怎样从不同角度求解与三角函数对称轴有关的问题

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  与三角函数对称轴有关的问题常出现在各类试题中,侧重于考查三角函数的图象和性质.因此,要顺利解答与三角函数对称轴有关的问题,同学们不仅要熟练掌握三角函数中的基本公式、三角函数的图象和性质,还要学会灵活运用数形结合思想来辅助解题.本文以一道题为例,谈一谈如何从不同角度解答三角函数求值问题.
  本题主要考查了三角函数的解析式、图象、对称轴.要求 a 的值,我們需根据三角函数的对称轴来确定函数的图象、性质,灵活运用三角函数的性质、图象来解题.
  角度一:利用函数的对称性求解
  三角函数具有对称性、周期性、单调性、奇偶性等,在解题时,合理利用这些性质,有助于快速解答问题.我们知道,正弦函数的对称中心为(kπ,0) (k∈Z),对称轴为;余弦函数的对称中心为,对称轴为x=kπ(k∈Z);正切函数的对称中心为在解题时,可灵活运用正弦、余弦、正切函数的对称性,来确定函数的对称中心、对称轴,进而求得问题的答案.对于本题,我们需先根据辅助角公式把三角函数化为 y = A sin(αx + φ) 形式,然后利用正弦函数的对称轴建立关系式,即,求出 φ 的值,便可得到 α 的值.
  解法一:
  对于本题,我们还可以根据函数对称性的定义来求解.一般地,若则函数 f (x) 的图象关于直线 x = c(c为常数) 对称.本题中函数的对称轴是已知的,因此可以根据函数对称轴
  的定义建立关系式,将其代入函数解析式中进行化简,对应系数便可求得 α 的值.
  解法二:∵函数关于直线对称,
  对应系数可得 a = -1,即 a 的值为 -1 .
  角度二:借助函数的图象求解
  三角函数的图象能描述出函数的变化趋势.借助函数的图象,我们可以求得函数的解析式、明确函数的单调性、对称性、奇偶性、周期性等.因此在解答与三角函数对称轴有关的问题时,我们可以以函数的图象为突破口,根据题意绘制出相应的函数图象,然后找出函数的对称轴,明确函数对称轴的表达式,便可求得问题的答案.
  解:
  解得 a = -1 ,即 a 的值为 -1 .
  解答本题,我们需熟悉正弦函数的图象和性质.仔细分析题目,可以发现正弦函数的最值与对称轴之间的关系,由此建立关系式,求得 a 的值.
  总之,解答与三角函数对称轴有关的问题,我们要学会运用发散性思维,灵活运用函数的对称性、分析三角函数图象的特点,从不同的角度,探寻求解问题的思路.
  (作者单位:江苏省扬州市邗江区瓜洲中学)
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