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如图, 已知 ω>0, 在函数 f(x)=sin(ωx+φ) 的部分图象中, 其图象上的点 A,B,C 是同一直线上的三点, 且该直线与 x 轴交于点 D. 若 |AD|=|DB|=|BC|=1, 则 ω= _____.
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D(x0,0), A(x0t,y0), B(x0+t,y0), C(x0+2t,2y0). 不妨设 φ=0[1]. 根据正弦图像的对称性, xBxA 就是半周期[2], 也即 2t=πω.
又因为 B 满足 y0=sin(ω(x0+t))=sin(ωx0+π2)=cos(ωx0),C 满足 2y0=sin(ω(x0+2t))=sin(ωx0+π)=sin(ωx0), 所以解得 y02=15.
Ax 轴上的投影 A, 在直角三角形 ADA 中, 利用勾股定理: t2+y02=(π2ω)2+15=1, 所以 ω=5π4.

另可参见 933题.


  1. 注意到平移不会改变条件的成立. 如果这是个大题, 可以加一句: 否则若 φ0, 令 x0 变为 x0φω, 就划归到 φ=0 的情形了. ↩︎

  2. 如果这是解答题, 就要根据代数事实 0=yA+yB=sin(ω(x0t))+sin(ω(x0+t))=2sin(ωx0)cos(ωt). 如果 sin(ωx0)=0, 这样 yB=sin(ωt), yC=sin(2ωt). 再由 yC=2yBsin(ωt)[cos(ωt)1]=0. 两个因式都推出了 sin(ωt)=0, 但是 A,B 不在 x 轴上, 产生矛盾! 而如果 cos(ωt)=0, 且这四个点都在一个最小正周期内: 3t<2πω, 只能有 ωt=π2. ↩︎