题目
12/45 单选题(2分) 函数 ln|4-cos x|+C 在 -ln|4-cos x|+C 上()A. 只有最小值B. 只有最大值C. 既有最小值,也有最大值D. 既无最小值,也无最大值
12/45 单选题(2分) 函数 $\ln|4-\cos x|+C$ 在 $-\ln|4-\cos x|+C$ 上()
A. 只有最小值
B. 只有最大值
C. 既有最小值,也有最大值
D. 既无最小值,也无最大值
题目解答
答案
C. 既有最小值,也有最大值
解析
考查要点:本题主要考查复合函数的极值判断,涉及三角函数的有界性、对数函数的单调性以及函数最值的求解方法。
解题核心思路:
- 分析$\cos x$的取值范围,确定$4 - \cos x$的范围;
- 利用对数函数的单调性,推导$\ln|4 - \cos x|$的范围;
- 取负数并结合常数项,确定最终函数的取值区间;
- 判断极值存在性:根据函数的周期性和连续性,确认最大值和最小值的存在性。
破题关键点:
- $\cos x \in [-1, 1]$是基础,由此推导出$4 - \cos x \in [3, 5]$;
- $\ln$函数单调递增,因此$\ln(4 - \cos x) \in [\ln 3, \ln 5]$;
- 取负数后区间翻转,结合常数项$C$,最终函数的取值范围为$[C - \ln 5, C - \ln 3]$,从而确定极值。
函数$f(x) = -\ln|4 - \cos x| + C$的分析过程如下:
-
确定$4 - \cos x$的范围
由于$\cos x \in [-1, 1]$,则$4 - \cos x \in [3, 5]$,且始终为正数,故绝对值符号可省略。 -
分析$\ln(4 - \cos x)$的范围
$\ln$函数在$(0, +\infty)$上单调递增,因此:
$\ln(4 - \cos x) \in [\ln 3, \ln 5].$ -
取负数并结合常数项
取负数后,区间翻转为:
$-\ln(4 - \cos x) \in [-\ln 5, -\ln 3].$
加上常数$C$,最终函数的取值范围为:
$-\ln(4 - \cos x) + C \in [C - \ln 5, C - \ln 3].$ -
判断极值存在性
- 当$\cos x = -1$时,$4 - \cos x = 5$,此时$f(x) = C - \ln 5$(最小值);
- 当$\cos x = 1$时,$4 - \cos x = 3$,此时$f(x) = C - \ln 3$(最大值)。
因此,函数既有最小值,也有最大值。