高中数学三角函数专项(含答案)
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高中数学三角函数专项(含答案)
一、填空题
1.已知球O 的表面积为16π,点,,,A B C D 均在球O 的表面上,且,64
ACB AB π
∠==,
则四面体ABCD 体积的最大值为___________.
2.已知正方体1111ABCD A B C D -,点E 是AB 中点,点F 为1CC 的中点,点P 为棱1DD 上一点,且满足//AP 平面1D EF ,则直线AP 与EF 所成角的余弦值为_______.
3.已知()()
()cos sin 3cos 0f x x x x ωωωω=+>,如果存在实数0x ,使得对任意的实数x ,都有()()()002016f x f x f x π≤≤+成立,则ω的最小值为___________.
4.已知函数()2sin()f x x ωφ=+(0>ω,||φπ<)的部分图象如图所示,()f x 的图象与y 轴的交点的坐标是(0,1),且关于点(,0)6
π
-对称,若()f x 在区间14(,)333ππ
上单调,则ω的最大值是___________.
5.平行六面体1111ABCD A B C D -的各棱长均相等,1160BAD DAA A AB ∠=∠=∠=,直线1AC ⋂平面1A BD E =,则异面直线1D E 与AD 所成角的余弦值为_________.
6.给出下列命题:
①若函数()f x 的定义域为[]0,2,则函数(2)f x 的定义域为[]0,4; ②函数()tan f x x =在定义域内单调递增;
③若定义在R 上的函数()f x 满足(1)()f x f x +=-,则()f x 是以2为周期的函数;
④设常数a ∈R ,函数2log ,04
()10,41x x f x x x ⎧<≤⎪
=⎨>⎪-⎩
若方程()f x a =有三个不相等的实数根1x ,
2x ,3x ,且123x x x <<,则312(1)x x x +的值域为[64,)+∞.
其中正确命题的序号为_____. 7.
在锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos b a a C -=,则a
c
的取值范围
是______.
8.已知函数()()sin 3cos 0f x x x ωωω=+>,若函数()f x 的图象在区间[]0,2π上的最高点和最低点共有6个,下列说法正确的是___________. ①()f x 在[]0,2π上有且仅有5个零点; ②()f x 在[]0,2π上有且仅有3个极大值点; ③ω的取值范围是3137,1212⎡⎫
⎪⎢⎣⎭;
④()f x 在06,π⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
上为单递增函数.
9.1643年法国数学家费马曾提出了一个著名的几何问题:已知一个三角形,求作一点,使其到这个三角形的三个顶点的距离之和为最小.它的答案是:当三角形的三个角均小于120°时,所求的点为三角形的正等角中心(即该点与三角形的三个顶点的连线段两两成角120°),该点称为费马点.已知ABC 中,其中60A ∠=︒,1BC =,P 为费马点,则PB PC PA +-的取值范围是__________.
10.如图,在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,若点P 是棱上一点,则满足122
2
PA PC +=
的点P 有__________个.
二、单选题
11.
