本题导读

本题考查三角函数的图象与性质、正弦型函数解析式的确定。核心在于正确理解题意并选用恰当方法求解。

📌【题干】

Question

(2009年陕西卷(理)) 已知函数 (其中 )的图象与 轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为 ,且图象上一个最低点为 .

(1)求 的解析式;

(2)当 ,求 的值域.

🔍【思路分析】

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  1. 第一问求解析式:由最低点的纵坐标确定 ;由相邻交点距离确定半周期 ,进而求出 ;将最低点 的坐标代入,结合 的取值范围确定 。

  2. 第二问求值域:由 的取值范围逐步构建整体角 的取值范围,利用正弦函数的单调性与最值,求出 的值域。

✅【答案】

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因此2 ⋅2π3 + 𝜑= 3π2 + 2𝑘π,其中𝑘∈𝐙

✍【详细解析】

Abstract

解:(1)因为 的图象上一个最低点为 ,且 , 所以 。 又因为图象与 轴相邻两个交点之间的距离为 , 所以函数 的半周期 。 由 ,得 。 此时 。 将最低点 代入得: 所以 。 取 ,解得 。 因为 ,符合题意。 故 的解析式为 。

(2)因为 , 所以 , 从而 。 由正弦函数的性质可知: 当 时, 取得最大值 ; 当 时, 取得最小值 。 所以 。 乘以 得 。 故 的值域为 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:由五点作图法中的特殊点(最值点、零点)求参数 ;复合三角函数的值域计算。

  2. 核心方法:采用“整体代换法”,将 视为一个大变量 ,在动态区间内观察 的图象走势确定最值。

  3. 避坑指南:求 时容易因计算失误导致其不在 区间内;在第二问求最小值时,切勿盲目代入区间的两个端点,必须注意到 时的正弦值 比起始端点 时的 更小。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 本题属于人教 A 版必修 4 “函数 的图象”章节的典型课后综合应用题改装,考查常规的数形互化能力。

  2. 结论推广: 针对区间值域问题,若 跨越了对称轴 或最低点中心 ,区间端点函数值不一定是全局最值,必须结合正弦曲线波峰与波谷的位置进行综合裁剪。

🔗【关联脉络】

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