确定三角函数解析式的五种策略

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三角函数求解析式技巧

三角函数求解析式技巧

三角函数求解析式技巧求解析式是指将一个三角函数用一个数学表达式来表示,使得对于给定的自变量值,可以得到函数的具体值。

在数学领域中,有一些常见的技巧可以用来求解三角函数的解析式。

1. 基本关系式:三角函数有着一些基本的关系式,例如:sin^2(x) + cos^2(x) = 1,用于正弦函数和余弦函数的平方和的关系;tan(x) = sin(x)/cos(x),用于正切函数和正弦函数、余弦函数的关系等。

2. 奇偶性:根据函数的奇偶性可以简化三角函数的解析式。

例如:正弦函数sin(x)是奇函数,即sin(-x) = -sin(x);余弦函数cos(x)是偶函数,即cos(-x) = cos(x);正切函数tan(x)是奇函数,即tan(-x) = -tan(x)。

3. 三角恒等式:三角恒等式是用于描述三角函数之间的等式关系的公式。

其中最常见的三角恒等式包括:和差公式:sin(a+b) = sin(a)cos(b) + cos(a)sin(b)cos(a+b) = cos(a)cos(b) - sin(a)sin(b)倍角公式:sin(2a) = 2sin(a)cos(a)cos(2a) = cos^2(a) - sin^2(a)化简同角三角函数:tan(a) = sin(a)/cos(a)cot(a) = cos(a)/sin(a)4. 双曲函数:双曲函数是与三角函数非常相关的一类函数。

其中最常见的双曲函数包括:双曲正弦函数sinh(x) = (e^x - e^(-x))/2双曲余弦函数cosh(x) = (e^x + e^(-x))/2双曲正切函数tanh(x) = sinh(x)/cosh(x)5. 泰勒级数展开:泰勒级数展开是一种通过多项式逼近三角函数的技巧。

泰勒级数展开将一个函数表示为无穷级数的形式,从而可以通过截断级数来获得函数的近似解析式。

例如,正弦函数的泰勒级数展开为:sin(x) = x - (x^3)/3! + (x^5)/5! - (x^7)/7! + ...6. 几何关系:三角函数与几何图形之间存在着密切的关系,通过观察几何图形可以得到一些三角函数的性质。

求三角函数解析式方法总结超全面

求三角函数解析式方法总结超全面

求三角函数解析式)sin(ϕω+=x A y 常用的方法全面总结三角函数的解析式是研究三角函数图像与性质的重要依据,也是高中数学教学的重点,也是历年来高考考查的热点,学生往往不知如何挖掘出有用的信息,去求A 、ω、φ。

A (振幅):A=2-最小值最大值φ+wx :相位,其中Tw π2=(T 为最小正周期) ϕ:初相,求φ常有代入法、五点法、特殊值法等【一、利用五点法,逆求函数解析式三角函数五点法是三角函数图像绘制的方法,分别找三角函数一个周期内端点与终点两个点,另加周期内一个零点,两个极值点和一共零点,总共五个点第一点,即图像上升时与x 轴的交点,为φ+wx =0 第二点,即图像曲线的最高点,为φ+wx =2π 第三点,即图像下降时与x 轴的交点,为φ+wx =π第四点,即图像曲线的最低点,为φ+wx =23π 第五点,即图像最后一个端点,为φ+wx =π2!例1.右图所示的曲线是)sin(ϕω+=x A y (0>A ,0>ω)图象的一部分,求这个函数的解析式.>例2.是函数π2sin()2y x ωϕϕ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭的图象上的一段,则( ) A.10π116ωϕ==,B.10π116ωϕ==-, C.π26ωϕ==,D.π26ωϕ==-,《例3.函数)20,0,)(sin(πϕωϕω<≤>∈+=R x x y 的部分图象如图,则A .4,2πϕπω==B .6,3πϕπω==C .4,4πϕπω==D .45,4πϕπω==|例4、函数()ϕω+=x A y sin 的一个周期内的图象如下图, 求y 的解析式。

(其中 πϕπω<<->>,0,0A )>…变式练习]1、已知函数)sin(ϕω+=x A y (A >0,ω>0,|ϕ|<π)#2、已知函数)sin(ϕω+=x A y(A >0,ω>0,|ϕ|<π)的图象如图,求函数的解析式。

求三角函数解析式方法总结超全面

求三角函数解析式方法总结超全面

求三角函数解析式)sin(ϕω+=x A y 常用的方法全面总结三角函数的解析式是研究三角函数图像与性质的重要依据,也是高中数学教学的重点,也是历年来高考考查的热点,学生往往不知如何挖掘出有用的信息,去求A 、ω、φ。