已知函数()()2212sin 2,2212,x a x a
f x x a x a x a π⎧⎡⎤
⎛⎫-+<⎪ ⎪⎢⎥=⎝
⎭⎨⎣⎦⎪-+++≥⎩
,若函数()f x 在[)0,∞+内恰有5个零点,则a 的取值范围是( ) A .75,42⎛⎫ ⎪⎝⎭
B .7,24⎛⎫ ⎪⎝⎭
C .75,2,342⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
D .75,22,42⎛⎫⎛⎫⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
12.把函数()sin y x x =∈R 的图象上所有点向左平行移动
3
π
个单位长度,再把所得图象上
所有点的横坐标缩短到原来的1
2倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是( )
A .sin 23y x π⎛
⎫=- ⎪⎝
⎭,x ∈R
B .sin 26x y π⎛⎫
=+ ⎪⎝⎭
,x ∈R
C .2sin 23x y π⎛⎫
=+ ⎪⎝⎭
,x ∈R
D .sin 23y x π⎛
⎫=+ ⎪⎝
⎭,x ∈R
13.已知1F ,2F 分别是椭圆22
22:1(0)x y
E a b a b
+=>>的左、右焦点,若在椭圆E 上存在点
M ,使得12MF F △的面积等于2
122sin b F MF ∠,则椭圆E 的离心率e 的取值范围为( )
A
.⎫⎪⎪⎣⎭ B
.⎛ ⎝⎦ C
.1,22⎛ ⎝⎦
D
.⎫
⎪⎪⎣⎭
14.已知函数2()log f x x =,函数()g x 满足以下三点条件:①定义域为R ;②对任意x ∈R ,有()2()g x g x π+=;③当[0,]x π∈时,()sin g x x =.则函数()()y f x g x =-在区间[0,4]π上的零点个数为( )
A .5
B .6
C .7
D .8
15.在ABC 中,,E F 分别是,AC AB 的中点,且32AB AC =,若BE
t CF <恒成立,则t 的最小值为( ) A .34
B .78
C .1
D .54
16.在ABC ∆中,已知3sin sin ,2A C +=设2sin sin ,t A C =
则( )
A .1
B
C
D .98
17.在锐角ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,S 为ABC 的面积,且
()2
2
2S a b c =--,则22
2b c bc
+的取值范围为( )
A .4359,1515⎛⎫ ⎪⎝⎭
B
.4315⎡
⎫⎪⎢⎣⎭
C
.5915⎡
⎫⎪⎢⎣
⎭
D
.)⎡+∞⎣
18.设锐角ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c
,若,3
A a π
=2b 2c bc ++的
取值范围为( ) A .(1,9] B .(3,9] C .(5,9]
D .(7,9]
19.已知1F 、2F 是椭椭圆和双曲线共有焦点,P 为两曲线的一个公共点,且126
F PF π
∠=,
记椭圆和双曲线的离心率分别1e ,2e ,则12
12
e e e e +⋅的最大值为 A .4
B .2
C .83
D .
163
20.设锐角ABC ∆的三个内角,,A B C 的对边分别为,,a b c 且1c =,2A C =,则ABC ∆周长的取值范围为( ) A .(0,22)+
B .(0,33)+
C .(22,33)++
D .(22,33]++
三、解答题
21.如图所示,我市某居民小区拟在边长为1百米的正方形地块ABCD 上划出一个三角形地块APQ 种植草坪,两个三角形地块PAB 与QAD 种植花卉,一个三角形地块CPQ 设计成水景喷泉,四周铺设小路供居民平时休闲散步,点P 在边BC 上,点Q 在边CD 上,记PAB α∠=.
(1)当4
PAQ π
∠=
时,求花卉种植面积S 关于α的函数表达式,并求S 的最小值;
(2)考虑到小区道路的整体规划,要求PB DQ PQ +=,请探究PAQ ∠是否为定值,若是,求出此定值,若不是,请说明理由. 22.已知(
)
3,sin a x ω=,1,2cos 3b x πω⎛⎫⎛
⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭,其中0>ω,()f x a b =⋅,且函数()
f x 在12
x π=
处取得最大值.
(1)求ω的最小值,并求出此时函数()f x 的解析式和最小正周期; (2)在(1)的条件下,先将()y f x =的图像上的所有点向右平移
4
π
个单位,再把所得图像上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),然后将所得图像上所有的点向下平移3
y g x 的图像.若在区间5,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上,方程()210g x a +-=有两个
不相等的实数根,求实数a 的取值范围;
(3)在(1)的条件下,已知点P 是函数()y h x =图像上的任意一点,点Q 为函数()y f x =图像上的一点,点3,6
A π⎛ ⎝⎭
,且满足12OP OQ OA =+,求()1
04
h x +≥的解集. 23.已知函数2
211()cos sin cos sin 22
f x x x x x =+-.
(1)求()f x 的单调递增区间;
(2)求()f x 在区间,82ππ⎡⎤
-⎢⎥⎣⎦
的最大值和最小值.
24.已知函数2()23sin 2sin cos ()f x x x x a a R =-++∈,且(0)3f =. (1)求a 的值;
(2)若()f x ω在[0,]π上有且只有一个零点,0>ω,求ω的取值范围. 25.如图所示,在平面四边形ABCD 中,1,2,AB BC ACD ==∆为正三角形.
(1)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若sin(2)3sin A C C +=,求角B 的大小; (2)求BCD ∆面积的最大值.
