題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。
一、考點定位與做題順序
五點法的骨架是令整體相位 θ = ωx + φ 依次取 0、π/2、π、3π/2、2π,反解出五個 x,再對應 y = 0、A、0、−A、0。這樣不必描無數點就能定出一個週期的形狀。
另一個高頻錯在變換順序:從 y=sin x 到 y=3sin(2x+π/6),可以先平移再壓縮,也可以先壓縮再平移,但兩條路的平移量不同,混用就會把相位弄丟。下面按自編題面現算,所有角度與數值均為示意。
二、逐題精講
題1
題1 對 y = 3sin(2x + π/6),用五點法列出一個週期內五個關鍵點的橫座標與函數值,並求週期。
解析
A = 3,ω = 2,φ = π/6,週期 T = 2π/ω = 3.1416。
令 2x + π/6 = 0、π/2、π、3π/2、2π,逐點反解:
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。
回代核驗:把 x2 代回,2×π/6 + π/6 = π/2,sin 為 1,乘 A 得 3;把 x4 代回,2×2π/3 + π/6 = 3π/2,sin 為 −1,乘 A 得 -3。五點橫座標首尾相距 3.1416 = π,正好一個週期。
答案 五點 x ≈ -0.2618、0.5236、1.3090、2.0944、2.8798;y = 0、3、0、-3、0;T = 3.1416
採分點 寫出 A、ω、φ 與週期 2 分;五個橫座標各 1 分;五個函數值 2 分;兩點代回驗算 2 分;首尾間距回代 1 分
易錯點 把 x 當成 θ 直接取 0、π/2…;忘了除以 ω
題2
題2 從 y=sin x 出發,給出兩條得到 y=3sin(2x+π/6) 的變換順序及各步平移量;若先壓縮後仍平移 π/12,會得到什麼?
解析
路線一(先平移後壓縮):y=sin x 先左移 φ 本身,即 π/6 ≈ 0.5236,得 sin(x+π/6);再把橫座標壓縮到原來的 1/2(把 x 換成 2x)得 sin(2x+π/6);最後縱向伸長 3 倍。注意這一步平移的是「x」不是「2x」,所以量是 φ 而不是 φ/ω。
路線二(先壓縮後平移):先把 x 換成 2x 得 sin 2x;此時再左移 φ/ω = (π/6)/2 = π/12 ≈ 0.2618,得 sin(2(x+π/12)) = sin(2x+π/6);最後縱向伸長 3 倍。壓縮之後括號裡已經是 2x,平移量必須除以 ω。
兩個平移量 0.5236 與 0.2618 相差 ω=2 倍,不能混用。若先壓縮後仍平移 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 再壓縮,得 sin(2x+π/12),相位少了一半。
回代核驗: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/6,兩條路都回到題面相位,閉環。
答案 先平移 π/6≈0.5236 再壓縮;或先壓縮再平移 π/12≈0.2618;兩量差 ω=2 倍,混用會得 π/3 或 π/12
採分點 兩條順序各 2 分;兩個平移量各 1 分;混用後的錯誤相位 2 分;φ/ω=π/12 關係 1 分;回代 1 分
易錯點 把 π/6 與 π/12 張冠李戴;認為「振幅變換會改變平移量」
三、規律小結與對照表
| 步驟 | 路線一 | 路線二 | 平移量 |
|---|---|---|---|
| 第一步 | 左移 0.5236 | 壓縮 x→2x | 不同 |
| 第二步 | 壓縮 x→2x | 左移 0.2618 | 差 2 倍 |
| 第三步 | 縱向 ×3 | 縱向 ×3 | 相同 |
| 相位核驗 | 2x+π/6 | 2x+π/6 | 閉合 |
小結:五點法令相位取五個整值再除以 ω;變換順序換一次,平移量就差 ω 倍。本題 T=3.1416、A=3,五點首尾相距 π。題面與數值均為自編示意。
四、自測清單
- 能用 θ=ωx+φ 取五個整值反解 x
- 能求週期 T=2π/ω
- 能由相位回代驗峰值與谷值
- 知道兩種變換順序的平移量不同
- 能算出 φ/ω=π/12 與 φ=π/6 的差
- 不把橫座標壓縮與縱向伸長混為一談