安徽省太和中學 岳 峻
函數y=Asin(ωx+φ)的圖像及性質
安徽省太和中學岳峻
函數y=Asin(ωx+φ)的圖像問題有三種類型:描點畫圖(五點法)、圖像變換法(平移、伸縮、對稱)及圖像應用,特別是圖像的平移與伸縮變換,是高考常見的題型。由于三角函數的性質蘊含在其圖像中,我們在學習時須充分運用數形結合的思想,正確地讀圖、識圖、析圖、用圖,把圖像和性質結合起來,并會靈活運用。
例1函數f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分圖像如右圖所示,則函數f(x)的解析式為________。解析由圖像知f(x)的最小正周期為
點評此類問題屬易錯題。正確解法是借助誘導公式轉化后求解,或利用復合函數的單調性規(guī)律求解。
(2)f(x)=sin(3x-π)+1的圖像如右圖所示。
例5求函數f(x)=sin(x-θ)(θ為參數)的奇偶性。
解析令f(-x)=f(x),則sin(-x-θ)=sin(x-θ),
此時-x-θ=2kπ+x-θ(k∈Z)或-x-θ=2kπ+π-(x-θ)(k∈Z),
同理,當θ=kπ(k∈Z)時,函數(fx)=sin(x-θ)(θ為參數)是奇函數。
當θ=kπ(k∈Z)時,函數(fx)=sin(x-θ)(θ為參數)是奇函數;
點評f(x)是偶函數?f(-x)=f(x);f(x)是奇函數?f(-x)=-f(x)。探討含有參數的函數的奇偶性可以利用該性質。
解析結合函數f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的圖像特征可知,
例7已知函數f(x)=sinx。若存在x1,x2,…,xm(m≥2,m∈N*)滿足0≤x1<x2<…<xm≤6π,且|f(x1)-f(x2)|+|f(x2)-f(x3)|+…+|f(xm-1)-f(xm)|=12,則m的最小值為________。
解析因為對任意的xi,xi+1(i=1,2,…,m-1),|f(xi)-f(xi+1)|≤f(x)max-f(x)min=2,
欲使m取最小值,應盡可能多地讓xi(i=1,2,…,m)取最值點。
因為0≤x1<x2<…<xm≤6π,
|f(x1)-f(x2)|+|f(x2)-f(x3)|+…+|f(xm-1)-f(xm)|=12,
所以按照下圖所示取值即可滿足條件。
所以m的最小值為8。
點評一般來說,函數f(x)=asinx+b的值域為[-|a|+b,|a|+b],函數f(x)=Asin(ωx+φ)+b(A>0)的最小值為-A+b,最大值為A+b。