高中数学知识点总结(第四章 三角函数、解三角形 第四节 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用)
高考数学一轮复习 第四章 三角函数、解三角形 4.4 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 理-

第四章 三角函数、解三角形 4.4 函数y =Asin(ωx +φ)的图象及应用 理1.y =A sin(ωx +φ)的有关概念y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0),x ∈R振幅周期 频率 相位 初相A T =2πω f =1T =ω2πωx +φ φ2.用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图时,要找五个特征点 如下表所示:x0-φωπ2-φωπ-φω3π2-φω2π-φωωx +φ 0π2π 3π2 2πy =A sin(ωx +φ)0 A 0 -A3.函数y =sin x 的图象经变换得到y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)的图象的步骤如下:【知识拓展】1.由y =sin ωx 到y =sin(ωx +φ)(ω>0,φ>0)的变换:向左平移φω个单位长度而非φ个单位长度.2.函数y =A sin(ωx +φ)的对称轴由ωx +φ=k π+π2,k ∈Z 确定;对称中心由ωx +φ=k π,k ∈Z 确定其横坐标.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4的图象是由y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4的图象向右平移π2个单位得到的.( √ )(2)将函数y =sin ωx 的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数y =sin(ωx -φ)的图象.( × )(3)利用图象变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移的长度一致.( × )(4)函数y =A sin(ωx +φ)的最小正周期为T =2πω.( × )(5)把y =sin x 的图象上各点纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12,所得图象对应的函数解析式为y =sin 12x .( × )(6)若函数y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T ,则函数图象的两个相邻对称中心之间的距离为T2.( √ )1.(教材改编)y =2sin(12x -π3)的振幅,频率和初相分别为( )A .2,4π,π3B .2,14π,π3C .2,14π,-π3D .2,4π,-π3答案 C解析 由题意知A =2,f =1T =ω2π=14π,初相为-π3.2.(2015·某某)要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象( )A .向左平移π12个单位B .向右平移π12个单位C .向左平移π3个单位D .向右平移π3个单位答案 B解析 ∵y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π3=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤4⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12,∴要得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象向右平移π12个单位. 3.(2016·某某模拟)将函数y =sin x 的图象上所有的点向右平行移动π10个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是( ) A .y =sin(2x -π10) B .y =sin(2x -π5)C .y =sin(12x -π10)D .y =sin(12x -π20)答案 C解析 y =sin x π10−−−−−→右移个单位y =sin(x -π10)―――――→横坐标伸长到原来的2倍y =sin(12x -π10). 4.(2016·某某模拟)已知函数f (x )=A cos(ωx +θ)的图象如图所示,f (π2)=-23,则f (-π6)=________.答案 -23解析 由题图知,函数f (x )的周期T =2(11π12-7π12)=2π3, 所以f (-π6)=f (-π6+2π3)=f (π2)=-23.5.若将函数f (x )=sin(2x +π4)的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y 轴对称,则φ的最小正值是________. 答案3π8解析 ∵函数f (x )=sin(2x +π4)的图象向右平移φ个单位得到g (x )=sin[2(x -φ)+π4]=sin(2x +π4-2φ),又∵g (x )是偶函数,∴π4-2φ=k π+π2(k ∈Z ),∴φ=-k π2-π8(k ∈Z ).当k =-1时,φ取得最小正值3π8.题型一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换例1 (2015·某某)某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:ωx +φ 0π2 π3π2 2πxπ3 5π6 A sin(ωx +φ)5-5(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数f (x )的解析式;(2)将y =f (x )图象上所有点向左平行移动θ(θ>0)个单位长度,得到y =g (x )的图象.若y =g (x )图象的一个对称中心为⎝⎛⎭⎪⎫5π12,0,求θ的最小值.解 (1)根据表中已知数据,解得A =5,ω=2,φ=-π6.数据补全如下表:且函数解析式为f (x )=5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6. (2)由(1)知f (x )=5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6, 得g (x )=5sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +2θ-π6. 因为函数y =sin x 图象的对称中心为(k π,0),k ∈Z . 令2x +2θ-π6=k π,解得x =k π2+π12-θ,k ∈Z .由于函数y =g (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0成中心对称,所以令k π2+π12-θ=5π12,解得θ=k π2-π3,k ∈Z . 由θ>0可知,当k =1时,θ取得最小值π6.引申探究在本例(2)中,将f (x )图象上所有点向左平移π6个单位长度,得到g (x )的图象,求g (x )的解析式,并写出g (x )图象的对称中心. 解 由(1)知f (x )=5sin(2x -π6),因此g (x )=5sin[2(x +π6)-π6]=5sin(2x +π6).因为y =sin x 的对称中心为(k π,0),k ∈Z . 令2x +π6=k π,k ∈Z ,解得x =k π2-π12,k ∈Z .即y =g (x )图象的对称中心为(k π2-π12,0),k ∈Z .思维升华 (1)五点法作简图:用“五点法”作y =A sin(ωx +φ)的简图,主要是通过变量代换,设z =ωx +φ,由z 取0,π2,π,32π,2π来求出相应的x ,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象.(2)图象变换:由函数y =sin x 的图象通过变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象,有两种主要途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.把函数y =sin x 的图象上所有点的横坐标缩小到原来的一半,纵坐标保持不变,再把所得函数图象向左平移π4个单位,得到的函数图象的解析式是( ) A .y =cos 2x B .y =-sin 2xC .y =sin(2x -π4)D .y =sin(2x +π4)答案 A解析 由y =sin x 图象上所有点的横坐标缩小到原来的一半,纵坐标保持不变,所得图象的解析式为y =sin 2x ,再向左平移π4个单位得y =sin2(x +π4),即y =cos 2x .题型二 由图象确定y =A sin(ωx +φ)的解析式例2 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,|φ|<π2,ω>0)的图象的一部分如图所示.(1)求f (x )的表达式; (2)试写出f (x )的对称轴方程.解 (1)观察图象可知A =2且点(0,1)在图象上, ∴1=2sin(ω·0+φ),即sin φ=12.