3.(2024·新课标I卷)当x∈[0,2π]时,曲线y=sinx与y=2sin(3x-(pi)/(6))的交点个数为()A. 3B. 4C. 6D. 8
A. 3
B. 4
C. 6
D. 8
题目解答
答案
解析
本题考查三角函数的性质以及函数交点个数的求解,解题思路是先分别分析两个函数的性质,然后通过联立方程求解交点个数。
步骤一:分析函数$y = \sin x$的性质
函数$y = \sin x$的周期$T_1=\frac{2\pi}{1}=2\pi$,当$x\in[0,2\pi]$时,$y=\sin x\\)的值域为\([ - 1,1]$。
步骤二:分析函数$y = 2\sin(3x-\frac{\pi}{6})$的性质
对于函数$1)周期\(T_2=\frac{2\pi}{3}=\frac{2\pi}{3}$。
(2)当$3)令\(3x-\frac{\pi}{6}=k\pi+\frac{\pi}{2}(k\in Z)$,则$4)\(x=\frac{k\pi}{3}+\frac{2\pi}{9}(k\in Z)$。
(5)当$x\in[0,2\pi]$时,$3x\in[0,6\pi]$,$3x-\frac{\pi}{6}\in[-\frac{\pi}{6},6\pi-\frac{\pi}{6}]$。
(6)函数$y = 2\sin(3x-\frac{\pi}{6})$的值域为$[ - 2,2]$。
1\times\frac{1}{1}=1)
步骤三:联立方程求解交点个数
联立$\sin x = 2\sin(3x-\frac{\pi}{6})$,根据正弦函数的性质$\sin A=\sin B$时,$A = B + 2k\pi$或$A=\pi - B + 2k\pi(k\in Z)$。
情况一:
(1)$x = 3x-\frac{\pi}{6}+2k\pi$,即$2x=-\frac{\frac{\pi}{6}+2k\pi$,$x =-\frac{\pi}{12}-k\pi(k\in Z)$。
当$x\in[0,2\pi]$时,$k = 0$时,$x =-\frac{\frac{\pi}{12}\}$(舍去);$k=- 1$时,$x=\frac{11\pi}{12}$;$k = 1$时,$x =-\frac{13\pi}{12}$(舍去))。
(2)$x=\pi-(3x-\frac{\pi}{6})+2k\pi$,即$x=\pi-(3x-\frac{\pi}{6})+2k\pi$,$4x=\pi+\frac{\pi}{6}+2k\pi$,$x=\frac{7\pi}{24}+\frac{k\pi}{2}(k\in Z)$。
当$x\in[0,2\pi]$时,$k = 0$时,$x=\frac{7\pi{24}$;$k = 1$时,$x=\frac{7\pi}{24}+\frac{\pi}{2}=\frac{19\pi}{24}$;$k = 2$时,$x=\frac{7\pi}{24}+\pi=\frac{25\pi}{24}$;$k = 3$时,$x=\frac{7\pi}{24}+\frac{3\pi}{2}=\frac{43\pi}{24}$;$k = 4$时,$x=\frac{7\pi}{24}+\frac{4\pi}{2}=\frac{55\pi}{24}$(舍去))。
综上,交点个数为$6$个。