高中三角函数变化莫测?请看这!

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三角函数下下题—— y=Asin(ωx+φ)。五个字,爆杀一切“难”题!
没错,就是整体换元法!

Part 1:A ω φ 的作用
A控制上下的放缩。如下图,A越大,函数“越高”。

ω (omega) 控制左右的放缩。如下图,ω越大,函数“越窄”。

φ (phi) 控制左右的平移。

其中最重要的参数是ω。
Part 2:ω的理解
上面说过,ω控制左右的放缩,那么它与周期有什么关系吗?答案是有,并且很大。最小正周期(以下简称周期) T 只由 ω 决定。其关系如下。

看道简单但不是最简单的例题。(下面那道)

- 首先判断出周期 T 的范围
- 由T=2π / |ω|,因为ω>0,直接解出ω的范围即可。
再来一道,也挺简单。(最下面一道)

- 首先单调区间长度肯定小于等于二分之 T (一个周期是一段增一段减)
- 于是代入T=2π / ω,得到ω<=12
- 再看x=π/4是对称轴,代入对称轴的通式(可以看上一个视频),于是ω*π/4=π/2+kπ (k为整数)
- 解得ω=2+4k。结合ω<=12,得ω最大为10。
Part 3:三角函数上上策——整体换元法
为什么要整体换元?
因为y=sin x 的图像以及一切性质都非常简单,而y = A sin(ωx+φ) 的图像则难以画出。即使可以用五点作图法,仍然要花费很多时间。
那么,怎么换?答案是令 t=ωx+φ。这样函数就是y=Asin t 了。
对于一切Asin(ωx+φ) 类的函数题,无脑换元,没有做不出来的。
仍然看超简单例题一道。(考点:极值点与零点

- 首先用x的范围求出t的范围
- 然后研究f(x)=sin t 满足题目条件时 t 的范围
- 最后用 t 反解出x
再来一道考周期对称的。

- 遇周期范围,代入求出ω范围。
- sin t =0,则(t,0)就是对称点,并且 t=kπ。于是代入x=3π/2(别搞混x与t,t是换元后的)
- 解出ω,因为2<ω<3(由周期),发现ω只有一个值2.5
- 最后直接代入
再来单调性,虽然一哥说有点难,但这题还是非常模板性的。

- 仍然是换元,求出 t 的范围。
- 注意!如果ω<0,那么 t 会随 x 增大而递减。想要 y 随着x增大而递减,求的要是cos t 的递增区间。(好好理解一下)
- 那么这种题怎么做?只要用函数的奇偶性把ω换成正的就行啦
- 减区间有通式(仍然上一个视频),直接带入。
- 然后因为ω一定存在且大于0,求出k只能等于0,于是得解。

Part 4:广告
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