∵|φ|<π2,∴φ=π6,又∵1112π是函数的一个零点且是图象递增穿过x 轴形成的零点,∴11π12ω+π6=2π,∴ω=2.∴f (x )=2sin(2x +π6).(2)设2x +π6=B ,则函数y =2sin B 的对称轴方程为B =π2+k π,k ∈Z ,即2x +π6=π2+k π(k ∈Z ),解得x =k π2+π6(k ∈Z ),∴f (x )=2sin(2x +π6)的对称轴方程为x =k π2+π6(k ∈Z ).思维升华 求y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)解析式的步骤 (1)求A ,B ,确定函数的最大值M 和最小值m ,则A =M -m2,B =M +m2.(2)求ω,确定函数的周期T ,则ω=2πT.(3)求φ,常用方法如下:①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图象的最高点或最低点代入.②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.具体如下:“第一点”(即图象上升时与x 轴的交点)为ωx +φ=0;“第二点”(即图象的“峰点”)为ωx +φ=π2;“第三点”(即图象下降时与x 轴的交点)为ωx +φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)为ωx +φ=3π2;“第五点”为ωx +φ=2π.(2016·某某模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ) (ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则y =f (x +π6)取得最小值时x 的集合为( )A .{x |x =k π-π6,k ∈Z }B .{x |x =k π-π3,k ∈Z }C .{x |x =2k π-π6,k ∈Z }D .{x |x =2k π-π3,k ∈Z }答案 B解析 根据所给图象,周期T =4×(7π12-π3)=π,故π=2πω,∴ω=2,因此f (x )=sin(2x+φ),另外图象经过点(7π12,0),代入有2×7π12+φ=k π(k ∈Z ),再由|φ|<π2,得φ=-π6,∴f (x +π6)=sin(2x +π6),当2x +π6=-π2+2k π (k ∈Z ),即x =-π3+k π(k ∈Z )时,y =f (x +π6)取得最小值.题型三 三角函数图象性质的应用 命题点1 三角函数模型的应用例 3 (2015·某某)如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x +φ+k ,据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为( )A .5B .6C .8D .10 答案 C解析 由题干图易得y min =k -3=2,则k =5. ∴y max =k +3=8.命题点2 函数零点(方程根)问题例4 已知关于x 的方程2sin 2x -3sin 2x +m -1=0在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上有两个不同的实数根,则m 的取值X 围是________. 答案 (-2,-1)解析 方程2sin 2x -3sin 2x +m -1=0可转化为m =1-2sin 2x +3sin 2x=cos 2x +3sin 2x=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π. 设2x +π6=t ,则t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫76π,136π,∴题目条件可转化为m 2=sin t ,t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫76π,136π有两个不同的实数根.∴y =m 2和y =sin t ,t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫76π,136π的图象有两个不同交点,如图:由图象观察知,m 2的X 围为(-1,-12),故m 的取值X 围是(-2,-1). 引申探究例4中,若将“有两个不同的实数根”改成“有实根”,则m 的取值X 围是__________. 答案 [-2,1)解析 由例4知,m 2的X 围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12,∴-2≤m <1,∴m 的取值X 围是[-2,1). 命题点3 图象与性质的综合应用例5 已知函数f (x )=3sin(ωx +φ)(ω>0,-π2≤φ<π2)的图象关于直线x =π3对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π. (1)求ω和φ的值;(2)当x ∈[0,π2]时,求函数y =f (x )的最大值和最小值.解 (1)因为f (x )的图象上相邻两个最高点的距离为π,所以f (x )的最小正周期T =π,从而ω=2πT=2.又因为f (x )的图象关于直线x =π3对称,所以2·π3+φ=k π+π2,k ∈Z ,由-π2≤φ<π2,得k =0,所以φ=π2-2π3=-π6.综上,ω=2,φ=-π6.(2)由(1)知f (x )=3sin(2x -π6), 当x ∈[0,π2]时,-π6≤2x -π6≤5π6,∴当2x -π6=π2,即x =π3时,f (x )最大值=3;当2x -π6=-π6,即x =0时,f (x )最小值=-32.思维升华 (1)三角函数模型的应用体现在两方面:一是已知函数模型求解数学问题;二是把实际问题抽象转化成数学问题,建立数学模型,再利用三角函数的有关知识解决问题. (2)方程根的个数可转化为两个函数图象的交点个数.(3)研究y =A sin(ωx +φ)的性质时可将ωx +φ视为一个整体,利用换元法和数形结合思想进行解题.已知函数f (x )=cos(3x +π3),其中x ∈[π6,m ],若f (x )的值域是[-1,-32],则m 的取值X 围是__________. 答案 [2π9,5π18]解析 画出函数的图象.由x ∈[π6,m ],可知5π6≤3x +π3≤3m +π3,因为f (π6)=cos 5π6=-32且f (2π9)=cos π=-1,要使f (x )的值域是[-1,-32],只要2π9≤m ≤5π18,即m ∈[2π9,5π18].4.三角函数图象与性质的综合问题典例 (12分)已知函数f (x )=23sin(x 2+π4)·cos(x 2+π4)-sin(x +π).(1)求f (x )的最小正周期;(2)若将f (x )的图象向右平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图象,求函数g (x )在区间[0,π]上的最大值和最小值.思维点拨 (1)先将f (x )化成y =A sin(ωx +φ)的形式再求周期; (2)将f (x )解析式中的x 换成x -π6,得g (x ),然后利用整体思想求最值.规X 解答解 (1)f (x )=23sin(x 2+π4)·cos(x 2+π4)-sin(x +π)=3cos x +sin x [3分]=2sin(x +π3),[5分]于是T =2π1=2π.[6分](2)由已知得g (x )=f (x -π6)=2sin(x +π6),[8分]∵x ∈[0,π],∴x +π6∈[π6,7π6],∴sin(x +π6)∈[-12,1],[10分]∴g (x )=2sin(x +π6)∈[-1,2].[11分]故函数g (x )在区间[0,π]上的最大值为2,最小值为-1.[12分]解决三角函数图象与性质的综合问题的一般步骤: 第一步:(化简)将f (x )化为a sin x +b cos x 的形式; 第二步:(用辅助角公式)构造f (x )=a 2+b 2·(sin x ·a a 2+b2+cos x ·b a 2+b 2);第三步:(求性质)利用f (x )=a 2+b 2sin(x +φ)研究三角函数的性质; 第四步:(反思)反思回顾,查看关键点、易错点和答题规X .1.为了得到函数y =cos(2x +π3)的图象,可将函数y =sin 2x 的图象( )A .向左平移5π6个单位长度B .向右平移5π6个单位长度C .向左平移5π12个单位长度D .向右平移5π12个单位长度答案 C解析 由题意,得y =cos(2x +π3)=sin(2x +π3+π2)=sin 2(x +5π12),则它是由y =sin 2x向左平移5π12个单位得到的,故选C.2.若f (x )=sin(2x +φ)+b ,对任意实数x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=f (-x ),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=-1,则实数b 的值为( )A .-2或0B .0或1C .±1 D.±2 答案 A解析 由f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3=f (-x )可得f (x )的图象关于直线x =π6对称,∴2×π6+φ=π2+k π,k ∈Z .当直线x =π6经过最高点时,φ=π6;当直线x =π6经过最低点时,φ=-56π.