A (振幅):A=2-最小值最大值φ+wx :相位,其中Tw π2=(T 为最小正周期) ϕ:初相,求φ常有代入法、五点法、特殊值法等一、利用五点法,逆求函数解析式三角函数五点法是三角函数图像绘制的方法,分别找三角函数一个周期内端点与终点两个点,另加周期内一个零点,两个极值点和一共零点,总共五个点第一点,即图像上升时与x 轴的交点,为φ+wx =0 第二点,即图像曲线的最高点,为φ+wx =2π 第三点,即图像下降时与x 轴的交点,为φ+wx =π第四点,即图像曲线的最低点,为φ+wx =23π 第五点,即图像最后一个端点,为φ+wx =π2例1.右图所示的曲线是)sin(ϕω+=x A y (0>A ,0>ω)图象的一部分,求这个函数的解析式.例2.是函数π2sin()2y x ωϕϕ⎛⎫=+< ⎪⎝⎭的图象上的一段,则( ) A.10π116ωϕ==,B.10π116ωϕ==-, C.π26ωϕ==,D.π26ωϕ==-,例3.函数)20,0,)(sin(πϕωϕω<≤>∈+=R x x y 的部分图象如图,则A .4,2πϕπω==B .6,3πϕπω==C .4,4πϕπω==D .45,4πϕπω==例4、函数()ϕω+=x A y sin 的一个周期内的图象如下图, 求y 的解析式。

(其中 πϕπω<<->>,0,0A )变式练习1、已知函数)sin(ϕω+=x A y (A >0,ω>0,|ϕ|<π)2、已知函数)sin(ϕω+=x Ay (A >0,ω>0,|ϕ|<π)的图象如图,求函数的解析式。

三角函数图象解析式的求法

三角函数图象解析式的求法

2 ( x).
3
例2.已知f ( x) Asin(x )(其中A, 0, )的部分
图象如下,确定函数解析式.
y
3
O1 3
x
3
例3.下列函数中,图象的一部分如图的是( )
A. y sin( x )
6
C . y cos(4x )
3
B. y sin( 2x )
8

y 2

4
2 sin(
x
)
2 2 2 2 sin( 2 )
84
8
练习: 1已知函数y Asin(x )(A 0,
0,0 )图像的两个相邻的最值
点为( ,2);(2 , 2),求解析式。
6
3
2已知函数y Asin(x ) b图像
2. 将给定点的坐标代入函数解析式,利
用方程思想确定相关参数(特别
是 ),注意多值的取舍(利用单调 性判断),优先选择最值点。
作业: 配套检测卷 P123
可编辑
求解析式。
y

6
2

3
5
6 x
4
3已知函数y Asin(x )(| | 的图像
2
求函数的解析式。
y
2
y
1
11
2
12
x
7 3
x
-2
10 20 5
4求函数f(x) Asin(x ) b
的解析式
小结:由图象确定解析式
1. 充分利用图象的几何性质(特别是对称性) 确定正余弦型函数的平衡位置、振幅、周 期等;
函数解析 式
函数图像

利用图像求三角函数解析式

利用图像求三角函数解析式

y
3
0 -3
x
y
4 1 0 -2
x
3.函数 y A sin(x (A 0, 0) y ) 的部分图像如图所示,则函数解 3 析式为__________
0 -3
4
2
x
内容: 合作探究 1. 学习中遇到的疑问; 2.导学案“质疑探究”部分的问题.
要求: (1)人人参与,热烈讨论,大声表达自己的思想。 (2)组长控制好讨论节奏,先一对一分层讨论,再小组 内集中讨论。 (3)没解决的问题组长记录好,准备质疑。
知识要点
1.用“五点法”作函数 y A sin(x ) B(A 0, 0) 一 个周期的图像时, x 取那些值? y 2.函数 y A sin(x ) B(A 0, 0),T , 。 3.函数 y A sin(x ) B(A 0, 0) ,当 y 取得最大值时, 解析式中的 x ;当 y 取得最小值时,解析 式中的 x ;当 y= B时, x 。
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利用图像求三角函数解析式
数学组
学习目标
1.掌握函数 y A sin(x ) B(A 0, 0) 中 A, B, , 与图像的关系。 2.掌握如何利用图像求三角函数的解析式。

8
)

) 4.(2009宁夏海南卷理)已知函数 y sin(x ( 0,- ) 的图像如图4所示,则
B. 11 , - 6
10

C. 2, 6

【高中数学】三角函数中根据图象求解析式的几种方法

【高中数学】三角函数中根据图象求解析式的几种方法

【高中数学】三角函数中根据图象求解析式的几种方法已知函数y =Asin(ωx+φ)+k(A >0,ω>0)的部分图象,求其解析式,与用“五点法”作函数y =Asin(ωx+φ)+k的图象有着密切联系,最主要的是看图象上的“关键点”与“特殊点”.本文就一般情况例析如下.一、A 值的确定方法:A 等于图象中最高点的纵坐标减去最低点的纵坐标所得差的一半.二、 ω值的确定方法:方法1.在一个周期内的五个“关键点”中,若任知其中两点的横坐标,则可先求出周期T,然后据ω=Tπ2求得ω的值. 方法2:“特殊点坐标法”。

