $\bigg[k\pi-\dfrac{\pi}{3},k\pi+\dfrac{\pi}{6}\bigg](k\in\mathbf Z)$
    解析
    $f(x)=2\sqrt{3}\sin x\cos x+2\cos^2x-1=\sqrt{3}\sin 2x+\cos 2x=2\sin(2x+\dfrac{\pi}{6})$.由 $2k\pi-\dfrac{\pi}{2}\leqslant 2x+\dfrac{\pi}{6}\leqslant 2k\pi+\dfrac{\pi}{2}$,得 $f(x)$ 的单调递增区间为 $\bigg[k\pi-\dfrac{\pi}{3},k\pi+\dfrac{\pi}{6}\bigg](k\in\mathbf Z)$.
  2. 设点 $P_1(x_1,y_1),P_2(x_2,y_2),\cdots,P_n(x_n,y_n),\cdots$ 都在函数 $y=f(x)$ 的图像上,且满足 $x_1=\dfrac{\pi}{6},x_{n+1}-x_n=\dfrac{\pi}{2}(n\in\mathbf N^{\ast})$.求 $y_1+y_2+\cdots+y_{2018}$ 的值.
    标注
    • 知识点
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      数列
      >
      等差数列及其性质
      >
      等差数列的定义与通项
    答案
    $0$
    解析
    由题设知,$\{x_n\}$ 是首项为 $\dfrac{\pi}{6}$,公差为 $\dfrac{\pi}{2}$ 的等差数列,所以 $x_n=\dfrac{\pi}{6}+(n-1)\cdot\dfrac{\pi}{2}=\dfrac{\pi}{2}n-\dfrac{\pi}{3}(n\in\mathbf Z^{\ast})$.从而,$y_n=2\sin (n\pi-\dfrac{\pi}{2})=-2\cos n\pi=2(-1)^{n-1}(n\in\mathbf Z^{\ast})$.故 $y_1+y_2+\cdots+y_{2018}=0$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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