若f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+b ,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π=-1,得b =0;若f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -56π+b ,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π=-1,得b =-2.所以b =-2或b =0.3.已知函数f (x )=3sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R .在曲线y =f (x )与直线y =1的交点中,若相邻交点距离的最小值为π3,则f (x )的最小正周期为( )A.π2B.2π3 C .π D.2π 答案 C解析 f (x )=3sin ωx +cos ωx =2sin(ωx +π6)(ω>0).由2sin(ωx +π6)=1,得sin(ωx +π6)=12,∴ωx +π6=2k π+π6或ωx +π6=2k π+56π(k ∈Z ).令k =0,得ωx 1+π6=π6,ωx 2+π6=56π,∴x 1=0,x 2=2π3ω.由|x 1-x 2|=π3,得2π3ω=π3,∴ω=2.故f (x )的最小正周期T =2π2=π.4.函数f (x )=sin(ωx +φ) (x ∈R ,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,如果x 1,x 2∈(-π6,π3)且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)等于( )A.12B.32C.22D .1答案 B解析 观察图象可知,A =1,T =π, ∴ω=2,f (x )=sin(2x +φ).将(-π6,0)代入上式得sin(-π3+φ)=0,由|φ|<π2,得φ=π3,则f (x )=sin(2x +π3).函数图象的对称轴为x =-π6+π32=π12.又x 1,x 2∈(-π6,π3),且f (x 1)=f (x 2),∴x 1+x 22=π12,∴x 1+x 2=π6,∴f (x 1+x 2)=sin(2×π6+π3)=32.故选B.5.函数f (x )=sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的图象向左平移π6个单位后所得函数图象的解析式是奇函数,则函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为( )A .-32B .-12C.12D.32 答案 A解析 由函数f (x )的图象向左平移π6个单位得g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +φ+π3的图象, 因为是奇函数,所以φ+π3=k π,k ∈Z ,又因为|φ|<π2,所以φ=-π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3.又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,所以当x =0时,f (x )取得最小值为-32. 6.(2016·某某模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期是π,若将f (x )的图象向右平移π3个单位后得到的图象关于原点对称,则函数f (x )的图象( )A .关于直线x =π12对称B .关于直线x =5π12对称C .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0对称D .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0对称答案 B解析 由题意知2πω=π,∴ω=2;又由f (x )的图象向右平移π3个单位后得到y =sin[2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3+φ]=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +φ-23π,此时关于原点对称,∴-2π3+φ=k π,k ∈Z ,∴φ=2π3+k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,∴φ=-π3,∴f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3. 当x =π12时,2x -π3=-π6,∴A、C 错误; 当x =5π12时,2x -π3=π2,∴B 正确,D 错误.7.(2016·全国丙卷)函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =sin x +3cos x 的图象至少向右平移________个单位长度得到. 答案2π3解析 y =sin x -3cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3,y =sin x +3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,因此至少向右平移2π3个单位长度得到.8.(2017·某某质检)设偶函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,△KLM 为等腰直角三角形,∠KML =90°,KL =1,则f (16)的值为________.答案34解析 由题意知,点M 到x 轴的距离是12,根据题意可设f (x )=12cos ωx ,又由题图知12·2πω=1,所以ω=π,所以f (x )=12cos πx ,故f (16)=12cos π6=34.9.(2015·某某)已知函数f (x )=sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R .若函数f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数y =f (x )的图象关于直线x =ω对称,则ω的值为________.答案π2解析 f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π4, 因为f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数图象关于直线x =ω对称,所以f (ω)必为一个周期上的最大值,所以有ω·ω+π4=2k π+π2,k ∈Z ,所以ω2=π4+2k π,k ∈Z .又ω-(-ω)≤2πω2,即ω2≤π2,即ω2=π4,所以ω=π2. 10.电流强度I (安)随时间t (秒)变化的函数I =A sin(ωt +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π2)的图象如图所示,则当t =1100秒时,电流强度是________安.答案 -5解析 由图象知A =10,T 2=4300-1300=1100,∴ω=2πT=100π,∴I =10sin(100πt +φ).∵图象过点⎝⎛⎭⎪⎫1300,10,∴10sin(100π×1300+φ)=10,∴sin(π3+φ)=1,π3+φ=2k π+π2,k ∈Z ,∴φ=2k π+π6,k ∈Z ,又∵0<φ<π2,∴φ=π6.∴I =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100πt +π6,当t =1100秒时,I =-5安. 11.已知函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)的图象过点P (π12,0),图象上与点P 最近的一个最高点是Q (π3,5).(1)求函数的解析式; (2)求函数f (x )的递增区间.解 (1)依题意得A =5,周期T =4(π3-π12)=π,∴ω=2ππ=2.故y =5sin(2x +φ),又图象过点P (π12,0),∴5sin(π6+φ)=0,由已知可得π6+φ=0,∴φ=-π6,∴y =5sin(2x -π6).(2)由-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π6+k π≤x ≤π3+k π,k ∈Z ,故函数f (x )的递增区间为[k π-π6,k π+π3] (k ∈Z ).12.已知函数f (x )=3cos 2x +sin x ·cos x -32. (1)求函数f (x )的最小正周期T 和函数f (x )的单调递增区间; (2)若函数f (x )的对称中心为(x,0),求x ∈[0,2π)的所有x 的和. 解 (1)由题意得f (x )=sin(2x +π3),∴T =2π2=π,令-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,k ∈Z .可得函数f (x )的单调递增区间为[-5π12+k π,π12+k π],k ∈Z .(2)令2x +π3=k π,k ∈Z ,可得x =-π6+k π2,k ∈Z .∵x ∈[0,2π),∴k 可取1,2,3,4. ∴所有满足条件的x 的和为2π6+5π6+8π6+11π6=13π3. *13.(2016·潍坊模拟)函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,0<φ<π2)的部分图象如图所示.(1)求f (x )的解析式;(2)设g (x )=[f (x -π12)]2,求函数g (x )在x ∈[-π6,π3]上的最大值,并确定此时x 的值.解 (1)由题图知A =2,T 4=π3,则2πω=4×π3,∴ω=32. 又f (-π6)=2sin[32×(-π6)+φ]=2sin(-π4+φ)=0,∴sin(φ-π4)=0,∵0<φ<π2,∴-π4<φ-π4<π4,∴φ-π4=0,即φ=π4,∴f (x )的解析式为f (x )=2sin(32x +π4).(2)由(1)可得f (x -π12)=2sin[32(x -π12)+π4]=2sin(32x +π8),∴g (x )=[f (x -π12)]2=4×1-cos 3x +π42=2-2cos(3x +π4),∵x ∈[-π6,π3],∴-π4≤3x +π4≤5π4,∴当3x +π4=π,即x =π4时,g (x )max =4.。
