利用三角函数图像解题

来源 :中学生数理化·学习研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hong_77521
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  三角函数的图像是三角函数关系式的直观反映,我在解答试题时,常利用三角函数的图像,通过数形结合的方法,使解题简捷、明了,达到了事半功倍之效果。现撷取几例进行分析,供大家参考。
  例1已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈R)在一个周期内的图像如圖1所示,
  解析:根据图像得A=2,T=72π--π2=4π,
  所以ω=12,所以y=2sinx2+φ。
  又由图像可得相位移为-π2,所以-φ12=-π2。
  所以φ=π4,即y=2sin12x+π4。
  根据条件3=2sin12x+π4,所以12x+π4=2kπ+π3(k∈Z)或12x+π4=2kπ+23π(k∈Z),
  所以x=4kπ+π6(k∈Z)或x=4kπ+56π(k∈Z)。
  所以所有交点坐标为4kπ+π6,3或4kπ+5π6,3(k∈Z)。
  点评:本题主要考查三角函数的基本知识,考查大家识图能力、逻辑思维能力、分析和解决问题的能力。
  例2函数f(x)=sinx+2|sinx|,x∈[0,2π]的图像与直线y=k有且仅有两个不同的交点,则k的取值范围是。
  解析:本题是研究函数图像与直线的交点问题,我们可以借助函数的图像,如图2所示,通过数形结合来解决。
  f(x)=sinx+2|sinx|=3sinx,x∈[0,π],-sinx,x∈[π,2π],
  则k的取值范围是1  点评:本题先通过去绝对值符号将f(x)化为分段函数,再作出其图像(如图2所示),
  通过数形结合得出k的取值范围。
  例3已知方程sinx+cosx=k在0≤x≤π上有两解,求k的取值范围。
  解析:本题要求讨论方程解的个数,我们可以先结合函数图像,然后利用三角函数的图像来讨论方程解的个数,利用图像一目了然,问题很快得到解决。
  原方程sinx+cosx=k2sinx+π4=k,在同一坐标系内作函数y1=2sinx+π4与y2=k的图像,如图3。
  所以当k∈[1,2)时,观察知两曲线在[0,π]上有两个交点,故方程有两个解。
  点评:本题是通过函数图像交点个数判断方程实数解的个数,应重视这种方法。
  作者单位:江苏省淮安中学高三1部20班
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