26.已知函数()2cos (sin cos )f x x x x =+,x ∈R . (1)求函数()f x 的最小正周期;
(2)求函数()f x 在区间ππ,44⎡⎤
-⎢⎥⎣⎦
上的最小值和最大值,并求出取得最值时的x 的值.
27.已知函数()223cos sin 2cos 2f x x x x =++. (1)求函数()f x 的最小正周期和单调递减区间; (2)求函数()f x 在02π⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
,上的最大值和最小值.
28.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos 222cos 20C C ++=. (1)求角C 的大小;
(2)若2b a =,ABC ∆的面积为
2
sin sin 2
A B ,求sin A 及c 的值. 29.已知函数()()sin ,f x A x x R ωϕ=+∈(其中0,0,02
A π
ωϕ>><<
)的图象如图所示:
(1)求函数()f x 的解析式及其对称轴的方程;
(2)当0,2x π⎡⎤
∈⎢⎥⎣⎦
时,方程()23f x a =-有两个不等的实根12,x x ,求实数a 的取值范围,并
求此时12x x +的值.
30.函数()sin()16
f x A x π
ω=-+(0,0A ω>>)的最大值为3, 其图象相邻两条对称轴之
间的距离为
2
π, (1)求函数()f x 的解析式;
(2)设π(0,)2α∈,则()22
f α
=,求α的值
【参考答案】
一、填空题
1
23.
1
4032 4.11 5.56
6.③④
7.⎝⎭
8.②③
9.⎫
⎪⎪⎣⎭
10.18
二、单选题 11.D 12.D 13.A 14.A 15.B 16.B 17.C 18.D 19.A
20.C 三、解答题
21.(1
)
S =
⎝⎭
花卉种植面积0,4πα⎡⎤
∈⎢⎥⎣⎦]
;最小值为)
100001 (2)
PAQ ∠是定值,且4
PAQ π
∠=
.
【解析】 【分析】
(1)根据三角函数定义及4
PAQ π
∠=,表示出,PB DQ ,进而求得,ABP ADQ S S ∆∆.即可用α
表示出S 花卉种植面积,
(2)设PAB QAD CP x CQ y αβ∠=∠===,,,,利用正切的和角公式求得()tan αβ+,由PB DQ PQ +=求得,x y 的等量关系.进而求得()tan αβ+的值,即可求得PAQ ∠的值. 【详解】
(1)∵边长为1百米的正方形ABCD 中,PAB α∠=,4
PAQ π
∠=
,
∴100tan PB α=,100tan 100tan 244DQ πππαα⎛⎫⎛⎫
=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,
∴ABP ADQ S S S ∆∆+=花卉种植面积 11
22
AB BP AD DQ =
⋅+⋅ 11100100tan 100100tan 224παα⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯- ⎪⎝⎭
(
)
5000
cos sin cos ααα=
=
+⎝
⎭,其中0,4πα⎡⎤
∈⎢⎥⎣⎦ ∴当sin 214πα⎛
⎫+= ⎪⎝
⎭时,
即8
π
α=时,S
)100001
=.
(2)设PAB QAD CP x CQ y αβ∠=∠===,,,, 则100100BP x DQ y =-=-,, 在ABP ∆中,100tan 100x α-=,在ADQ ∆中,100tan 100
y
β-=, ∴()()()20000100tan tan tan 1tan tan 100x y x y xy
αβ
αβαβ-+++=
=-⋅+-,
∵PB DQ PQ +=,
∴100100x y -+-=100200
xy
x y +=+, ∴()20000100100100002002tan 1
100001001002
200xy xy xy xy xy αβ⎛
⎫-⨯+-
⎪⎝⎭+=
==⎛⎫-⨯+- ⎪⎝⎭
, ∴4
π
αβ+=
,
∴PAQ ∠是定值,且4
PAQ π
∠=.
【点睛】
本题考查了三角函数定义,三角形面积求法,正弦函数的图像与性质应用,正切和角公式的应用,属于中档题.