高考数学第四章三角函数解三角形第四节函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用

第四节 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及三角函数模型的简单应用突破点一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象[基本知识]1.函数y =A sin(ωx +φ)的有关概念用五点法画y =A sin(ωx +φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:ω>0)的图象的两种方法[基本能力]一、判断题(对的打“√”,错的打“×”)(1)利用图象变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移的单位长度一致.( )(2)将y =3sin 2x 的图象左移π4个单位后所得图象的解析式是y =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4.()答案:(1)× (2)×二、填空题1.函数y =13sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x +π4的振幅为__________,周期为________,初相为________.答案:13 4π3 π42.将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得图象的函数解析式是________.答案:y =1+cos 2x3.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的图象如图,则点(ω,φ)的坐标是________.答案:⎝⎛⎭⎪⎫4,2π3[全析考法]考法一 函数y =A sin(ωx +φ)的图象及变换1.“五点法”画图(1)y =sin x 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为(0,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,1,(π,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,-1,(2π,0).(2)y =cos x 的图象在[0,2π]上的五个关键点的坐标为(0,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0,(π,-1),⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,0,(2π,1).2.三角函数图象的变换函数y =A sin(ωx +φ)+k (A >0,ω>0)中,参数A ,ω,φ,k 的变化引起图象的变换:(1)A 的变化引起图象中振幅的变换,即纵向伸缩变换; (2)ω的变化引起周期的变换,即横向伸缩变换;(3)φ的变化引起左右平移变换,k 的变化引起上下平移变换.图象平移遵循的规律为:“左加右减,上加下减”.[例1] (2019·大庆实验中学期初)已知函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -ωπ6(ω>0)的最小正周期为π,则函数f (x )的图象( )A .可由函数g (x )=cos 2x 的图象向左平移π3个单位长度得到B .可由函数g (x )=cos 2x 的图象向右平移π3个单位长度得到 C .可由函数g (x )=cos 2x 的图象向左平移π6个单位长度得到 D .可由函数g (x )=cos 2x 的图象向右平移π6个单位长度得到 [解析] 由已知得,ω=2ππ=2,则f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象可由函数g (x )=cos 2x 的图象向右平移π6个单位长度得到,故选D.[答案] D[例2] (2019·景德镇测试)已知函数f (x )=4cosx ·sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6+a的最大值为2.(1)求a 的值及f (x )的最小正周期; (2)画出f (x )在[0,π]上的图象.[解](1)f (x )=4cos x sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6+a=4cos x ·⎝⎛⎭⎪⎪⎫32sin x +12cos x +a =3sin 2x +2cos 2x +a =3sin 2x +cos 2x +1+a=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+1+a ,∵f (x )的最大值为2,∴a =-1,最小正周期T =2π2=π.(2)由(1)知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6,列表:[方法技巧] 三角函数图象变换的两个要点考法二 由图象求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式[例3] (1)(2018·怀仁期末联考)若函数f (x )=sin(ωx -φ)⎝⎛⎭⎪⎫|φ|≤π2的部分图象如图所示,则ω和φ的值是( )A .ω=1,φ=π3B .ω=1,φ=-π3C .ω=12,φ=π6D .ω=12,φ=-π6(2)(2019·武邑中学调研)已知函数f (x )=A sin ( π3x +φ )⎝⎛⎭⎪⎫A >0,0<φ<π2,y =f (x )的部分图象如图所示,P ,Q 分别为该图象的最高点和最低点,作PR ⊥x 轴于点R ,点R 的坐标为(1,0).若∠PRQ =2π3,则f (0)=( )A.12B.32C.34D.24[解析] (1)由图象可知,函数的周期为4[ 2π3-⎝⎛⎭⎪⎫-π3 ]=4π,所以ω=2π4π=12,将⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,1代入y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -φ,又|φ|≤π2,得φ=-π6,故选D.(2)过点Q 作QH ⊥x 轴于点H .设P (1,A ),Q (a ,-A ).由函数图象得2|a -1|=2ππ3=6,即|a -1|=3.因为∠PRQ =2π3,所以∠HRQ =π6,则tan ∠QRH =A 3=33,解得A = 3.又P (1,3)是图象的最高点,所以π3×1+φ=π2+2k π,k ∈Z.又因为0<φ<π2,所以φ=π6,所以f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3x +π6,f (0)=3sin π6=32.故选B.[答案] (1)D (2)B [方法技巧]确定y =A sin(ωx +φ)+b (A >0,ω>0)的步骤和方法 (1)求A ,b :确定函数的最大值M 和最小值m ,则A =M -m2,b=M +m2;(2)求ω:确定函数的周期T ,则可得ω=2πT;(3)求φ:常用的方法有代入法和五点法.①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A ,ω,b 已知)或代入图象与直线y =b 的交点求解(此时要注意交点是在上升区间上还是在下降区间上).②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口.[集训冲关]1.[考法一]将函数f (x )=cos 2x -sin 2x 的图象向左平移π8个单位长度后得到函数F (x )的图象,则下列说法中正确的是( )A .F (x )是奇函数,最小值是-2B .F (x )是偶函数,最小值是-2C .F (x )是奇函数,最小值是-2D .F (x )是偶函数,最小值是-2 解析:选C f (x )=cos 2x -sin 2x =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,则F (x )=2cos ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π8+π4= 2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2=-2sin 2x ,故选C.2.