特殊点包括曲线与坐标轴的交点、最高点和最低点等。

在求出了A 与φ的值之后,可由特殊点的坐标来确定ω的值.三、 φ值的确定方法:方法1:“关键点对等法”.确定了ω的值之后,把已知图象上五个关键点之一的横坐标代人ωx+φ,它应与曲线y=sinx 上对应五点之一的横坐标相等,由此可求得φ的值.此法最主要的是找准“对等的关键点”,我们知道曲线y =sinx 在区间[0,2π]上的第一至第五个关键点的横坐标依次为0、2π、π、23π、2π,若设所给图象与曲线y=sinx 上对应五点的横坐标为x J (J =1,2,3,4,5), 则顺次有ωx 1+φ=0、 ωx 2+φ=2π、ωx 3+φ=π、ωx 4+φ=23π、ωx 5+φ=2π,由此可求出φ的值。

方法2:“筛选选项法”,对于选择题,可根据图象的平移方向经过筛选选项来确定φ的值.方法3:“特殊点坐标法”.(与2中的方法2类同).四、 k 值的确定方法: K 等于图象向上或向下平移的长度,图象上移时k 为正值,下移时k 为负值.另外A 、ω、φ的值还可以通过“解方程(组)法”来求得. 例1.图1是函数y=2sin (ωx+φ)(ω>0,φ≤2π)的图象,那么正确的是( )A.ω=1110, φ=6π B.ω=1110, φ=-6π C.ω=2,φ=6π D.ω=2,φ=-6π, 解:可用“筛选选项法”.题设图象可看作由y =2sin ωx 的图象向左平移而得到,所以φ>0排除B 和D ,由A,C 知φ=6π;ω值的确定可用“关键点对等法”, 图1因点(1211π,0)是“五点法”中的第五个点,∴ω·1211π+6π=2π 解得ω=2, 故选C .例2.图2是函数y =Asin(ωx+φ)图象上的一段,(A >0,ω>0,φ∈(0,2π)),求该函数的解析式.解法一:观察图象易得A =2,∴T =2×(87π-83π)=π,∴ω=ππ2=2. ∴y =2sin(2x+φ).下面用“关键点对等法”来求出 图2φ的值,由2×83π+φ=π(用“第三点”) 得φ=4π∴所求函数解析式为y =2sin(2x+4π).说明:若用“第二点”,可由2×8π +φ=2π求得φ的值;若用“第五点”,可由2×87π+φ=2π求得φ的值.解法二:由解法一得到T= π,ω=2后,可用“解方程组法”求得φ与A 的值,∵点(0,2)及点(83π,0)在图象上, ∴ Asin φ=2 (1)1211π1211πxy0 2-XY 2Asin(2×83π+φ)=0 (2) 由(2)得 φ=k π-43π(k ∈Z), 又φ∈(0,2π), ∴只有K =1,得φ=4π, 代人(1)得A =2.∴所求函数解析式为 y =2sin(2x+4π).例3.已知函数y =Asin(ωx+φ) (A >0,ω>0, φ<2π)图象上的一部分如图3所示,则必定有( )(A) A=-2 (B )ω=1 (C )φ=3π(D )K =-2解:观察图象可知 A =2,k =2. ∴y =2sin(ωx+φ)+2 下面用“解方程组法”求φ与ω的值.∵ 图象过点(0,2+3)、(-6π,2) ∴ 2+3=2sin φ+2 图32=2sin(-6πω+φ)+2解得ω=2,φ=3π故选C.例4.如图4给出了函数y =Asin(ωx+φ)(A >0,ω>0, φ <2π)图象的一段,求这个函数的解析式.解:由图象可知 T=2×(4-1)=6,∴ω=62π=3π,∴y =2sin (3πx +φ)下面用“特殊点坐标法”求φ,∵ 图象过点(1,2)∴2=2sin(3π×1+φ), 又 φ <2π图4x2+3y0 4 6π-20 1 4 2xy∴只有φ=6π∴所求函数解析式为y =2sin(3πx +6π).说明:本题φ的值也可由“关键点对等法”来求得,如令3π×1+φ=2π 或3π×4+φ=23π等均可求得φ的值.。

