| 7.3.2 正弦型函数的性质与图像 题目答案及解析

稿件来源:高途

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必修三

第七章 三角函数

7.3 三角函数的性质与图像

7.3.2 正弦型函数的性质与图像

将函数$f\left( x \right)$的图象横坐标伸长为原来的$2$倍,再向左平移$\dfrac{\pi }{3}$个单位,得到函数$g\left( x\right)=\sin\left( 2x+\varphi\right)\left( 0\lt\varphi\lt\dfrac{\pi}{2}\right)$的部分图象(如图所示).对于$\forall {{x}_{1}}$${{x}_{2}}\in \left[ a,b \right]$,且${{x}_{1}}\ne {{x}_{2}}$,若$g\left( {{x}_{1}} \right)=g\left( {{x}_{2}} \right)$,都有$g\left( {{x}_{1}}+{{x}_{2}} \right)=\dfrac{\sqrt{3}}{2}$成立,则$(\qquad)$

["

$g\\left( x \\right)=\\sin \\left( 2x+\\dfrac{\\pi }{3} \\right)$

","

$f\\left( x \\right)=\\sin \\left( 4x-\\dfrac{\\pi }{3} \\right)$

","

$g\\left( x \\right)$$\\left[ \\pi ,\\dfrac{3\\pi }{2} \\right]$上单调递增

","

函数$f\\left( x \\right)$$\\left[ 0,\\dfrac{4\\pi }{3} \\right]$的零点为${{x}_{1}}$${{x}_{2}}$$\\cdots $${{x}_{n}}$,则${{x}_{1}}+2{{x}_{2}}+2{{x}_{3}}+\\cdot \\cdot \\cdot +2{{x}_{n-1}}+{{x}_{n}}=\\dfrac{85\\pi }{12}$

"]
[["ABD"]]

对于$\rm A$,由题意可知函数$g\left( x \right)=\sin \left( 2x+\varphi \right)\left( 0\lt \varphi \lt \dfrac{\pi }{2} \right)$的图象在区间$\left[ a,b \right]$上的对称轴为直线$x=\dfrac{{{x}_{1}}+{{x}_{2}}}{2}$,又$g\left( {{x}_{1}}+{{x}_{2}} \right)=\dfrac{\sqrt{3}}{2}$

$\therefore g\left( 0 \right)=g\left( {{x}_{1}}+{{x}_{2}} \right)=\dfrac{\sqrt{3}}{2}$

$\therefore \sin \varphi =\dfrac{\sqrt{3}}{2}$

$0\lt \varphi \lt \dfrac{\pi }{2}$$\varphi =\dfrac{\pi }{3}$,故$g\left( x \right)=\sin \left( 2x+\dfrac{\pi }{3} \right)$$\rm A$正确;

对于$\rm B$$g\left( x \right)=\sin \left( 2x+\dfrac{\pi }{3} \right)$右移$\dfrac{\pi }{3}$个单位得到函数$y=\sin \left( 2x-\dfrac{\pi }{3} \right)$的图象,再将其横坐标缩短为原来的$\dfrac{1}{2}$得到$f\left( x \right)=\sin \left( 4x-\dfrac{\pi }{3} \right)$的图象,故$\rm B$正确;

对于$\rm C$,令$-\dfrac{\pi }{2}+2k\pi \leqslant 2x+\dfrac{\pi }{3}\leqslant \dfrac{\pi }{2}+2k\pi $$k\in \bf{Z}$,得$-\dfrac{5\pi }{12}+k\pi \leqslant x\leqslant \dfrac{\pi }{12}+k\pi $$k\in \bf{Z}$,当$k=1$时,$\dfrac{7\pi }{12}\leqslant x\leqslant \dfrac{13\pi }{12}$

$\therefore g\left( x \right)$$\left[ \dfrac{7\pi }{12},\dfrac{13\pi }{12} \right]$上单调递增,而$\left[ \pi ,\dfrac{3\pi }{2} \right]\varsubsetneq \left[ \dfrac{7\pi }{12},\dfrac{13\pi }{12} \right]$,故$\rm C$错误,

对于$\rm D$,令$t=4x-\dfrac{\pi }{3}$,则$t\in \left[ -\dfrac{\pi }{3},5\pi \right]$,函数$y=\sin t$$\left[ -\dfrac{\pi }{3},5\pi \right]$上有$6$个零点${{t}_{1}}$${{t}_{2}}$$\cdots $${{t}_{6}}$,则${{t}_{1}}+{{t}_{2}}=\pi $${{t}_{2}}+{{t}_{3}}=3\pi $${{t}_{3}}+{{t}_{4}}=5\pi $${{t}_{4}}+{{t}_{5}}=7\pi $${{t}_{5}}+{{t}_{6}}=9\pi $

${{t}_{1}}+2{{t}_{2}}+2{{t}_{3}}+2{{t}_{4}}+2{{t}_{5}}+{{t}_{6}}=4\left( {{x}_{1}}+2{{x}_{2}}+2{{x}_{3}}+2{{x}_{4}}+2{{x}_{5}}+{{x}_{6}} \right)-10\times \dfrac{\pi }{3}=25\pi $

$\therefore {{x}_{1}}+2{{x}_{2}}+2{{x}_{3}}+\cdots +2{{x}_{n-1}}+{{x}_{n}}=\dfrac{85}{12}\pi $,故$\rm D$正确.

故选:$\rm ABD$

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