由y=Asin(ωx+φ)的图像或性质确定解析式引发的思考
2015-01-31江苏省丹阳高级中学管立芬
☉江苏省丹阳高级中学 管立芬
由y=Asin(ωx+φ)的图像或性质确定解析式引发的思考
☉江苏省丹阳高级中学 管立芬
纵观近年各省市高考试题,对y=Asin(ωx+φ)的图像和性质的考查屡见不鲜,其中有一种重要的题型——利用函数的图像确定A、ω、φ的值,进而求出函数的解析式、最值、周期等问题,此类问题的常规解法是根据图像确定函数的周期、最值,进而求出ω、A,根据图像与x轴的交点或最值点,将点的坐标代入解析式求φ,如:(2013年高考四川)函数f(x)=2sin(ωx+)的部分图像如图1所示,则ω、φ的值分别是().
但高考命题千变万化、常考常新,解题方法则不能一概而论.下面就此类问题的创新考查方式及相应的解题策略进行分析,供读者参考.
变化一、把握条件,实现转化
例1(2015年高考湖南理)将函数f(x)=sin2x的图像向右平移φ个单位后得到函数g(x)的图像,若对满足|(fx1)-g(x2)|=2的,则φ=().
解析:f(x)的图像向右平移φ个单位后,得到g(x)= sin(2x-2φ).
由|(fx1)-g(x2)|=2,得或
评析:本题既考查三角函数的图像平移变换,同时考查学生对函数图像的深刻理解.首先,要掌握三角函数图像的平移变换、周期变换和振幅变换的规律,理解规律背后的理论支撑.其次,要把握函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图像的对称轴会穿过图像的最值点,两个相邻的对称轴之间的距离就是半个周期,某三角函数图像至少平移m(m>0)个单位后与原图像重合,也就意味着函数的最小正周期为T=m等.如:(2010年高考辽宁)设ω>0,函数)+2的图像向右平移个单位后与原图像重合,则ω的最小值是().
总之,把握好图像的本质特征,完成符号语言、文字语言和图形语言的相互转化,即可顺利找到解题思路.
变化二、挖掘隐含,确定零点
例2(2013年北京高三一模)已知函数f(x)=sin(2x+ φ),其中φ为实数,若(fx)对x∈R恒成立,且,则下列结论正确的是().
C.f(x)是奇函数
解析:由ω=2得周期T=π.
评析:本题并没有直接给出函数的图像,但根据题目所给的相关信息,即根据对称轴与周期可确定函数的零点,从而构造出函数的图像,结合图像信息解决问题.
变化三、看图说话,确定周期范围
例3如果存在正整数ω和实数φ使得函数f(x)=cos2(ωx+φ)(ω、φ为常数)的图像如图3所示(图像经过点(1,0)),那么ω的值为().
A.1B.2C.3D.4
解析:图形是题目所给的重要信息之一,因此把握图形的结构特征是问题突破的关键.如图4,易知
(fx)=cos(2ωx+φ)=,所以函数的周期由图可知即.结合所给选项及ω为整数,所以答案为B.
评析:欲求ω的值,应从周期入手,但本题并没有直接给出对称轴、周期等相关值,因此通过充分挖掘图像中所隐含的周期特征,即及,得出周期的范围,而ω为正整数,进而得ω的值.
变化四、动中寻定,确定对称轴与对称中心
例4(2014年高考北京理)设函数(fx)=Asin(ωx+ φ)(A、ω、φ是常数,A>0,ω>0).若(fx)在区间上具有单调性),则(fx)的最小正周期为_______.
“年年岁岁题相似”,三角函数的图像和性质是历年高考必考内容,且命题者不断变换考查的角度,相继推出了许多新颖别致、极富思考性和挑战性的创新题型,给此类问题注入了新的活力,此类问题重点考查函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性、最值、对称轴、对称中心等性质和函数图像变换问题.要想掌握好本单元内容,首先,要学会“看图说话”,即由y=sinx的图像看出y=Asin(ωx+φ)的图像特征.A