题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
五点法的骨架是令整体相位 θ = ωx + φ 依次取 0、π/2、π、3π/2、2π,反解出五个 x,再对应 y = 0、A、0、−A、0。这样不必描无数点就能定出一个周期的形状。
另一个高频错在变换顺序:从 y=sin x 到 y=3sin(2x+π/6),可以先平移再压缩,也可以先压缩再平移,但两条路的平移量不同,混用就会把相位弄丢。下面按自编题面现算,所有角度与数值均为示意。
二、逐题精讲
题1
题1 对 y = 3sin(2x + π/6),用五点法列出一个周期内五个关键点的横坐标与函数值,并求周期。
解析
A = 3,ω = 2,φ = π/6,周期 T = 2π/ω = 3.1416。
令 2x + π/6 = 0、π/2、π、3π/2、2π,逐点反解:
θ=0 → x = −π/12 ≈ -0.2618,y=0;θ=π/2 → x = π/6 ≈ 0.5236,y=3;θ=π → x = 5π/12 ≈ 1.3090,y=0;θ=3π/2 → x = 2π/3 ≈ 2.0944,y=-3;θ=2π → x = 11π/12 ≈ 2.8798,y=0。
回代核验:把 x2 代回,2×π/6 + π/6 = π/2,sin 为 1,乘 A 得 3;把 x4 代回,2×2π/3 + π/6 = 3π/2,sin 为 −1,乘 A 得 -3。五点横坐标首尾相距 3.1416 = π,正好一个周期。
答案 五点 x ≈ -0.2618、0.5236、1.3090、2.0944、2.8798;y = 0、3、0、-3、0;T = 3.1416
采分点 写出 A、ω、φ 与周期 2 分;五个横坐标各 1 分;五个函数值 2 分;两点代回验算 2 分;首尾间距回代 1 分
易错点 把 x 当成 θ 直接取 0、π/2…;忘了除以 ω
题2
题2 从 y=sin x 出发,给出两条得到 y=3sin(2x+π/6) 的变换顺序及各步平移量;若先压缩后仍平移 π/12,会得到什么?
解析
路线一(先平移后压缩):y=sin x 先左移 φ 本身,即 π/6 ≈ 0.5236,得 sin(x+π/6);再把横坐标压缩到原来的 1/2(把 x 换成 2x)得 sin(2x+π/6);最后纵向伸长 3 倍。注意这一步平移的是「x」不是「2x」,所以量是 φ 而不是 φ/ω。
路线二(先压缩后平移):先把 x 换成 2x 得 sin 2x;此时再左移 φ/ω = (π/6)/2 = π/12 ≈ 0.2618,得 sin(2(x+π/12)) = sin(2x+π/6);最后纵向伸长 3 倍。压缩之后括号里已经是 2x,平移量必须除以 ω。
两个平移量 0.5236 与 0.2618 相差 ω=2 倍,不能混用。若先压缩后仍平移 0.5236,得 sin(2(x+π/6)) = sin(2x+π/3),相位多了一倍;若先平移只移 0.2618 再压缩,得 sin(2x+π/12),相位少了一半。
回代核验:0.5236 = 2×0.2618;把 0.2618 代入 2(x+0.2618) = 2x+π/6,或把 0.5236 代入 (2x+0.5236) = 2x+π/6,两条路都回到题面相位,闭环。
答案 先平移 π/6≈0.5236 再压缩;或先压缩再平移 π/12≈0.2618;两量差 ω=2 倍,混用会得 π/3 或 π/12
采分点 两条顺序各 2 分;两个平移量各 1 分;混用后的错误相位 2 分;φ/ω=π/12 关系 1 分;回代 1 分
易错点 把 π/6 与 π/12 张冠李戴;认为「振幅变换会改变平移量」
三、规律小结与对照表
| 步骤 | 路线一 | 路线二 | 平移量 |
|---|---|---|---|
| 第一步 | 左移 0.5236 | 压缩 x→2x | 不同 |
| 第二步 | 压缩 x→2x | 左移 0.2618 | 差 2 倍 |
| 第三步 | 纵向 ×3 | 纵向 ×3 | 相同 |
| 相位核验 | 2x+π/6 | 2x+π/6 | 闭合 |
小结:五点法令相位取五个整值再除以 ω;变换顺序换一次,平移量就差 ω 倍。本题 T=3.1416、A=3,五点首尾相距 π。题面与数值均为自编示意。
四、自测清单
- 能用 θ=ωx+φ 取五个整值反解 x
- 能求周期 T=2π/ω
- 能由相位回代验峰值与谷值
- 知道两种变换顺序的平移量不同
- 能算出 φ/ω=π/12 与 φ=π/6 的差
- 不把横坐标压缩与纵向伸长混为一谈