要啥和差化积,本质比技巧重要——2025年高考数学第19题深度研究
高考命题的悄然转向:从技巧演练到本质理解
高考已经过去六个多月,高一的同学不知不觉也学到了三角函数模块。从弧度制、同角三角函数关系,到诱导公式、二倍角公式,一步步搭建起三角知识的框架。最近重新审视2025年高考数学第19题这道三角压轴题,不再是当时追求快速破题的急切,反而有了新的感悟:这道题根本不是“超纲难题”,而是检验三角函数本质理解的绝佳范本——它真正要考的,从来不是和差化积这种“技巧性公式”,而是贯穿整个函数思想最本质的体现。
让我们先完整地看看这道题:
(2025新高考1卷) 19、设函数 $$ f(x) = 5\cos x - \cos 5x $$
(1) 求 f(x) 在 [0,4π] 的最大值;
(2) 给定 θ∈(0,π),设 a 为实数,证明:存在 y∈[a−θ,a+θ],使得 cosy≤cosθ;
(3) 若存在 φ 使得对任意 x,都有 5cosx−cos(5x+φ)≤b,求 b 的最小值。
从表面上看,这是一道标准的三角函数综合题。但当我们剥开层层外壳,会发现它揭示的数学思想远比我们想象的要深刻。
第一问:回归导数本源,理解函数变化
第一问要求函数在特定区间的最值。最自然的思路是求导:
(1)解: f′(x)=−5sinx+5sin5x
令 f′(x)=0,即 sinx=sin5x。
解得:5x=x+2kπ 或 5x=π−x+2kπ (k∈Z)。
结合 x∈[0,4π],解得 x=6π。