[考法一]已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为6π,将其图象向右平移2π3个单位长度后得到函数g (x )=sin ωx 的图象,则φ等于( )A.4π9B.2π9C.π6D.π3解析:选B 由题意得2πω=6π,∴ω=13.∴f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x +φ.将其图象向右平移 2π3个单位长度后得到的函数图象的解析式为g (x )=sin⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤13⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2π3+φ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -2π9+φ=sin 13x ,∴φ-2π9=2k π(k ∈Z).解得φ=2k π+2π9(k ∈Z),∵|φ|<π2,∴φ=2π9.故选B.3.[考法一、二]已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)( A >0,ω>0,|φ|<π2 )的部分图象如图所示,则将y =f (x )的图象向左平移π3个单位长度后,得到的图象对应的函数解析式为( )A .y =-cos 2xB .y =cos 2xC .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +5π6D .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6解析:选C 设函数f (x )的最小正周期为T .由题图知,34T =1112π-π6,得T =π=2πω, ∴ω=2;由f (x )的最大值为1,得A =1,∴f (x )=sin ()2x +φ,将⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,1的坐标代入可得sin (π3+φ )=1,又∵|φ|<π2,∴φ=π6,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6.f (x )的图象向左平移π3个单位长度,可得g (x )=sin [ 2( x +π3 )+π6]=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +5π6的图象.故选C.突破点二 三角函数模型的简单应用三角函数模型在实际中的应用体现在两个方面:(1)已知函数模型,利用三角函数的有关性质解决问题,其关键是准确理解自变量的意义及自变量与函数之间的对应法则.(2)把实际问题抽象转化成数学问题,建立三角函数模型,再利用三角函数的有关知识解决问题,其关键是建模.[典例感悟]塔斯马尼亚·琼斯试图寻回丢失的Zambeji 钻石.钻石是埋在死亡峡谷内4公里的一个地方,这里被野蛮的昆虫所侵扰.为了寻回钻石,塔斯马尼亚将要闯入这个峡谷,挖取钻石,并从原路返回.在这个峡谷中,昆虫密度是时间的一个连续函数.密度记为C ,是指每平方米的昆虫数量,这个C 的函数表达式为C (t )=⎩⎪⎨⎪⎧1 000⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos πt -82+22-1 000,8≤t ≤16,m ,0≤t <8或16<t ≤24,这里的t 是午夜后的小时数,m 是一个实常数. (1)求m 的值;(2)求出昆虫密度的最小值和出现最小值时的时间t ;(3)如果昆虫密度超过1 250只/平方米,那么昆虫的侵扰将是致命性的,午夜后几点,昆虫的密度首次出现非致命性的侵扰.解:(1)因为C (t )是一个连续的函数,所以当t =8时,得到C (8)=1 000×(1+2)2-1 000=8 000=m ,即m =8 000.(2)当cosπt -82=-1时,C 达到最小值.即πt -82=(2k +1)π,k ∈Z ,解得t =10,14.所以在10:00和14:00时,昆虫密度达到最小值,最小值为0.(3)令1 000⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos πt -82+22-1 000≤1 250,则⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos πt -82+22≤2.25,∴cos πt -82≤-0.5.即2k π+23π≤πt -82≤2k π+43π,k ∈Z ,4k +283≤t ≤4k +323,k ∈Z.又8≤t ≤16,∴t min =283,即上午9:20,昆虫的密度首次出现非致命性的侵扰.[方法技巧]解决三角函数实际应用题的4个注意点(1)活用辅助角公式准确化简;(2)准确理解题意,实际问题数学化; (3)“ωx +φ”整体处理;(4)活用函数图象性质,数形结合.[针对训练]1.某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用三角函数y =a +A cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6x -6(x =1,2,3,…,12)来表示,已知6月份的平均气温最高,为28 ℃,12月份的平均气温最低,为18 ℃,则10月份的平均气温值为________℃.解析:依题意知,a =28+182=23,A =28-182=5,所以y =23+5cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6x -6,当x =10时,y =23+5cos ( π6×4 )=20.5.答案:20.52.如图,某地夏天从8~14时用电量变化曲线近似满足函数y=A sin(ωx +φ)+b ⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2.(1)求这一天的最大用电量及最小用电量. (2)写出这段曲线的函数解析式.解:(1)最大用电量为50万kW·h,最小用电量为30万kW·h.(2)由图象可知,8~14时的图象是y =A sin(ωx +φ)+b 的半个周期的图象,∴A =12×(50-30)=10,b =12×(50+30)=40. ∵12×2πω=14-8,∴ω=π6.∴y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x +φ+40.将x =8,y =30代入上式,解得φ=π6.∴所求解析式为y =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x +π6+40,x ∈[8,14].。
高中数学三角函数解三角形知识点

高中数学三角函数解三角形知识点高中数学中,三角函数和解三角形是重要的知识点。
本文将详细介绍三角函数的定义和性质,以及如何运用三角函数解决各种三角形相关的问题。
一、三角函数的定义和性质1. 正弦函数(sin):在一个直角三角形中,对于一个锐角θ,正弦函数的值定义为所对直角边与斜边之比,即sinθ = 对边/斜边。
2. 余弦函数(cos):在一个直角三角形中,对于一个锐角θ,余弦函数的值定义为所对直角边与斜边之比,即cosθ = 邻边/斜边。
3. 正切函数(tan):在一个直角三角形中,对于一个锐角θ,正切函数的值定义为所对直角边与邻边之比,即tanθ = 对边/邻边。
4. 正弦函数和余弦函数的关系:正弦函数与余弦函数互为倒数,即sinθ = 1/cosθ。
5. 正切函数与正弦函数、余弦函数的关系:正切函数与正弦函数、余弦函数的比值相等,即tanθ = sinθ/cosθ。
6.三角函数的周期性:正弦函数、余弦函数、正切函数都具有周期性,周期为2π或360°。
7.三角函数的图像:正弦函数图像为一条波浪线,余弦函数图像为正弦函数图像向右平移π/2或90°,正切函数图像则为一系列渐进线(纵坐标趋近于正负无穷)。
二、解三角形的基本方法解三角形是指已知一个或多个角度和边长,求解出三角形的未知边长和角度的过程。
1.已知两边算第三边:利用三角形的两边之和大于第三边的性质,可以根据给定的两边长度求解第三边的取值范围。
2.已知一边和与之相对的角度算另外两个角度:根据三角形的内角和等于180°,可以利用给定的一边和一个角求解另外两个角度。
3.已知两边和一个角度算第三边:先根据已知的两边和一个角度求解第三个角度,然后根据三角形的角度和边长之间的关系求解第三边。
三、解三角形的具体例题1.已知三边,求三个角的大小:根据余弦定理或正弦定理计算出三个角的大小。
2.已知三个角,求三个边长:根据正弦定理或余弦定理计算出三个边长的取值范围。
高考数学一轮复习 第四章 三角函数、解三角形 4.4 函

1 23 45
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题型分类 深度剖析
题型一 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及变换
例 1 已知函数 y=2sin2x+π3. (1)求它的振幅、周期、初相; 解 y=2sin2x+π3的振幅 A=2, 周期 T=22π=π,初相 φ=π3.
