(本小题满分 11 分) 某同学用“五点法”画函数 f (…——2015 高考数学第 17 题答案解析

2015_省自主命题(湖北)

2015 湖北 第 17 题 解答题 区分题
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17.(本小题满分 11 分)

某同学用“五点法”画函数 $f ( x ) = A \sin ( \omega x + \varphi ) \ ( \omega > 0 , \mid \varphi \mid < { \frac { \pi } { 2 } } )$ 在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:

<table><tr><td rowspan=1 colspan=1> $\omega x + \varphi$ </td><td rowspan=1 colspan=1>0</td><td rowspan=1 colspan=1>π2</td><td rowspan=1 colspan=1>π</td><td rowspan=1 colspan=1>3π2</td><td rowspan=1 colspan=1> $2 \pi$ </td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>x</td><td rowspan=1 colspan=1></td><td rowspan=1 colspan=1> $\frac { \pi } { 3 }$ </td><td rowspan=1 colspan=1></td><td rowspan=1 colspan=1> $\frac { 5 \pi } { 6 }$ </td><td rowspan=1 colspan=1></td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1> $A \sin ( \omega x + \varphi )$ </td><td rowspan=1 colspan=1>0</td><td rowspan=1 colspan=1>5</td><td rowspan=1 colspan=1></td><td rowspan=1 colspan=1>-5</td><td rowspan=1 colspan=1>0</td></tr></table>

(Ⅰ)请将上表数据补充完整,填写在答题卡上相应位置,并直接写出函数 的解f x( )析式;

(Ⅱ)将 $y = f ( x )$ 图象上所有点向左平行移动 $\theta \left( \theta > 0 \right)$ 个单位长度,得到 $y = g ( x )$ 的图象. 若 图象的一个对称中心为y g x ( ) $( \frac { 5 \pi } { 1 2 } , 0 )$ ,求 的最小值.

参考答案

(Ⅰ) $f ( x ) = 5 \sin ( 2 x - \frac { \pi } { 6 } )$ ;(Ⅱ) $\frac { \pi } { 6 }$

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【答案】(Ⅰ) $f ( x ) = 5 \sin ( 2 x - \frac { \pi } { 6 } )$ ;(Ⅱ) $\frac { \pi } { 6 }$ .

【解析】(I)根据表中已知数据,解得 $A = 5 , \omega = 2 , \varphi = - \frac { \pi } { 6 }$ 数据补全如下表:

<table><tr><td rowspan=1 colspan=1> $\omega x + \varphi$ </td><td rowspan=1 colspan=1>0</td><td rowspan=1 colspan=1> $\frac { \pi } { 2 }$ </td><td rowspan=1 colspan=1>π</td><td rowspan=1 colspan=1> $\frac { 3 \pi } { 2 }$ </td><td rowspan=1 colspan=1> $2 \pi$ </td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>x</td><td rowspan=1 colspan=1> $\frac { \pi } { 1 2 }$ </td><td rowspan=1 colspan=1> $\frac { \pi } { 3 }$ </td><td rowspan=1 colspan=1> $\frac { 7 \pi } { 1 2 }$ </td><td rowspan=1 colspan=1> $\frac { 5 \pi } { 6 }$ </td><td rowspan=1 colspan=1> ${ \frac { 1 3 } { 1 2 } } \pi$ </td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1> $A \sin ( \omega x + \varphi )$ </td><td rowspan=1 colspan=1>0</td><td rowspan=1 colspan=1>5</td><td rowspan=1 colspan=1>0</td><td rowspan=1 colspan=1>-5</td><td rowspan=1 colspan=1>0</td></tr></table>

且函数表达式为 $f ( x ) = 5 \sin ( 2 x - \frac { \pi } { 6 } )$

(Ⅱ)由(Ⅰ)知 $f ( x ) = 5 \sin ( 2 x - \frac { \pi } { 6 } )$ ,得 $g ( x ) = 5 \sin ( 2 x + 2 \theta - \frac { \pi } { 6 } )$

因为 y = sinx的对称中心为(kπ,0),k ∈Z.

Y $2 x + 2 \theta - \frac { \pi } { 6 } = \mathit { k } \pi$ ,解得 $x = \frac { k \pi } { 2 } + \frac { \pi } { 1 2 } - \theta$ , k∈Z .

由于函数y =g(x)的图象关于点 $( \frac { 5 \pi } { 1 2 }$ ,0)成中心对称,令 $\frac { k \pi } { 2 } + \frac { \pi } { 1 2 } - \theta = \frac { 5 \pi } { 1 2 }$

解得 $\theta = \frac { \pi \pi } { 2 } - \frac { \pi } { 3 }$ ,k∈Z.由 $\theta > 0$ 可知,当k=1时,θ取得最小值 $\frac { \pi } { 6 }$

【考点定位】“五点法”画函数 $f ( x ) = A \sin ( \omega x + \varphi ) \ ( \omega > 0 , \mid \varphi \mid < { \frac { \pi } { 2 } } )$ 在某一个周期内的图象,三角函数的平移变换,三角函数的性质.

【名师点睛】“五点法”描图:

> ① $y = \sin x$ 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为:(0,0), $( \frac { \pi } { 2 } , 1 ) , ( \pi , 0 ) , ( \frac { 3 \pi } { 2 } , - 1 ) , ( 2 \pi , 0 )$

> ② $y = \cos x $ 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为:(0,1), $( \frac { \pi } { 2 } , 0 ) , ( \pi , - 1 ) , ( \frac { 3 \pi } { 2 } , 0 ) , ( 2 \pi , 1 )$

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