22.(1)ω的最小值为1
,()sin 23f x x π⎛
⎫=+ ⎪⎝
⎭,T π=,(2)104a <≤(3)原不等
式的解集为3,22428k k x
x k Z ππππ⎧⎫
+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭
【解析】 【分析】
(1)先将()f x 化成正弦型,然后利用()f x 在12
x π=
处取得最大值求出ω,然后即可得到
()f x 的解析式和周期
(2)先根据图象的变换得到()sin 6x y g x π⎛⎫-= ⎝=⎪⎭,然后画出()g x 在区间5,33ππ⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
上的图
象,条件转化为()g x 的图象与直线12y a =-有两个交点即可
(3)利用坐标的对应关系式,求出()h x 的函数的关系式,进一步利用三角不等式的应用求出结果. 【详解】 (1)因为(
)
3,sin a x ω=
,1,2cos 3b x πω⎛⎫⎛
⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭
所以()32sin cos 3f x
a b x x πωω⎛
⎫=⋅=+
+ ⎪⎝
⎭
212sin cos sin cos 2x x x x x x
ωωωωωω
⎛⎫==
⎪ ⎪⎝
⎭11cos 21sin 2sin 2222
2x x x x ωωωω-=+=+sin 23x πω⎛
⎫=+ ⎪⎝
⎭因为()f x 在12
x π=
处取得最大值.
所以22,1232
k k Z π
π
π
ωπ⨯
+
=+
∈,即121,k k Z ω=+∈
当0k =时ω的最小值为1
此时3()sin 232f x x π⎛
⎫=++ ⎪⎝⎭
,T π=
(2)将()y f x =的图像上的所有的点向右平移
4
π
个单位得到的函数为33sin 2sin 243262y x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-++=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝
⎭⎝⎭⎝⎭,再把所得图像上所有的点的横坐标伸长为
原来的2倍(纵坐标不变)得到的函数为3sin 62y x π⎛
⎫=-+ ⎪⎝⎭
,然后将所得图像上所有的点向
下平移
3
2
个单位,得到函数()sin 6x y g x π⎛⎫-= ⎝=⎪⎭
()sin 6g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在区间5,33ππ⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
上的图象为:
方程()210g x a +-=有两个不相等的实数根等价于()g x 的图象 与直线12y a =-有两个交点 所以11212a ≤-<,解得1
04
a <≤
(3)设(),P x y ,()00,Q x y
因为点3,6A π⎛ ⎝⎭
,且满足1
2OP OQ OA =+ 所以00126132x x y y π⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩00
2332x x y y π⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩因为点()00,Q x y 为函数()y f x =图像上的一点 所以33
2sin 2233y x ππ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝
⎭⎝⎭
即1()sin 423y h x x π⎛
⎫==- ⎪⎝⎭
因为()104h x +≥,所以1sin 432x π⎛
⎫-≥- ⎪⎝
⎭
所以7242,63
6
k x k k Z ππ
π
ππ-≤-
≤+
∈ 所以
3,22428
k k x k Z ππππ+≤≤+∈ 所以原不等式的解集为3,22428k k x
x k Z ππππ⎧⎫
+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭
【点睛】
本题考查的知识要点:三角函数关系式的变换,正弦型函数的性质的应用,平面向量的数量积的应用,三角不等式的解法及应用,主要考查学生的运算能力和转换能力,属于中档题.
23.(1)3,88k k ππππ⎡⎤
-++⎢⎥⎣⎦,()k Z ∈;(2)()max f x =,()min 12f x =- 【解析】 【分析】
(1)直接利用三角函数的恒等变换,把三角函数变形成正弦型函数.进一步求出函数的单调区间.
(2)直接利用三角函数的定义域求出函数的最值. 【详解】 解:(1)2211
()cos sin cos sin 22
f x x x x x =+-
11
()cos 2sin 222
f x x x ∴=
+
()242f x x π⎛
⎫∴=+ ⎪⎝
⎭ 令2222
4
2
k x k π
π
π
ππ-
+≤+
≤
+,()k Z ∈
解得388
k x k ππ
ππ-
+≤≤+,()k Z ∈ 即函数的单调递增区间为3,88k k ππππ⎡⎤
-
++⎢⎥⎣⎦
,()k Z ∈
(2)由(1)知n ()24f x x π⎛
⎫=+ ⎪⎝
⎭ ,82x ππ⎡⎤
∈-⎢⎥⎣⎦ 520,44x π
π⎡⎤
∴+
∈⎢⎥⎣⎦
所以当242x ππ+
=,即8x π=时,()max f x = 当5244x π
π+=,即2x π=时,()min 12
f x =- 【点睛】
本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,正弦型函数的单调性的应用,利用函数的定义域求三角函数的值域.属于基础型.