y=Asin(ωx+φ) 0
A
0
3π
_2__
_2_π_
-A
0
答案
3.函数y=sin x的图象经变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象 的步骤如下:
|φ|
| |
答案
思考辨析
判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)利用图象变换作图时“先平移,后伸缩”与“先伸缩,后平移”中平移 的长度一致.( × ) (2)y=sinx-π4的图象是由 y=sinx+4π的图象向右平移2π个单位得到 的.( √ ) (3)由图象求解析式时,振幅A的大小是由一个周期内的图象中的最高 点的值与最低点的值确定的.( √ )
解析答案
题型二 由图象确定y=Asin(ωx+φ)的解析式
例 2 (1)已知函数 y=Asin(ωx+φ) (A>0,ω>0,|φ|<π2)的图象上一个最 高点的坐标为(2, 2),由这个最高点到其右侧相邻最低点间的图象与 x 轴交于点(6,0),则此函数的解析式为 y= 2sinπ8x+π4 . 解析 由题意得 A= 2,T4=6-2,所以 T=16,ω=2Tπ=π8. 又 sinπ8×2+φ=1,所以π4+φ=π2+2kπ (k∈Z). 又因为|φ|<2π,所以 φ=π4.
三角函数和解三角形知识点汇总

三角函数和解三角形知识点汇总知识点一三角函数(一)、角的概念的推广1.定义:角可以看成平面内的一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.2.分类:按旋转方向不同分为正角、负角、零角.按终边位置不同分为象限角和轴线角.3.终边相同的角:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z}.(二)、弧度制的定义和公式1.定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad. 2.公式(三)、任意角的三角函数(四)、同角三角函数的基本关系 1.平方关系:sin 2α+cos 2α=1. 2.商数关系:sin αcos α=tan α.(五)、三角函数的诱导公式知识点二 三角函数的图像与性质(一)、用五点法作正弦函数和余弦函数的简图1.正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,1,(π,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,-1,(2π,0).2.余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0,(π,-1),⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,0,(2π,1).(二)、正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z )知识点三函数y=A sin(ωx+φ)的图像及应用(一)、“五点法”作函数y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的简图“五点法”作图的五点是在一个周期内的最高点、最低点及与x轴相交的三个点,作图时的一般步骤为:1.定点:如下表所示.2.作图:在坐标系中描出这五个关键点,用平滑的曲线顺次连接得到y=A sin(ωx+φ)在一个周期内的图象.3.扩展:将所得图象,按周期向两侧扩展可得y=A sin(ωx+φ)在R上的图象.(二)、函数y=A sin(ωx+φ)中各量的物理意义当函数y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0),x∈[0,+∞) 表示一个振动量时,几个相关的概念如下表:(三)、函数y =sin x 的图象经变换得到y =A sin(ωx +φ)的图象的两种途径知识点四 三角恒等变换(一)、两角和与差的正弦、余弦和正切公式sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β. cos(α∓β)=cos αcos β±sin αsin β. tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.(二)、二倍角的正弦、余弦、正切公式sin 2α=2sin αcos α.cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α. tan 2α=2tan α1-tan 2α.(三)、有关公式的逆用、变形等 1.tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β). 2.cos 2α=1+cos 2α2, sin 2α=1-cos 2α2. 3.1+sin 2α=(sin α+cos α)2, 1-sin 2α=(sin α-cos α)2,sin α±cos α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α±π4.(四)、函数f (α)=a sin α+b cos α(a ,b 为常数),可以化为f (α)=a 2+b 2sin(α+φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中tan φ=b a 或f (α)=a 2+b 2cos(α-φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中tan φ=a b .知识点五 解三角形(一)、正、余弦定理在△ABC 中,若角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,R 为△ABC 外接圆半径,则(二)、S△ABC=12ab sin C=12bc sin A=12ac sin B=abc4R=12(a+b+c)·r(r是三角形内切圆的半径),并可由此计算R,r.(三)、实际问题中的常用角1.仰角和俯角:在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水平视线上方叫仰角,目标视线在水平视线下方叫俯角(如图1).2.方位角:从某点的指北方向线起按顺时针转到目标方向线之间的水平夹角叫作方位角.如B点的方位角为α(如图2).3.方向角:正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角,如南偏东30°,北偏西45°等.4.坡度:坡面与水平面所成的二面角的正切值.。
高考数学复习第四章三角函数解三角形第四节函数y=Asin(ωxφ)的图象及应用市赛课公开课一等奖省

Z)时,函数y=Asin(ωx+φ)为偶函数. (2)周期性:函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)含有周期性,其最小正周期为T=
2 .
ω
(3)单调性:依据y=sin x单调性来研究,由- +2kπ≤ωx+φ≤ +2kπ,k∈Z
2
2
得单调增区间;由 +2kπ≤ωx+φ≤3 +2kπ,k∈Z得单调减区间.
3/31
2.由函数y=sin x图象经过变换得到 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,φ≠0)图象步骤
4/31
3.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈[0,+∞))物理意义
(1)振幅为A.
(2)周期T=
2
ω.
1
ω
(3)频率f= T = 2 .
(4)相位是 ωx+φ . (5)初相是φ. 注:本节关于函数y=Asin(ωx+φ)一些方法与结论可类比推理到y=Acos (ωx+φ)及y=Atan(ωx+φ).
25/31
解析
(1)f(x)=sin 2xcos -cos 2xsin
5
5
=sin2x ,所5 以f(x)最小正周
期T= 2 =π.
2
因为y=sin x图象对称轴方程为x=kπ+ ,k∈Z,
2
所以令2x- = +kπ,k∈Z,
52
得x= 7 + 1 kπ,k∈Z.
20 2
故f(x)图象对称轴方程为x= 7+ k1π,k∈Z.
2x.
