函数f(x)的值域为[-23,23]. 83
(2)因为f(x0)=,
5由(1)有f(x0)=23sin?即sin?
?πx0+π?=83,
?53??4
?πx0+π?=4.
?3?5?4
?102?由x0∈?-,?,
?33?
知
πx0π?ππ?+∈?-,?, 43?22?
所以cos?
?πx0+π?=
?3??4?4?23
1-??=. ?5?5
故f(x0+1)=23sin?
?πx0+π+π?
43??4?
πx0π?π???+?+? =23sin??3?4???4=23?sin?
?
?
?πx0+π?cosπ+cos?πx0+π?sinπ?
?4?3?3?44??4???
232?76?4
=23?×+×?=. ?5252?5—————
—————————————— 解决三角函数图象与性质的综合问题的方法
认识并理解三角函数的图象与性质是解决此类问题的关键.此类问题往往先用三角恒等变换化简函数解析式,再来研究其性质,因此对三角恒等变换的公式应熟练掌握.
ππ??3.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R?其中A>0,ω>0,-<φ<?,其部分
22??图象如图所示.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)已知横坐标分别为-1、1、5的三点M、N、P都在函数f(x)的图象上,求sin∠MNP的值.
9
解:(1)由图可知,
2ππ
最小正周期T=4×2=8,所以T==8,ω=.
ω4ππ?π?又f(1)=sin?+φ?=1,且-<φ<, 22?4?ππ3ππππ
所以-<+φ<,所以+φ=,φ=.
444424π
所以f(x)=sin(x+1).
4
π
(2)因为f(-1)=sin(-1+1)=0,
4
f(1)=sin(1+1)=1,f(5)=sin(5+1)=-1,
所以M(-1,0),N(1,1),P(5,-1), 所以|MN|=5,|MP|=37,|PN|=20, 5+20-373
从而cos∠MNP==-,
525×20由∠MNP∈(0,π),
42得sin∠MNP=1-cos∠MNP=. 5
1个区别——两种图象变换的区别
由y=sin x的图象变换到y=Asin(ωx+φ)的图象,两种变换的区别:先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移|φ|的量是(ω>0)个单位.原因在于相位变换和周期变换都是针对x而言,即x本身加减
ω多少值,而不是依赖于ωx加减多少值.
2个注意——作函数y=Asin(ωx+φ)的图象应注意的问题 (1)首先要确定函数的定义域;
(2)对于具有周期性的函数,应先求出周期,作图象时只要作出一个周期的图象,就可根据周期性作出整个函数的图象.
3种方法——由函数图象求解析式的方法
方法一 如果从图象可确定振幅和周期,则可直接确定函数表达式y=Asin(ωx+φ)中的参数A和ω,再选取“第一零点”(即五点作图法中的第一个点)的数据代入“ωx+φ=0”(要注意正确判断哪一点是“第一零点”)求得φ.
方法二 通过若干特殊点代入函数式,可以求得相关待定系数A,ω,φ.依据是五点
π
4π4
10
法.
方法三 运用逆向思维的方法,根据图象变换可以确定相关的参数.
答题模板——由三角函数图象确定解析式
[典例] (2012·湖南高考)(本小题满分12分)已知函数f(x)=π??Asin(ωx+φ)?x∈R,ω>0,0<φ
?2?
(1)求函数f(x)的解析式;
?π??π?(2)求函数g(x)=f?x-?-f?x+?的单调递增区间.
?12??12?
[快速规范审题]
第(1)问
1.审条件,挖解题信息
可知图象与y轴的交点及两个平衡点
观察条件:函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象―――――――――――――――→ ―(0,1),?可确定周期?5π,0?,?11π,0?―?11π-5π?=π.
―――――→T=2????12 12??12??12???
2.审结论,明确解题方向
需要确定A,ω,φ三个参数
观察所求结论:求函数f(x)的解析式――――――――――――→应建立关于A,ω, φ的三个方程.
3.建联系,找解题突破口
5π由周期确定ω2π由平衡点确定φ结合条件和求解可知――――――――→=π,即ω=2―――――――→2×+φ= ω12π+2kπ,k∈Z,
π初步确定函数解析式?2x+π? 即φ=――――――――――――→f(x)=Asin?? 6?6?π由点0,1确定A―――――――――→f(0)=1?Asin=1?A=2 6π?A,ω,φ都已求出,解析式确定?―――――――――――――――→f(x)=2sin?2x+?.
?6?
第(2)问
1.审条件,挖解题信息
11
π??观察条件:f(x)=2sin?2x+?. 6??2.审结论,明确解题方向
化简gx的解析式?π??π?观察所求结论:求函数g(x)=f?x-?-f?x+?的单调递增区间―――――――――→?12??12?
g(x)=2sin?2x-?.
3
??
π??
3.建联系,找解题突破口
ππ
联想函数y=sin x的单调性???????????2kπ-2≤2x-3≤2kπ+π5π?ππ5π??kπ-≤x≤kπ+,k∈Z?g(x)的单调递增区间是?kπ-,kπ+?,k∈Z.
1212?21212?
[准确规范答题]
(1)由题设图象知,周期T=2?2π
所以ω==2.?(2分)
????单调递增区间为?2k??,2k???,k?z22???11π-5π?=π, ?12??12
T5π
因为点(,0)在函数图象上,
12
易忽视φ的范围或点?5π??5π+φ?=0.
所以Asin?2×+φ?=0,即sin??12???6?
π5π5π4π又因为0<φ<,所以<+φ<.
26635ππ
从而+φ=π,即φ=.?(4分)
66又点(0,1)在函数图象上,所以
?5π+0?为第二个平?12???衡点而导致解题错误. Asin =1,得A=2.?(5分)
故函数f(x)的解析式为 π??2x+f(x)=2sin??.?(6分)
6??
π
6
??π?π???π?π?(2)g(x)=2sin?2?x-?+?-2sin?2?x+?+? ??12?6???12?6?
π??=2sin 2x-2sin?2x+??(7分)
3??3?1?
=2sin 2x-2?sin 2x+cos 2x?
2?2?
12
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