本節(jié)知識(shí)在高考中出現(xiàn)的頻率高,題型比較穩(wěn)定,考點(diǎn)核心是把所給函數(shù)式化成Asin(ωx+φ)的形式,解答關(guān)于其圖象與性質(zhì)的問題. 形如Asin(ωx+φ)的函數(shù)性質(zhì)為高考必考內(nèi)容,可在選擇題、填空題中直接考查其周期性、單調(diào)性、對(duì)稱性、最值,解答題常與平面向量解三角形相結(jié)合,難度為中低檔.
理解正弦、余弦函數(shù)在區(qū)間(0,2π)的性質(zhì)(如單調(diào)性、最大值和最小值以及與軸的交點(diǎn)等),理解正切函數(shù)在區(qū)間- , 的單調(diào)性;了解參數(shù)A,ω,φ對(duì)函數(shù)圖象的影響;會(huì)用三角函數(shù)解決一些簡(jiǎn)單實(shí)際問題.
利用三角公式把三角函數(shù)變?yōu)椤耙唤且幻淮巍毙问?,再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)三角函數(shù)y=sinx,y=cosx,y=tanx的圖象與性質(zhì)來解決問題,比如:求單調(diào)區(qū)間就要記住標(biāo)準(zhǔn)三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間來解不等式最為快捷,求值域或最值就是利用標(biāo)準(zhǔn)三角函數(shù)中弦的有界性和切的無界性來求解.
例1 如果已知函數(shù)f(x)=3sinωx- (ω>0)和g(x)=2cos(2x+φ)+1的圖象的對(duì)稱軸完全相同,且x∈0, ,那么f(x)的取值范圍是_____.
破解思路 由兩個(gè)函數(shù)的圖象的對(duì)稱軸完全相同,可以得到它們的周期相同,得ω=2,再由x∈0, ,求得f(x)的取值范圍.
答案詳解 由題意知,因?yàn)閤∈0, ,所以2x- ∈- , ,所以- ≤sin2x- ≤1,即f(x)的取值范圍是- ,3.
例2 函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)A>0,ω>0,φ< 的一段圖象如圖3所示.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)減區(qū)間,并求出f(x)的最大值及取到最大值時(shí)x的集合.
破解思路 第(1)小題,已知f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分圖象求其解析式時(shí),A比較容易由圖得出;令X=ωx+φ,現(xiàn)利用已知圖象中的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,運(yùn)用待定系數(shù)法求ω和φ,也可由圖象間接得出周期,再由ω= 即可求出ω;確定φ時(shí),將最低點(diǎn)的坐標(biāo)代入解析式即可.
答案詳解 (1)法一:令X=ωx+φ,由圖可得 ω+φ=0,4πω+φ= π?圯ω= ,φ=- π,所以f(x)=3sin x- .
法二:由圖知A=3, T=4π- = π,所以T=5π,所以ω= ,所以f(x)=3sin x+φ. 因f(x)的圖象過點(diǎn)(4π,-3),故-3=3sin +φ,所以 +φ=2kπ- ,k∈Z,所以φ=2kπ- ,k∈Z. 因?yàn)棣?lt; ,所以φ=- ,所以f(x)=3sin x- .?搖
(2)由2kπ+ ≤ x- ≤2kπ+ ,k∈Z,解得函數(shù)f(x)的單調(diào)減區(qū)間為5kπ+ ,5kπ+4π,k∈Z;函數(shù)f(x)的最大值為3,取到最大值時(shí)x的集合為xx=5kπ+ ,k∈Z.
1. 若已知函數(shù)y=sinx+f(x)在- , 內(nèi)單調(diào)遞增,則f(x)可以是( )
A. 1 B. cosx
C. sinx D. -cosx
2. 將函數(shù)y=sinx- cosx的圖象沿x軸向右平移a個(gè)單位(a>0),所得圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,則a的最小值是( )
A. B.
C. D.
3. 定義在區(qū)間- ,π上的函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于直線x= 對(duì)稱,當(dāng)x∈- π, 時(shí)函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的圖象如圖4所示.
(1)求函數(shù)y=f(x)在- π,π的表達(dá)式.
(2)求方程f(x)= 的解.
(3)是否存在常數(shù)m的值,使得f(x)-m<2在x∈- π,π上恒成立;若存在,求出m的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說明理由.
數(shù)學(xué)教學(xué)通訊·初中版2015年4期