6
30/31
高中数学基础知识总结第四章三角函数

高中数学基础知识总结第四章三角函数三角函数是以角度或弧度为自变量的函数,它们在物理、工程、几何等领域中都有广泛的应用。
在高中数学中,学习三角函数的基本概念、性质和应用是非常重要的。
本章主要内容包括:正弦函数、余弦函数、正切函数、反三角函数以及它们的图像、性质和变换。
一、正弦函数1.正弦函数的定义:正弦函数sin(x)是一个以角度或弧度x为自变量的函数,其值为对应角度或弧度的正弦值。
正弦函数的定义域为全体实数,值域为[-1, 1]。
2.正弦函数的图像与性质:正弦函数的图像呈现周期性变化的特点,呈现出一条连续的波浪线。
该函数在原点处为零,随着自变量的增大,函数值先达到最大值1,然后再次回到最小值0。
正弦函数的性质包括:奇函数、周期性、增减性等。
3.正弦函数的变换:正弦函数可通过垂直方向上的平移、挤缩和翻转等变换而得到。
二、余弦函数1.余弦函数的定义:余弦函数cos(x)是一个以角度或弧度x为自变量的函数,其值为对应角度或弧度的余弦值。
余弦函数的定义域为全体实数,值域为[-1, 1]。
2.余弦函数的图像与性质:余弦函数的图像呈现周期性变化的特点,呈现出一条连续的波浪线。
该函数在原点处为1,随着自变量的增大,函数值先达到最小值-1,然后再次回到最大值1余弦函数的性质包括:偶函数、周期性、增减性等。
3.余弦函数的变换:余弦函数可通过垂直方向上的平移、挤缩和翻转等变换而得到。
三、正切函数1.正切函数的定义:正切函数tan(x)是一个以角度或弧度x为自变量的函数,其值为对应角度或弧度的正切值。
正切函数的定义域为所有不是90°、270°、..的角度或弧度,值域为实数。
2.正切函数的图像与性质:正切函数的图像呈现周期性变化的特点,具有无穷多个间断点。
函数的值在间断点处取无穷大或无穷小。
正切函数的性质包括:奇函数、周期性、增减性等。
3.正切函数的变换:正切函数可通过垂直方向上的平移、挤缩和翻转等变换而得到。
高中数学必修四三角函数知识点

高中数学必修四三角函数知识点高中数学必修四三角函数知识点详解角是我们在几何学中经常接触到的重要概念,而三角函数则是与角密切相关的一类函数。
在高中数学必修四中,三角函数是一个重要的知识点,对于数学学习的深入和数学建模的实践具有重要的意义。
本文将结合具体例子,详细介绍高中数学必修四三角函数的相关知识。
一、正弦函数和余弦函数正弦函数和余弦函数是最基本、最常用的两个三角函数。
我们首先从几何解释的角度来理解它们。
对于一个角A,我们可以根据角A所在的单位圆上的点(x,y)的坐标值,得到角A的正弦值sinA和余弦值cosA。
而正弦函数sinx和余弦函数cosx则是将角x所对应的正弦值和余弦值关系式表示的函数。
举个例子来说明,假设有一角x=30°,那么根据单位圆上的坐标特点,点(x,y)的坐标值为(√3/2,1/2)。
因此,角x的正弦值sinx=1/2,余弦值cosx=√3/2。
我们可以用这样的方法,通过观察和计算,来确定正弦函数和余弦函数的函数图像和性质。
二、正切函数和余切函数正切函数和余切函数是另外两个重要的三角函数。
正切函数tanx和余切函数cotx则是将角x所对应的正切值和余切值关系式表示的函数。
我们以正切函数为例,来解释一下它的定义和性质。
对于一个角A,我们可以根据角A所在的单位圆上的点(x,y)的坐标值,得到角A的正切值tanA。
正切函数tanx就是将角x所对应的正切值关系式表示的函数。
正切函数tanx的一个重要特点是周期性。
考虑tanx的函数图像,我们可以观察到在每个周期内,tanx呈现出规律的周期性变化。
而周期为π的函数图像在整个定义域上都是无穷区间波动的。
三、其他三角函数除了上述介绍的正弦函数、余弦函数、正切函数和余切函数之外,还有其他一些与三角函数密切相关的函数,如割函数secx和余割函数cscx等。
割函数和余割函数定义如下:割函数secx是角x对应的余弦倒数的函数,余割函数cscx是角x对应的正弦倒数的函数。
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第四节函数y=A sin(ωx+φ)的图象及应用一、基础知识1.函数y=A sin(ωx+φ)的有关概念y =A sin(ωx+φ) (A>0,ω>0)振幅周期频率相位初相A T=2πωf=1T=ω2πωx+φφ2.用五点法画y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)一个周期内的简图用五点法画y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:ωx+φ0π2π3π22πx-φωπ2ω-φωπ-φω3π2ω-φω2π-φωy=A sin(ωx+φ)0A0-A0 3.由函数y=sin x的图象通过变换得到y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种方法(1)两种变换的区别①先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位长度;②先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是|φ|ω(ω>0)个单位长度.(2)变换的注意点无论哪种变换,每一个变换总是针对自变量x 而言的,即图象变换要看“自变量x ”发生多大变化,而不是看角“ωx +φ”的变化. 考点一 求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式[典例] (1)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π),其部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为( )A .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫12x +π4 B .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫12x +3π4 C .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫14x +3π4 D .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4 (2)(2019·皖南八校联考)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2≤φ≤π2的图象上的一个最高点和它相邻的一个最低点的距离为22,且过点⎝⎛⎭⎫2,-12,则函数f (x )=________________. [解析] (1)由题图可知A =2,T =2×⎣⎡⎦⎤3π2-⎝⎛⎭⎫-π2=4π,故2πω=4π,解得ω=12. 所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫12x +φ.把点⎝⎛⎭⎫-π2,2代入可得2sin ⎣⎡⎦⎤12×⎝⎛⎭⎫-π2+φ=2, 即sin ⎝⎛⎭⎫φ-π4=1,所以φ-π4=2k π+π2(k ∈Z), 解得φ=2k π+3π4(k ∈Z).又0<φ<π,所以φ=3π4.所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫12x +3π4. (2)依题意得22+⎝⎛⎭⎫πω2=22,则πω=2,即ω=π2,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π2x +φ,由于该函数图象过点⎝⎛⎭⎫2,-12,因此sin(π+φ)=-12,即sin φ=12,而-π2≤φ≤π2,故φ=π6,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π2x +π6.[答案] (1)B (2)sin ⎝⎛⎭⎫π2x +π6[解题技法]确定y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)的解析式的步骤 (1)求A ,B ,确定函数的最大值M 和最小值m ,则A =M -m 2,B =M +m2. (2)求ω,确定函数的周期T ,则ω=2πT .(3)求φ,常用方法有以下2种 [题组训练]1.函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则f ⎝⎛⎭⎫11π24的值为( )A .-62 B .-32C .-22D .-1解析:选D 由图象可得A =2,最小正周期T =4×⎝⎛⎭⎫7π12-π3=π,则ω=2πT =2.由f ⎝⎛⎭⎫7π12=2sin ⎝⎛⎭⎫7π6+φ=-2,|φ|<π2,得φ=π3,则f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,所以f ⎝⎛⎭⎫11π24=2sin ⎝⎛⎭⎫11π12+π3=2sin5π4=-1. 