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

2015_退役省自主命题 (2015·理)

2015 全国 第 17 题 解答题 区分题
2015_退役省自主命题 (2015·理)

17.(本小题满分 11 分)
某同学用"五点法"画函数 $f(x)=A \sin (\omega x+\varphi)\left(\omega>0,|\varphi|<\frac{\pi}{2}\right)$ 在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:

$\omega x+\varphi$0$\frac{\pi}{2}$$\pi$$\frac{3 \pi}{2}$$2 \pi$
$x$$\frac{\pi}{3}$$\frac{5 \pi}{6}$
$A \sin (\omega x+\varphi)$05-50

(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 $f(x)$ 的解析式;
(II)将 $y=f(x)$ 图象上所有点向左平行移动 $\theta(\theta>0)$ 个单位长度,得到 $y=g(x)$ 的图象.若 $y=g(x)$ 图象的一个对称中心为 $\left(\frac{5 \pi}{12}, 0\right)$ ,求 $\theta$ 的最小值.

参考答案( I )$f(x)=5 \sin \left(2 x-\frac{\pi}{6}\right) ;$( II )$\frac{\pi}{6}$ .

完整解析 · 逐步详解

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

$\omega x+\varphi$0$\frac{\pi}{2}$$\pi$$\frac{3 \pi}{2}$$2 \pi$
$x$$\frac{\pi}{12}$$\frac{\pi}{3}$$\frac{7 \pi}{12}$$\frac{5 \pi}{6}$$\frac{13}{12} \pi$
$A \sin (\omega x+\varphi)$050-50

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

(II)由(I )知 $f(x)=5 \sin \left(2 x-\frac{\pi}{6}\right)$ ,得 $g(x)=5 \sin \left(2 x+2 \theta-\frac{\pi}{6}\right)$ .
因为 $y=\sin x$ 的对称中心为 $(k \pi, 0), k \in \mathbf{Z}$ .
今 $2 x+2 \theta-\frac{\pi}{6}=k \pi$ ,解得 $x=\frac{k \pi}{2}+\frac{\pi}{12}-\theta, k \in Z$ .
由于函数 $y=g(x)$ 的图象关于点 $\left(\frac{5 \pi}{12}, 0\right)$ 成中心对称,令 $\frac{k \pi}{2}+\frac{\pi}{12}-\theta=\frac{5 \pi}{12}$ ,
解得 $\theta=\frac{k \pi}{2}-\frac{\pi}{3}, k \in \mathbf{Z}$ .由 $\theta>0$ 可知,当 $k=1$ 时,$\theta$ 取得最小值 $\frac{\pi}{6}$ .
【考点定位】"五点法"画函数 $f(x)=A \sin (\omega x+\varphi)\left(\omega>0,|\varphi|<\frac{\pi}{2}\right)$ 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 $[0,2 \pi]$ 上的五个关键点的坐标为:$(0,0),\left(\frac{\pi}{2}, 1\right),(\pi, 0),\left(\frac{3 \pi}{2},-1\right),(2 \pi, 0)$ .
(2)$y=\cos x$ 的图象在 $[0,2 \pi]$ 上的五个关键点的坐标为:$(0,1),\left(\frac{\pi}{2}, 0\right),(\pi,-1),\left(\frac{3 \pi}{2}, 0\right),(2 \pi, 1)$ .

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