题目
Problem
Figure 2 shows part of the graph of the trigonometric function with equation y=f(x), where x is measured in degrees.
(a) Write down an expression for f(x).
(2)
(b) State the number of solutions of the equation
(i) f(x)=2 in the interval −720∘≤x≤720∘
(ii) f(x)=−3 in the interval −720∘≤x≤720∘
(2)
题目中文翻译
图 2 给出了三角函数 y=f(x) 的部分图像,其中 x 以度为单位。
(a) 写出 f(x) 的一个表达式。
(b) 分别写出下列方程在指定区间内的解的个数:
(i) f(x)=2,其中 −720∘≤x≤720∘
(ii) f(x)=−3,其中 −720∘≤x≤720∘。
解答
(a)
解法一
思路
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从图像读振幅、周期和起点。图像振幅为 3,周期为 360∘,并且在 x=0 时位于最低点 −3,所以最自然写成 −3cosx。
答题过程
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The graph has amplitude 3 and period 360∘.
At x=0, the graph is at its minimum value −3, so an expression is
f(x)=−3cosx.
解法二
思路
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同一条曲线也可以看成正弦曲线平移。因为 sin(x−90∘)=−cosx,所以 3sin(x−90∘) 与 −3cosx 完全相同。
答题过程
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Using the identity
sin(x−90∘)=−cosx,
we can also write
f(x)=3sin(x−90∘).
(b)(i)
解法一
思路
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区间 −720∘ 到 720∘ 长度是 1440∘,也就是 4 个完整周期。f(x)=2 不是最高或最低值,所以每个周期有 2 个解。
答题过程
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The interval
−720∘≤x≤720∘
contains 4 full periods of the graph.
For f(x)=2, a horizontal line at y=2 cuts the curve twice in each period. Therefore the number of solutions is
4×2=8.
(b)(ii)
解法一
思路
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f(x)=−3 是最低值,每个完整周期通常有一个最低点;在这个闭区间内,端点和中间点都要数到。
答题过程
展开
For f(x)=−3, the curve reaches its minimum value at
x=−720∘,−360∘,0∘,360∘,720∘.
So the number of solutions is
5.