(14分)(2011•浙江)已知函数 f ( x )= A…——2011 高考数学第 18 题答案解析

2011_浙江卷 (2011·文)

2011 浙江 第 18 题 解答题 区分题
2011_浙江卷 (2011·文)

18.(14分)(2011•浙江)已知函数 $\mathrm{f}(\mathrm{x})=\mathrm{A} \sin \left(\frac{\pi}{3} \mathrm{x}+\phi\right), \mathrm{x} \in \mathrm{R}, \mathrm{A}>0$ , $0<\phi<\frac{\pi}{2} . \mathrm{y}=\mathrm{f}(\mathrm{x})$ 的部分图象,如图所示, $\mathrm{P} , \mathrm{Q}$ 分别为该图象的最高点和最低点,点 P 的坐标为 $(1, \mathrm{~A})$ .
(I)求 $f$( $x$ )的最小正周期及 $\phi$ 的值;
(II)若点 R 的坐标为 $(1,0), \angle \mathrm{PRQ}=\frac{2 \pi}{3}$ ,求 A 的值。

参考答案

(1) $\phi=\frac{\pi}{6}$; (2) $\mathrm{A}=\sqrt{3}$

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(I)由函数解析式 $f(x)=A \sin \left(\frac{\pi}{3} x+\phi\right)$ 可知 $\omega=\frac{\pi}{3}$,
所以最小正周期 $T=\frac{2 \pi}{\omega}=\frac{2 \pi}{\frac{\pi}{3}}=6$。

因为点 $P(1, A)$ 是图象的最高点,
所以 $\frac{\pi}{3} \times 1+\phi=\frac{\pi}{2}+2 k \pi, k \in \mathbf{Z}$,即 $\phi=\frac{\pi}{6}+2 k \pi$。
又因为 $0<\phi<\frac{\pi}{2}$,令 $k=0$,解得 $\phi=\frac{\pi}{6}$。

(II)由(I)知 $T=6$,点 $P(1, A)$ 为最高点,点 $Q$ 为相邻的最低点,
所以点 $Q$ 的横坐标为 $1+\frac{T}{2}=1+3=4$,纵坐标为 $-A$,即 $Q(4,-A)$。
已知 $R(1,0)$,则 $PR \perp x$ 轴。
因为 $\angle P R Q=\frac{2 \pi}{3}=120^{\circ}$,且 $\angle P R x=90^{\circ}$($x$ 轴正方向),
所以 $RQ$ 与 $x$ 轴正方向的夹角为 $120^{\circ}-90^{\circ}=30^{\circ}$。
过点 $Q$ 作 $QM \perp x$ 轴于点 $M$,则 $M(4,0)$。
在 $\mathrm{Rt} \triangle RMQ$ 中,$RM=4-1=3$,$QM=A$,
所以 $\tan 30^{\circ}=\frac{QM}{RM}=\frac{A}{3}$,
即 $\frac{\sqrt{3}}{3}=\frac{A}{3}$,解得 $A=\sqrt{3}$。

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