辅助角公式中系数含参

前言

参数求解

已知函数 \(f(x)=a\sin x+\cos x\) (\(a\) 为常数, \(x \in R\)) 的图象关于直线 \(x=\cfrac{\pi}{6}\) 对称,则函数 \(g(x)\)\(=\)\(\sin x\)\(+\)\(a\cos x\) 的图象【\(\quad\)】

$A.$关于点$(\cfrac{\pi}{3}, 0)$对称$B.$关于点$(\cfrac{2\pi}{3}, 0)$对称$C.$关于直线$x=\cfrac{\pi}{3}$对称 $D.$关于直线$x=\cfrac{\pi}{6}$对称

分析:本题目实质是利用给定条件给出参数\(a\)的值,然后分析求解正弦型函数的各种性质;

法1[简单解法]: 因为函数 \(f(x)=a\sin x+\cos x\) (\(a\) 为常数, \(x \in R\)) 的图象关于直线 \(x=\cfrac{\pi}{6}\) 对称,

则利用对称性,可知 \(f(0)=f(\cfrac{\pi}{3})\), 即\(1=\cfrac{\sqrt{3}}{2}a+\cfrac{1}{2}\),

所以 \(a=\cfrac{\sqrt{3}}{3}\),所以 \(g(x)=\sin x+\cfrac{\sqrt{3}}{3} \cos x=\cfrac{2\sqrt{3}}{3}\sin(x+\cfrac{\pi}{6})\),

函数\(g(x)\) 的对称轴方程为 \(x+\cfrac{\pi}{6}=k\pi+\cfrac{\pi}{2}\),\(k\in Z\),即\(x=k\pi+\cfrac{\pi}{3}\),\(k \in Z\),

当 \(k=0\) 时,对称轴为直线 \(x=\cfrac{\pi}{3}\). 故选 \(C\).

法2:[常规解法]: 由于\(f(x)=a\sin x+\cos x=\sqrt{a^2+1}\sin(x+\phi)\),其中\(\tan\phi=\cfrac{1}{a}\),

又由于函数\(f(x)\) 的图象关于直线 \(x=\cfrac{\pi}{6}\) 对称,即\(\cfrac{\pi}{6}+\phi=k\pi+\cfrac{\pi}{2}\),\(k\in Z\),

则\(\phi=k\pi+\cfrac{\pi}{3}\),\(k\in Z\),此处由于只强调辅助角\(\phi\)的存在性,故赋值如下,

令\(k=0\),则\(\phi=\cfrac{\pi}{3}\),故有\(\tan\phi=\cfrac{1}{a}=\tan\cfrac{\pi}{3}=\sqrt{3}\),即\(a=\cfrac{\sqrt{3}}{3}\),

所以 \(g(x)=\sin x+\cfrac{\sqrt{3}}{3} \cos x=\cfrac{2\sqrt{3}}{3}\sin(x+\cfrac{\pi}{6})\),

函数\(g(x)\) 的对称轴方程为 \(x+\cfrac{\pi}{6}=k\pi+\cfrac{\pi}{2}\),\(k\in Z\),即\(x=k\pi+\cfrac{\pi}{3}\),\(k \in Z\),

当 \(k=0\) 时,对称轴为直线 \(x=\cfrac{\pi}{3}\). 故选 \(C\).

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