函数 y=5sin⁡3x+cy = 5 \sin 3x + c 的图像经过点 (50∘,12)(50^\circ, \frac{1}{2}),其中 cc 为常数。

  1. (i)

    证明 c=−2c = -2。

  2. (ii)

    由此,画出 0∘≤x≤180∘0^\circ \le x \le 180^\circ 范围内 y=5sin⁡3x+cy = 5 \sin 3x + c 的图像。

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完整解法

2(i)

1. Substitute the coordinates of the given point into the equation

Substitute x=50∘x = 50^\circ and y=12y = \frac{1}{2} into y=5sin⁡3x+cy = 5 \sin 3x + c:
12=5sin⁡(3×50∘)+c\frac{1}{2} = 5 \sin(3 \times 50^\circ) + c
12=5sin⁡(150∘)+c\frac{1}{2} = 5 \sin(150^\circ) + c

2. Evaluate the trigonometric function and solve for $c$

Since sin⁡(150∘)=12\sin(150^\circ) = \frac{1}{2}:
12=5(12)+c\frac{1}{2} = 5\left(\frac{1}{2}\right) + c
12=52+c\frac{1}{2} = \frac{5}{2} + c
c=12−52=−42=−2c = \frac{1}{2} - \frac{5}{2} = -\frac{4}{2} = -2

答案

Shown

2(ii)

1. Identify the amplitude, period, and principal axis of the function

From (i), c=−2c = -2, so the equation is y=5sin⁡3x−2y = 5 \sin 3x - 2.
Amplitude =5= 5
Period =360∘3=120∘= \frac{360^\circ}{3} = 120^\circ
Principal axis is y=−2y = -2.

2. Determine the maximum and minimum values

Maximum value =−2+5=3= -2 + 5 = 3
Minimum value =−2−5=−7= -2 - 5 = -7

3. Determine key coordinates and sketch the graph for $0^\circ \le x \le 180^\circ$

The domain 0∘≤x≤180∘0^\circ \le x \le 180^\circ covers 1.51.5 periods.
Key points:

  • x=0∘,y=−2x = 0^\circ, y = -2
  • x=30∘,y=3x = 30^\circ, y = 3 (Maximum)
  • x=60∘,y=−2x = 60^\circ, y = -2
  • x=90∘,y=−7x = 90^\circ, y = -7 (Minimum)
  • x=120∘,y=−2x = 120^\circ, y = -2
  • x=150∘,y=3x = 150^\circ, y = 3 (Maximum)
  • x=180∘,y=−2x = 180^\circ, y = -2

Sketch a smooth sine curve passing through these points.

答案

A smooth sine curve starting at (0∘,−2)(0^\circ, -2), reaching a maximum at (30∘,3)(30^\circ, 3), crossing the principal axis at (60∘,−2)(60^\circ, -2), reaching a minimum at (90∘,−7)(90^\circ, -7), crossing the principal axis at (120∘,−2)(120^\circ, -2), reaching a second maximum at (150∘,3)(150^\circ, 3), and ending at (180∘,−2)(180^\circ, -2).

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