24.(1)a =(2)15,36⎡⎫⎪⎢⎣⎭
【解析】
【分析】
(1)利用降次公式、辅助角公式化简()f x 表达式,利用(0)f =a 的值.
(2)令()0f x ω=,结合x 的取值范围以及三角函数的零点列不等式,解不等式求得ω的取值范围.
【详解】
(1)2()2sin cos f x x x x a =-++
sin 2x x a =+
2sin 23x a π⎛⎫=++- ⎪⎝
⎭
(0)f =(0)2sin 3f a π
∴=+=
即a =
(2)令()0f x ω=,则sin 203x πω⎛⎫+= ⎪⎝
⎭, [0,]x π∈,2,2333πππωπω⎡⎤∴+∈+⎢⎥⎣⎦
, ()f x 在[0,]π上有且只有一个零点, 223π
ππωπ∴+<,1536ω∴<, ω∴的取值范围为15,36⎡⎫⎪⎢⎣⎭
. 【点睛】 本小题主要考查三角恒等变换,考查三角函数零点问题,考查化归与转化的数学思想方法,属于基础题.
25.(1)23
B π=
;(21. 【解析】
【分析】
(1)由正弦和角公式,化简三角函数表达式,结合正弦定理即可求得角B 的大小;
(2)在ABC ∆中,设,ABC ACB αβ∠=∠=,由余弦定理及正弦定理用,αβ表示出CD .再根据
三角形面积公式表示出∆BCD S ,即可结合正弦函数的图像与性质求得最大值.
【详解】
(1)由题意可得:
sin2cos cos2sin 3sin A C A C C +=
∴()
22sin cos cos 12sin sin 3sin A A C A C C +-= 整理得sin (cos cos sin sin )sin A A C A C C -=
∴sin cos()sin A A C C +=
∴sin cos sin A B C -= ∴sin 1cos sin 2
C c B A a =-=-=- 又(0,)B π∈ ∴23
B π= (2)在AB
C ∆中,设,ABC ACB αβ∠=∠=,
由余弦定理得:22212212cos 54cos AC αα=+-⨯⨯=-,
∵ACD ∆为正三角形,
∴2254cos CD C A α=-=,
在ABC ∆中,由正弦定理得:
1sin sin AC βα
=, ∴sin sin AC βα=,
∴sin sin CD βα=,
∵()222222(cos )1sin sin 54cos sin CD CD CD ββααα=-=-=-- 2(2cos )α=-,
∵BAC β<∠,
∴β为锐角,cos 2cos CD βα=-,
12sin sin 233BCD S CD CD ππββ∆⎛⎫⎛⎫=
⨯⨯⨯+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
1cos sin 2
CD ββ=+,
1
cos )sin sin 23πααα⎛⎫=-+=- ⎪⎝
⎭, ∵(0,)απ∈
∴当56πα=
时,()max 1BCD S ∆=. 【点睛】
本题考查了三角函数式的化简变形,正弦定理与余弦定理在解三角形中的应用,三角形面积的表示方法,正弦函数的图像与性质的综合应用,属于中档题.
26.(1)π;(2)()()min max ππ,0,,148
x f x x f x =-===.
【解析】
(1) 函数()f x 解析式去括号后利用二倍角的正弦、余弦公式化简,整理后再利用两角和与差的正弦函数公式化为一个角的正弦函数,找出w 的值,代入周期公式即可求出最小正周期;(2)根据x 的范围求出这个角的范围,利用正弦函数的值域即可确定出()f x 的值域,进而求出()f x 的最小值与最大值..
【详解】
(1)()()π2cos sin cos sin2cos21214f x x x x x x x ⎛⎫=+=++=++ ⎪⎝
⎭, 因此,函数()f x 的最小正周期πT =.
(2) 因为ππ44x -≤≤ 所以ππ3π2444
x -≤+≤,
sin 24x π⎡⎤⎛⎫∴+∈⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦,即()1f x ⎡⎤∈⎣⎦, 所以当244x ππ+
=-,即4x π=-时,()min 0f x =,
当242x π
π+=,即8x π
=时,()max 1f x =.