三角函数解析式解题策略

的突破三角函数解析式中ϕ已知三角函数图象特征求解析式b x A y ++=)sin(ϕω,这是高考重点考查的一个知识点,是考查三角函数图象和性质的常见题型.其中对ϕ值的确定是难点,对此同学们常常出错,下面我们就这一类问题来探究一下.一、一道单元测试题的探究..)(,,),0,0)(sin(.1的解析式求如下图所示的图像的一部分函数例x f A x A y πϕωϕω<>>+=),2sin(2)(,222,)6(65,2:ϕπππωπππ+=∴===∴=--==x x f T T A 由图象可知解.)32sin(2)322sin(2,3,132,0,,,32,,32,0)32sin(),2sin(2)0,3(:2).32sin(2,3,3sin ,)2sin(2:1πππϕπϕπϕππϕπϕπϕπϕπππϕπϕ+=-=∴==-==∴<∈-=∴∈=+∴=++=-=∴-=∴=+=x y x y k k Z k k Z k k x y x y x y x y 或得或令得令又即代入把点学生单位长度得到个图象向右平移可由的图象由图象可知学生 .,,0)3(,;,,,0)3(2;3,1;,,21:需要对两个解进行验证这就情况之后有上升或下降两种图象经过点响单调性对函数图象的影此种解法忽略了其中一个是增解会得到两个解代入错在取平衡点学生正确则若它有一个左右伸缩变化平移而不是简单的函数图象错在此题中学生点评πππϕωω-=== 二、确定ϕ的几种常用方法:(1)起点法:利用对应点中的第一个零点解题.(2)最值点法:利用图象的最高点或最低点代入解题. (3)五点作图法:利用五点法作图中对应点的方法解题.(4)图象变换法:利用图象变换的方法看待已知图象与函数x y sin =的图象之间的关系进行解题.(5)单调性法:利用平衡点代入,注意点是在递增还是在递减曲线上,从而限制ϕω+x 的范围.).322sin(2,32,0,,,232,,2267,1)67sin(),2sin(2)2,127(,1272653:)(2).322sin(232,032,,,0)3(:)(1ππϕπϕππϕππϕπϕπϕππππππϕϕππ-=∴-==∴<∈+-=∴∈+=+∴=++==+=-=∴-==+∙x y k Z k k Z k k x y x x y 得令又即代入把点最高点最值点法解法解得因此令且为图象的第一个零点在图象上由于点起点法解法 ).322sin(2.32,2,65,03),(,0),65(,0)3(:)(3ππϕωπϕωπϕωπππ-=∴⎪⎩⎪⎨⎧-==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+∙=+∙x y 解得有点作图中的第一点和第三以上两点可作为五点法根据五点法作图原理和由于图象过点五点作图法解法.)(sin ,)322(sin 2,2,)322(sin ,3,2sin ,21sin ,:)(4的图象即为函数的图象得到函数倍坐标变为原来的最后把曲线上各点的纵的图象得到函数个单位长度然后把曲线向右平移的图象得到函数为原来的图象上各点的横坐标变将函数观察图象可知图象变换法解法ϕωπππ+=-=-===x A y x y x y x y x y).322sin(2,32,0,,,322,,232,0)32sin().](22,22[32,,0)3(:)(5ππϕπϕππϕπϕπϕπππππϕππ-=∴-==∴<∈-=∈=+=+∙∈+-∈+∙∴x y k Z k k Z k k Z k k k 得令又解得得由在递增的那段曲线上因为点单调性法解法三、变式训练,加强巩固..)(,),2,0,0()sin()(.1的解析式求如下图所示的图像的一部分其中已知函数变式x f A b x A x f πϕωϕω<>>++=.)3,6(,,,:ϕπω代入求最后将求再由先由图象求出思路分析T b A .1)62sin(2)(,6,2,,26,,223,1)3sin(,)3,6(,1)2sin(2)(,222,)632(2,12)1(3,22)1(3,1,3,:)(++=∴=∴<∈+=∈+=+∴=+++=∴===∴=-∙==-+==--=-ππϕπϕππϕππϕπϕππϕπππωπππx x f Z k k Z k k x x f T T b A 而即得代入上式将点又则最小值为函数的最大值为由图像可知最值点法解.)(.,)sin(代入求解找图象最高点或最低点最值点法最常用是关键的解析式点评:求函数ϕϕωb x A y ++=.)(,)sin()(.2的解析式求所示的图像的一部分如下图已知函数变式x f x A x f ϕω+=思路分析:(起点法)利用对应点中的第一个零点解题.).32sin(33,0)6(2,,)0,6(),2sin(3,222,)6(65,3:)(ππϕϕππϕπππωπππ+=∴==+-∙-+=∴===∴=--==x y x y T T A 解得因此令且为图象的第一个零点在图象上由于点又由图象可知振幅起点法解以上,为我们对三角函数解析式中ϕ的确定,提供了方法、策略,但具体问题仍需具体分析,我们一定要结合题目给定的条件,灵活地选择上述五种解题策略,方能使问题迎刃而解.。

