劉海洋
高考對三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)的考查一般結(jié)合三角變換進(jìn)行,主要圍繞:y =A sin(ωχ+ψ)的解析式的確定、圖像變換(平移和伸縮)以及圖像和性質(zhì)的應(yīng)用,凸顯整體變量觀念和數(shù)形結(jié)合思想的具體應(yīng)用?,F(xiàn)聚焦2015年高考中三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)經(jīng)典問題及其求解方法。
聚焦一:三角函數(shù)的對稱性、單調(diào)性、周期性
例1, (北京文)已知函數(shù)f(x)一sin x。
(1)求f(x)的最小正周期。
(2)求f(x)在區(qū)間 上的最小值。
解析:(1)
則f(x)的最小正周期為2π。
(2)由o≤x≤ ,得 ≤ ≤π。
當(dāng) 即 時,f(x)取得最小值
感悟:對于三角函數(shù)中的最值、單調(diào)區(qū)間、周期等有關(guān)問題,常常先進(jìn)行三角變換(逆用公式、降次、利用輔助角等),將表達(dá)式化歸為y=A sin(ωχ+ψ)+B.再利用正弦函數(shù)的性質(zhì)求解。求最值時,有時需要把sinx.或COs x看成一個整體,轉(zhuǎn)化成二次函數(shù)的最值問題求解,或利用sin x士cOs x和的關(guān)系轉(zhuǎn)化成二次函數(shù)問題求解。
聚焦二:三角函數(shù)的圖像變換
例2(山東理)要得到函數(shù)y=sin的圖像,只需要將函數(shù)y=sin 4x的圖像()。
A.向左平移π/12個單位
B.向右平移π/12個單位
C.向左平移π/3個單位
D.向右平移π/3個單位
解析:,所以要得到函數(shù) 的圖像,只需將函數(shù)sin 4x的圖像向右平移π/12個單位。
感悟:對于y=A sin(ωχ+ψ1)到.y=A sin(ωχ+ψ2)的圖像變換,設(shè) 當(dāng) 時,將y =Asin(ωχ+ψ1)的圖像上所有的點(diǎn)向左平移△x個單位;當(dāng)△x<0時,將y=A sin(ωχ+ψ1)的圖像上所有的點(diǎn)向右平移一△x個單位。
聚焦三:由圖像確定解析式
例3(新課標(biāo)版l理)函數(shù)f(x)一cos(ωχ+ψ)的部分圖像如圖1所示,則f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為()。,故函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間
感悟:由圖像確定f(x)+cos(ωχ+ψ)的解析式,觀察圖像上的所有平衡點(diǎn)(零點(diǎn)),可以根據(jù)平衡點(diǎn)是在遞增的一段圖像上還是在遞減的一段圖像上進(jìn)行計算,如在遞減的一段圖像上則代入ωχ+ψ=π/2+2mπ中計算,如在遞增的一段圖像上則代入ωχ+ψ=中計算,實質(zhì)上為正、余弦函數(shù)中的整體變量觀念的應(yīng)用:當(dāng)ωχ+ψ分別取0、 、π、 、2π時得到對應(yīng)圖像上的五個關(guān)鍵點(diǎn)。
聚焦四:用“五點(diǎn)法”確定函數(shù)的解析式
例4(湖北理)某同學(xué)用“五點(diǎn)法”畫函數(shù)f(x) =Asin(ωχ+ψ)()在某一個周期內(nèi)的圖像時,列表并填入了部分?jǐn)?shù)據(jù),如表1:
(1)請將表1中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整,并直接寫出函數(shù)f(x)的解析式。
(2)將y=f(x)的圖像上所有的點(diǎn)向左平行移動θ(θ>O)個單位長度,得到y(tǒng)=g(x)的圖像。若y=g(x)的圖像的一個對稱中心為(),求θ的最小值。
解析:(1)根據(jù)表1中的數(shù)據(jù),可得A=5,ω=2, ,則f(x) =5s,n()。
表1中第二行從左到右的三個空格內(nèi)分別填 、 和 ,第三行中的空格內(nèi)填o。
(2)由(1)知f(x)=5sin(),則g(x)=5sin (2x+2θ一 )。
令2x+2θ ,解得
令,解得。又θ>o,則當(dāng)k=1時,θ取得最小值 。
感悟:要熟悉用“五點(diǎn)法”畫函數(shù)f(x)=Asin(ωχ+ψ)()在某一個周期內(nèi)的圖像的規(guī)則。
聚焦五:利用三角函數(shù)的圖像特征比較大小
例5(安徽理)已知函數(shù)f(x)=A sin(ωχ+ψ)(A、 、均為正的常數(shù))的最小正周期為π,當(dāng)x=時,函數(shù)f(x )取得最小值,則下列結(jié)論正確的是()。
A.f(2)B.f(0)