所以4x π=-
时,()min 0f x =,8x π=时,()max 1f x .
【点睛】 此题考查了两角和与差的正弦函数公式,二倍角的正弦、余弦函数公式,正弦函数的定义域与值域,熟练掌握公式是解本题的关键,是中档题.
27.(1)T π=;2,63k k ⎛⎫++ ⎪⎝⎭
ππππ(2)5; -2 【解析】
【分析】
(1)根据二倍角公式和辅助角公式化简即可
(2)由02x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦
,π求出26x π+的范围,再根据函数图像求最值即可 【详解】
(1)()2sin 2cos 22cos 232sin 236f x x x x x x x ⎛⎫=++=++=++ ⎪⎝
⎭π, 22T ππ==,令3222,2,62263x k k x k k ⎛⎫⎛⎫+∈++⇒∈++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
πππππππππ, 即单减区间为2,,63k k k Z ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭
; (2)由702,2666x t x ⎡⎤⎡⎤∈⇒=+∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦
⎣⎦,ππππ,当76πt =时,()f x 的最小值为:-2; 当2t π
=时,()f x 的最大值为:5
【点睛】
本题考查三角函数解析式的化简,函数基本性质的求解(周期、单调性、在给定区间的最值),属于中档题
28.(1)34C π=
(2)sin A =1c = 【解析】
【分析】
(1)化简等式,即可求出角C .
(2)利用角C 的余弦公式,求出c 与a 的关系式,再由正弦定理求出角A 的正弦值,再结合面积公式求出c 的值.
【详解】
(1)∵cos 220C C ++=,
∴22cos s 10C C +=+,即
)210C +=,
∴cos C = 又()0,C π∈,∴34C π=
. (2)∵2222222cos 325c a b ab C a a a =+-=+=,
∴c =,即sin C A =,
∴sin
A C =
∵1sin 2ABC S ab C ∆=,且in sin ABC S A B ∆=,
∴1sin sin 2ab C A B =,
∴sin sin sin ab C A B
= 2
sin sin c C C ⎛⎫= ⎪⎝⎭
1c =. 【点睛】
本题考查利用解三角形,属于基础题.
29.(1)()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝
⎭,()62k x k Z ππ=+∈;(2)522a ≤<,3π. 【解析】
【分析】
(1)根据图像得A=2,利用412562T πππω=-=,求ω值,再利用6
x π=时取到最大值可求φ,从而得到函数解析式,进而求得对称轴方程;(2)由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦得72,666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,方程f (x )=2a ﹣3有两个不等实根转为f (x )的图象与直线y =2a ﹣3有两个不同的交
点,从而可求得a 的取值范围,利用图像的性质可得12x x +的值.
【详解】
(1)由图知,2,
A =4156242=T ππππω=-=,解得ω=2,f(x)=2sin(2x+φ), 当6x π=时,函数取得最大值,可得2sin 226πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,即sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭
, 2,32k k Z π
π
ϕπ+=+∈,解得2,6k k Z πϕπ=+∈ ,又(0,)2πϕ∈所以6
π=ϕ, 故()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝
⎭, 令262x k π
π
π+=+则()62
k x k Z π
π=+∈, 所以()f x 的对称轴方程为()62
k x k Z π
π=+∈; (2)70,2,2666x x ππππ⎡⎤⎡⎤∈∴+∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦
⎣⎦, 所以方程()23f x a =-有两个不等实根时,
()y f x =的图象与直线23y a =-有两个不同的交点,可得1232,a ≤-<
522
a ∴≤<, 当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦
时,()()12f x f x =,有122266x x πππ+++=, 故123x x π+=
. 【点睛】 本题考查由y =A sin (ωx +φ)的部分图象确定函数解析式,考查函数y =A sin (ωx +φ)的图象及性质的综合应用,属于中档题.
30.(1)()2sin(2) 1.6f x x π=-+;(2)3
π. 【解析】
【详解】
(1)由三角函数性质得,最大值为A+1=3,∴A=2,
周期2222π
π
πωω⨯==⇒=,
∴f (x )=2sin (2x-6π
)+1
(2)π(0,)2α∈,f (2
α)=2 ∴2sin (22α⨯-6π)+1=2,得sin (α-6π)=12,α=3π。