三角函数解析式的求法教师版


第5页(共17页)
令 f (0) = 50sin + 60 = 10 ,得 sin = −1 ;
又 [− , ] , 所以 = − ;
2 所以函数 y = 50sin( 2 t − ) + 60 .
32 故选: C .
变式 1. 如图, 一个大风车的半径长为 8m , 每12 min 旋转一周, 最低点离地面为 2m . 若风 车翼片从如图所示的点 P0 处按逆时针方向开始旋转,已知点 P0 离地面 6m ,则该翼片的端点 离地面的距离 y(m) 与时间 x(min) 之间的函数关系是
故所得图象对应的函数为 g(x) = sin(2x + ) + 1, 3
则 g(0) = sin(0 + ) +1 = 1 + 3 ,
3
2
故选: A .
变 式 1 . 函 数 f (x) = cos(x + )( 0,| | ) 的 部 分 图 象 如 图 所 示 , 则 函 数 2
A. y = 2sin(1 x + ) 66
B. y = 2sin(1 x − ) 36
第4页(共17页)
C. y = 2cos(1 x + ) 33
【答案】B
D. y = 2cos(1 x − ) 63
【解答】解:由图象可知,得函数的周期T = 4 (3.5 − 2 ) = 6 ,
3
3
故选: D .
变式 3.已知函数 f (x) = Asin(x + )(A 0 , 0 ,| | ) 在一个周期内的简图如图所示, 2
则方程 f (x) = m(m 为常数且1 m 2) 在[0 , ] 内所有解的和为 ( )

利用三角函数图像的变换求解析式及由三角函数图像求解析式


探究三 如何确定 的值
问题3 .如图是函数
y = 2 sin( 2 x + )(
<
p
)
2
的部分图像 , 求 的值。
y
y
2
7p
2
12
x
o
p o
6
x -2
-2
例题讲解
【例 1】 函数 y=Asin(ωx+φ)的部分图象如图①,则其一个函 数解析式为________.

[思路探索] 可由最高、最低点确定 A,再由周期确定 ω,然后 由图象过三点确定 φ,或由点的坐标代入解析式求解. 解析 (1)法一 由图象知 A=2,T=78π--π8=π. ∴ω=2ππ=2. 又过点-π8,0,令-π8×2+φ=0. 得 φ=π4,∴y=2sin2x+π4.
练习 1.将函数 y=sinx+π3的图象向右平移π6个单位,再 向上平移 2 个单位所得图象对应的函数解析式是 y_=__s_in__x_+__π6__+__2___.
解析 y=sinx+π3向右平移π6个单位得: y=sinx-π6+π3=sinx+π6,再向上平移 2 个单 位得 y=sinx+π6+2.
原来的12,得到函数 y=sin10x-74π的图象.
4.将函数 y=sin x 的图象向左平移 φ(0≤φ<2π)
个单位后,得到函数 y=sinx-π6的图象,
则 φ 等于( D )
π


11π
A.6 B. 6 C. 6 D. 6
解 析 将函 数 y= sin x 的 图 象 向 左平 移
φ(0≤φ<2π)个单位得到函数 y=sin(x+φ),在 A、B、C、D 四项中,只有 φ=161π 时有 y =sinx+161π=sinx-6π.

