某同学用“五点法”画函数 $f\left(x\right)=A\sin\left(\omega x+\varphi\right)\left(\omega>0,{\left|{\varphi}\right|}<\dfrac{\mathrm \pi} 2\right)$ 在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:\[ \begin{array}{|c|c|c|c|c|c|} \hline
\omega x+\varphi & 0 & \dfrac{\mathrm \pi} 2 & {\mathrm \pi} & \dfrac{3{\mathrm \pi} }2 & 2{\mathrm \pi} \\ \hline
x & & \dfrac{\mathrm \pi} 3 & &\dfrac{5{\mathrm \pi} }6 & \\ \hline
A\sin\left(\omega x+\varphi\right) & 0 & 5 & & -5 & 0 \\ \hline
\end{array} \]
【难度】
【出处】
2015年高考湖北卷(理)
【标注】
  • 知识点
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    函数
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    常见初等函数
    >
    三角函数
  • 题型
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    函数
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    函数
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    常见初等函数
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    三角函数
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    >
    平面几何
    >
    几何变换
    >
    平移变换
  • 题型
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    函数
  1. 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 $f\left(x\right)$ 的解析式;
    标注
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      函数
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      常见初等函数
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      三角函数
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      函数
    答案
    $f\left(x\right)=5\sin\left(2x-\dfrac{\mathrm \pi} 6\right)$
    解析
    利用正弦型函数的性质得到 $A$、$\omega$、$\varphi$ 的值,然后利用五点作图法补全表格即可.根据表中已知数据,解得 $A=5$,$\omega=2$,$\varphi=-\dfrac{\mathrm \pi} 6$,数据补全如下表:\[ \begin{array}{|c|c|c|c|c|c|} \hline
    \omega x+\varphi & 0 & \dfrac{\mathrm \pi} 2 & {\mathrm \pi} & \dfrac{3{\mathrm \pi} }2 & 2{\mathrm \pi} \\ \hline
    x &\dfrac{\mathrm \pi} {12} & \dfrac{\mathrm \pi} 3 & \dfrac{7{\mathrm \pi} }{12} &\dfrac{5{\mathrm \pi} }6 &\dfrac{13}{12}{\mathrm \pi} \\ \hline
    A\sin\left(\omega x+\varphi\right) & 0 & 5 & 0 & -5 & 0 \\ \hline
    \end{array} \]且函数解析式为 $f\left(x\right)=5\sin\left(2x-\dfrac{\mathrm \pi} 6\right)$.
  2. 将 $y=f\left(x\right)$ 图象上所有点向左平行移动 $\theta\left(\theta>0\right)$ 个单位长度,得到 $y=g\left(x\right)$ 的图象.若 $y=g\left(x\right)$ 图象的一个对称中心为 $\left(\dfrac{5{\mathrm \pi} }{12},0\right)$,求 $\theta$ 的最小值.
    标注
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    答案
    $\theta$ 的最小值为 $\dfrac{\mathrm \pi} 6$.
    解析
    本题考查三角函数的图象变换与性质.由(1)知\[f\left(x\right)=5\sin\left(2x-\dfrac{\mathrm \pi} 6\right),\]则 $g\left(x\right)$ 的解析式为\[g\left(x\right)=5\sin\left(2x+2\theta-\dfrac{\mathrm \pi} 6\right).\]因为函数 $y=\sin x$ 图象的对称中心为\[\left(k{\mathrm \pi} ,0\right) ,k\in{\mathbb{Z}}.\]令\[2x+2\theta-\dfrac{\mathrm \pi} 6=k{\mathrm \pi} ,\]解得 $x=\dfrac{k{\mathrm \pi} }2+\dfrac{\mathrm \pi} {12}-\theta$,$k\in{\mathbb{Z}}$.
    由于函数 $y=g\left(x\right)$ 的图象关于点 $\left(\dfrac{5{\mathrm \pi} }{12},0\right)$ 成中心对称,所以令\[\dfrac{k{\mathrm \pi} }2+\dfrac{\mathrm \pi} {12}-\theta=\dfrac{5{\mathrm \pi} }{12},\]解得\[\theta=\dfrac{k{\mathrm \pi} }2-\dfrac{\mathrm \pi} {3}, k\in{\mathbb{Z}}.\]由 $\theta>0$ 可知,当 $k=1$ 时,$\theta$ 取得最小值 $\dfrac{\mathrm \pi} 6$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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