三角函数解析式的求法

函数y =Asin (ωx +φ)的图象及三角函数模型的简单应用‖知识梳理‖ 1.y =Asin (ωx +φ)的有关概念 T =2πωωx +φ用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:3.| 微 点 提 醒 |1.由y =sin ωx 到y =sin(ωx +φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移φω个单位长度而非φ个单位长度.2.函数y =A sin(ωx +φ)的对称轴由ωx +φ=k π+π2,k ∈Z 确定;对称中心由ωx +φ=k π,k∈Z 确定其横坐标.‖易错辨析‖判断下列结论是否正确(请在括号中打”√”或“×”)(1)把y =sin x 的图象上各点的横坐标缩短为原来的12,纵坐标不变,所得图象对应的函数解析式为y =sin 12x .(×)(2)将y =sin2x 的图象向右平移π3个单位长度,得到y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象.(×) (3)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ≠0)的最大值为A ,最小值为-A .(×)(4)如果y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T ,那么函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为T2.(√) (5)若函数y =A sin(ωx +φ)为偶函数,则φ=2k π+π2(k ∈Z ).(×)‖自主测评‖1.函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4的振幅、频率和初相分别为( ) A .2,1π,π4B .2,12π,π4C .2,1π,π8D .2,12π,-π8解析:选A 由振幅、频率和初相的定义可知,函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4的振幅为2,频率为1π,初相为π4.2.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3在区间⎣⎡⎦⎤-π2,π上的简图是( )解析:选A 当x =0时,y =sin ⎝⎛⎭⎫-π3=-32,排除B 、D ;当x =π6时,y =0,排除C ,故选A.3.(教材改编题)为了得到函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫x -π5的图象,只需将y =3sin ⎝⎛⎭⎫x +π5的图象上的所有点( )A .向左平移π5个单位长度B .向右平移π5个单位长度C .向左平移2π5个单位长度D .向右平移2π5个单位长度解析:选D 因为y =3sin ⎝⎛⎭⎫x -π5=3sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +π5-2π5,故选D. 4.用五点法作函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π6在一个周期内的图象时,主要确定的五个点是________、________、________、________、________.答案:⎝⎛⎭⎫π6,0 ⎝⎛⎭⎫2π3,1 ⎝⎛⎭⎫7π6,0 ⎝⎛⎭⎫5π3,-1 ⎝⎛⎭⎫13π6,0 5.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.解析:由题图可知,T 4=2π3-π3=π3,即T =4π3,所以2πω=4π3,故ω=32.答案:32………考点一 函数y =Asin (ωx +φ)的图象及变换………|重点保分型|…………|研透典例|【典例】 某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:(1)(2)将y =f (x )图象上所有点向左平行移动θ(θ>0)个单位长度,得到y =g (x )的图象.若y =g (x )图象的一个对称中心为⎝⎛⎭⎫5π12,0,求θ的最小值; (3)作出函数f (x )在长度为一个周期的闭区间上的图象.[解] (1)根据表中已知数据,解得A =5,ω=2,φ=-π6,数据补全如下表:且函数解析式为f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. (2)由(1)知f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6,则g (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x +2θ-π6. 因为函数y =sin x 图象的对称中心为(k π,0),k ∈Z . 令2x +2θ-π6=k π,k ∈Z ,解得x =k π2+π12-θ,k ∈Z .由于函数y =g (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫5π12,0成中心对称, 所以令k π2+π12-θ=5π12,解得θ=k π2-π3,k ∈Z .由θ>0可知,当k =1时,θ取得最小值π6.(3)由数据作出的图象如图所示:『名师点津』………………………………………………|品名师指点迷津| 1.函数y =Asin (ωx +φ)(A>0,ω>0)的图象的两种作法(1)五点法:用“五点法”作y =A sin(ωx +φ)的简图,主要是通过变量代换,设z =ωx +φ,由z 取0,π2,π,32π,2π来求出相应的x ,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象.(2)图象变换法:由函数y =sin x 的图象通过变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象,有两种主要途径“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”. 2.三角函数图象的左右平移时应注意的三点(1)弄清楚平移方向,平移哪个函数的图象,得到哪个函数的图象.(2)注意平移前后两个函数的名称一致,若不一致,应先利用诱导公式化为同名函数.(3)由y =A sin ωx 的图象得到y =A sin(ωx +φ)的图象时,需平移的单位数应为⎪⎪⎪⎪φω而不是|φ|. [提醒]y =A sin(ωx +φ)的图象横向伸缩规律,可联系周期计算公式T =2π|ω|进行记忆;纵向伸缩规律,可联系函数的最值进行记忆.|变式训练|1.(2018届河南豫南九校联考)将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平移π6个单位,则所得函数图象的解析式为( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2-5π24 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π3 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2-5π12D .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -7π12 解析:选B 函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4经伸长变换得y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π4,再作平移变换得y =sin ⎣⎡⎦⎤12⎝⎛⎭⎫x -π6-π4=sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π3. 2.(2019届南昌模拟)函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象可以由函数y =cos2x 的图象( ) A .向右平移π6个单位长度得到B .向右平移π3个单位长度得到C .向左平移π6个单位长度得到D .向左平移π3个单位长度得到解析:选A 将函数y =cos2x 的图象向右平移π4个单位长度,可得函数y =sin2x 的图象,再将y =sin2x 的图象向左平移π12个单位长度,可得函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象,综上可得,函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象可以由函数y =cos2x 的图象向右平移π6个单位长度得到,故选A. 3.(2019届石家庄质量检测)若ω>0,函数y =cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π3的图象向右平移π3个单位长度后与函数y =sin ωx 的图象重合,则ω的最小值为________.解析:将函数y =cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π3的图象向右平移π3个单位长度,得y =cos ⎝⎛⎭⎫ωx -ωπ3+π3的图象.因为所得函数图象与y =sin ωx 的图象重合,所以-ωπ3+π3=3π2+2k π(k ∈Z ),解得ω=-72-6k (k∈Z ),因为ω>0,所以当k =-1时,ω取得最小值52.答案:52………考点二 由图象确定y =Asin (ωx +φ)的解析式…………|重点保分型|………|研透典例|【典例】 (1)(2018届兰州诊断考试)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,若x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=( )A.12 B.22C.32D .1(2)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+B (A >0,x ∈R ,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为f (x )=________.[解析] (1)由题图知,T 2=π2,即T =π,则ω=2,所以f (x )=sin(2x +φ),因为点⎝⎛⎭⎫π3,0在函数f (x )的图象上,所以sin ⎝⎛⎭⎫2×π3+φ=0,即2π3+φ=2k π+π,k ∈Z , 所以φ=2k π+π3,k ∈Z ,又|φ|<π2,所以φ=π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, 因为x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫-π6,π3, 且f (x 1)=f (x 2), 所以x 1+x 22=π12,所以x 1+x 2=π6,所以f (x 1+x 2)=sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+π3=32. (2)由题图可知,函数的最大值为A +B =3,最小值为-A +B =-1,解得A =2,B =1. 函数的最小正周期为T =2×⎣⎡⎦⎤5π12-(-π12)=π, 由2πω=π,解得ω=2. 由f ⎝⎛⎭⎫-π12=2sin ⎣⎡⎦⎤2×⎝⎛⎭⎫-π12+φ+1=-1,得sin ⎝⎛⎭⎫φ-π6=-1, 故φ-π6=2k π-π2(k ∈Z ),解得φ= 2k π-π3(k ∈Z ),又因为|φ|<π, 所以φ=-π3.所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+1. [答案] (1)C (2)2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+1 『名师点津』………………………………………………|品名师指点迷津| 确定y =Asin (ωx +φ)+b (A>0,ω>0)的步骤和方法(1)求A ,b :确定函数的最大值M 和最小值m ,则A =M -m 2,b =M +m2.(2)求ω:确定函数的最小正周期T ,则可得ω=2πT .(3)求φ:常用的方法有①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A ,ω,b 已知)或代入图象与直线y =b 的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).②特殊点法:确定φ值时,往往以寻找“最值点”为突破口.具体如下:“最大值点”(即图象的“峰点”)时ωx +φ=π2+2k π,k ∈Z ;“最小值点”(即图象的“谷点”)时ωx +φ=3π2+2k π,k ∈Z .|变式训练|1.函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则f ⎝⎛⎭⎫11π24的值为( )A .-62B .-32C .-22D .-1解析:选D 由图象可得A =2,最小正周期T =4×⎝⎛⎭⎫7π12-π3=π,则ω=2πT =2.又f ⎝⎛⎭⎫7π12=2sin ⎝⎛⎭⎫7π6+φ=-2,得φ=π3,则f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,f ⎝⎛⎭⎫11π24=2sin ⎝⎛⎭⎫11π12+π3=2sin 5π4=-1,选项D 正确.2.已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的图象如图所示,f ⎝⎛⎭⎫π2=-23,则f ⎝⎛⎭⎫-π6=( )A .-23B .-12C.23D.12解析:选A 由题图知T 2=11π12-7π12=π3,所以T =2π3,即ω=3,当x =7π12时,y =0,即3×7π12+φ=2k π-π2,k ∈Z ,所以φ=2k π-9π4,k ∈Z ,即k =1时,φ=-π4,所以f (x )=A cos ⎝⎛⎭⎫3x -π4. 即A cos ⎝⎛⎭⎫3π2-π4=-23,得A =223, 所以f (x )=223cos ⎝⎛⎭⎫3x -π4, 故f ⎝⎛⎭⎫-π6=223cos ⎝⎛⎭⎫-π2-π4=-23. …………考点三 三角函数图象与性质的应用……………|多维探究型|……………|多角探明|角度一 三角函数模型的实际应用【例1】 某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用三角函数y =a +A cos ⎣⎡⎦⎤π6(x -6)(x =1,2,3,…,12)来表示,已知6月份的平均气温最高,为28 ℃,12月份的平均气温最低,为18 ℃,则10月份的平均气温值为________ ℃. [解析] 依题意知,a =28+182=23,A =28-182=5,所以y =23+5cos ⎣⎡⎦⎤π6(x -6),当x =10时,y =23+5cos ⎝⎛⎭⎫π6×4=20.5. [答案] 20.5角度二 与三角函数有关的零点(方程根)问题【例2】 已知关于x 的方程2sin 2x -3sin2x +m -1=0在⎝⎛⎭⎫π2,π上有两个不同的实数根,则m 的取值范围是________.[解析] 方程2sin 2x -3sin2x +m -1=0可转化为m =1-2sin 2x +3sin2x =cos2x +3sin2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π. 设2x +π6=t ,则t ∈⎝⎛⎭⎫76π,136π, 所以题目条件可转化为m2=sin t ,t ∈⎝⎛⎭⎫76π,136π有两个不同的实数根. 所以y =m2和y =sin t ,t ∈⎝⎛⎭⎫76π,136π的图象有两个不同交点,如图:由图象观察知,m2的取值范围为⎝⎛⎭⎫-1,-12, 故m 的取值范围是(-2,-1).[答案] (-2,-1)角度三 三角函数的图象与性质的综合问题【例3】 已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π3(ω>0)的图象与x 轴相邻两个交点的距离为π2. (1)求函数f (x )的解析式;(2)若将f (x )的图象向左平移m (m >0)个单位长度得到函数g (x )的图象恰好经过点⎝⎛⎭⎫-π3,0,求当m 取得最小值时,g (x )在⎣⎡⎦⎤-π6,7π12上的单调递增区间. [解] (1)函数f (x )的图象与x 轴相邻两个交点的距离为π2,得函数f (x )的最小正周期为T =2×π2=2π2ω,得ω=1,故函数f (x )的解析式为f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. (2)将f (x )的图象向左平移m (m >0)个单位长度得到函数g (x )= 3 s in ⎣⎡⎦⎤2(x +m )+π3=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +2m +π3的图象,根据g (x )的图象恰好经过点⎝⎛⎭⎫-π3,0, 可得3sin ⎝⎛⎭⎫-2π3+2m +π3=0,即sin ⎝⎛⎭⎫2m -π3=0, 所以2m -π3=k π(k ∈Z ),m =k π2+π6(k ∈Z ),因为m >0,所以当k =0时,m 取得最小值,且最小值为π6.此时,g (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3. 因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,7π12,所以2x +2π3∈⎣⎡⎦⎤π3,11π6. 当2x +2π3∈⎣⎡⎦⎤π3,π2,即x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,-π12时,g (x )单调递增, 当2x +2π3∈⎣⎡⎦⎤3π2,11π6,即x ∈⎣⎡⎦⎤5π12,7π12时,g (x )单调递增. 综上,g (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π6,7π12上的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤-π6,-π12和⎣⎡⎦⎤5π12, 7π12. 『名师点津』………………………………………………|品名师指点迷津|(1)三角函数模型的应用体现在两方面:一是已知函数模型求解数学问题:二是把实际问题抽象转化成数学问题,建立数学模型,再利用三角函数的有关知识解决问题. (2)方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数.(3)研究y =A sin(ωx +φ)的性质时可将ωx +φ视为一个整体,利用换元法和数形结合思想进行解题.|变式训练|1.已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫3x +π3,其中x ∈⎣⎡⎦⎤π6,m ,若f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-1,-32,则m 的取值范围是________. 解析:画出函数的图象.由x ∈⎣⎡⎦⎤π6,m ,可知5π6≤3x +π3≤3m +π3, 因为f ⎝⎛⎭⎫π6=cos 5π6=-32且f ⎝⎛⎭⎫2π9=cosπ=-1,要使f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-1,-32,只要2π9≤m ≤5π18,即m ∈⎣⎡⎦⎤2π9,5π18. 答案:⎣⎡⎦⎤2π9,5π182.已知函数f (x )=4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6+a (ω>0)图象上最高点的纵坐标为2,且图象上相邻两个最高点的距离为π. (1)求a 和ω的值;(2)求函数f (x )在[0,π]上的单调递减区间. 解:(1)f (x )=4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6+a =4cos ωx ·⎝⎛⎭⎫32sin ωx +12cos ωx +a =23sin ωx cos ωx +2cos 2ωx -1+1+a =3sin2ωx +cos2ωx +1+a =2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π6+1+a . 当sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π6=1时,f (x )取得最大值2+1+a =3+a ,又f (x )图象上最高点的纵坐标为2, 所以3+a =2,所以a =-1.又f (x )图象上相邻两个最高点的距离为π, 所以f (x )的最小正周期T =π,所以2ω=2πT =2,所以ω=1.(2)由(1)得f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 由π2+2k π≤2x +π6≤3π2+2k π,k ∈Z , 得π6+k π≤x ≤2π3+k π,k ∈Z . 令k =0,得π6≤x ≤2π3,所以函数f (x )在[0,π]上的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤π6,2π3. 核心素养系列 数学建模——三角函数中的实际问题【典例】 已知某海滨浴场的海浪高度y (米)是时间t (0≤t ≤24,单位:小时)的函数,记作y =f (t ).下表是某日各时的浪高数据:t (小时) 0 3 6 9 12 15 18 21 24 y (米)1.51.00.51.01.51.00.50.991.5数据,(1)求函数f (t )的解析式;(2)求一日(持续24小时)内,该海滨浴场的海浪高度超过1.25米的时间.[解] (1)由表格得⎩⎪⎨⎪⎧A +b =1.5,-A +b =0.5,解得⎩⎪⎨⎪⎧A =12,b =1,又因为T =12,所以ω=2π12=π6,故y =f (t )=12cos π6t +1.(2)由题意,令12cos π6t +1>1.25,即cos π6t >12,又因为t ∈[0,24],所以π6t ∈[0,4π],故0≤π6t <π3或5π3<π6t ≤2π,或2π<π6t <2π+π3或2π+5π3<π6t ≤2π+2π,即0≤t<2或10<t≤12或12<t<14或22<t≤24,所以在一日内该海滨浴场的海浪高度超过1.25米的时间为8小时.[点评]数学建模是通过计算得到结果来解释实际问题,并接受实际的检验,具体来讲,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学手段.。

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