2.(2018·咸阳三模)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则f (x )的解析式为( )A .f (x )=23sin ⎝⎛⎭⎫πx 8+π4B .f (x )=23sin ⎝⎛⎭⎫πx 8+3π4C .f (x )=23sin ⎝⎛⎭⎫πx 8-π4D .f (x )=23sin ⎝⎛⎭⎫πx 8-3π4解析:选D 由图象可得,A =23,T =2×[6-(-2)]=16,所以ω=2πT =2π16=π8.所以f (x )=23sin ⎝⎛⎭⎫π8x +φ. 由函数的对称性得f (2)=-23, 即f (2)=23sin ⎝⎛⎭⎫π8×2+φ=-23, 即sin ⎝⎛⎭⎫π4+φ=-1, 所以π4+φ=2k π-π2(k ∈Z),解得φ=2k π-3π4(k ∈Z).因为|φ|<π,所以k =0,φ=-3π4.故函数的解析式为f (x )=23sin ⎝⎛⎭⎫πx 8-3π4. 考点二 函数y =A sin(ωx +φ)的图象与变换[典例] (2017·全国卷Ⅰ)已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3,则下面结论正确的是( )A .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2B .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2C .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2D .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2[解析] 易知C 1:y =cos x =sin ⎝⎛⎭⎫x +π2,把曲线C 1上的各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2的图象,再把所得函数的图象向左平移π12个单位长度,可得函数y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π12+π2=sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3的图象,即曲线C 2.[答案] D[解题技法] 三角函数图象变换中的3个注意点(1)变换前后,函数的名称要一致,若不一致,应先利用诱导公式转化为同名函数; (2)要弄清变换的方向,即变换的是哪个函数的图象,得到的是哪个函数的图象,切不可弄错方向;(3)要弄准变换量的大小,特别是平移变换中,函数y =A sin x 到y =A sin(x +φ)的变换 量是|φ|个单位,而函数y =A sin ωx 到y =A sin(ωx +φ)时,变换量是⎪⎪⎪⎪φω个单位.[题组训练]1.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6的图象上所有的点向左平移π4个单位长度,再把图象上各点的横坐标扩大到原来的2倍(纵坐标不变),则所得图象对应的函数解析式为( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π12 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+5π12 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π12D .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+5π24解析:选B 将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6的图象上所有的点向左平移π4个单位长度,得到函数y =sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +π4+π6=sin ⎝⎛⎭⎫x +5π12的图象,再把图象上各点的横坐标扩大到原来的2倍(纵坐标不变),可得函数y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +5π12的图象,因此变换后所得图象对应的函数解析式为y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+5π12.2.(2019·潍坊统一考试)函数y =3sin 2x -cos 2x 的图象向右平移φ⎝⎛⎭⎫0<φ<π2个单位长度后,得到函数g (x )的图象,若函数g (x )为偶函数,则φ的值为( )A.π12 B.π6C.π4D.π3解析:选B 由题意知y =3sin 2x -cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6,其图象向右平移φ个单位长度后,得到函数g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -2φ-π6的图象,因为g (x )为偶函数,所以2φ+π6=π2+k π,k ∈Z ,所以φ=π6+k π2,k ∈Z ,又因为φ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以φ=π6.考点三 三角函数模型及其应用[典例] 据市场调查,某种商品一年内每件出厂价在7千元的基础上,按月呈f (x )=A sin(ωx +φ)+B ⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的模型波动(x 为月份),已知3月份达到最高价9千元,9月份价格最低为5千元,则7月份的出厂价格为________元.[解析] 作出函数f (x )的简图如图所示,三角函数模型为:f (x )=A sin(ωx +φ)+B ,由题意知:A =2 000,B =7 000,T =2×(9-3)=12, ∴ω=2πT =π6.将(3,9 000)看成函数图象的第二个特殊点, 则有π6×3+φ=π2,∴φ=0,故f (x )=2 000sin π6x +7 000(1≤x ≤12,x ∈N *).∴f (7)=2 000×sin 7π6+7 000=6 000.故7月份的出厂价格为6 000元. [答案] 6 000[解题技法]三角函数模型在实际应用中的2种类型及解题策略(1)已知函数模型,利用三角函数的有关性质解决问题,其关键是准确理解自变量的意义及自变量与函数之间的对应法则;(2)把实际问题抽象转化成数学问题,建立三角函数模型,再利用三角函数的有关知识解决问题,其关键是建模.[题组训练]1.如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫π6x +φ+k ,据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为( )A .5B .6C .8D .10解析:选C 设水深的最大值为M ,由题意并结合函数图象可得⎩⎪⎨⎪⎧3+k =M ,k -3=2,解得M =8.2.某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用函数y =a +A cos ⎣⎡⎦⎤π6x -6(x =1,2,3,…,12)来表示,已知6月份的月平均气温最高为28 Ⅰ,12月份的月平均气温最低为18 Ⅰ,则10月份的平均气温为________Ⅰ.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a +A =28,a -A =18,即⎩⎪⎨⎪⎧a =23,A =5,所以y =23+5cos ⎣⎡⎦⎤π6x -6,令x =10,得y =20.5.答案:20.5[课时跟踪检测]A 级1.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3在区间⎣⎡⎦⎤-π2,π上的简图是( )解析:选A 令x =0,得y =sin ⎝⎛⎭⎫-π3=-32,排除B 、D.由f ⎝⎛⎭⎫-π3=0,f ⎝⎛⎭⎫π6=0,排除C ,故选A.2.函数f (x )=tan ωx (ω>0)的图象的相邻两支截直线y =2所得线段长为π2,则f ⎝⎛⎭⎫π6的值是( )A .-3 B.33C .1D.3解析:选D 由题意可知该函数的周期为π2,∴πω=π2,ω=2,f (x )=tan 2x . ∴f ⎝⎛⎭⎫π6=tan π3= 3. 3.(2018·天津高考)将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π5的图象向右平移π10个单位长度,所得图象对应的函数( )A .在区间⎣⎡⎦⎤3π4,5π4上单调递增 B .在区间⎣⎡⎦⎤3π4,π上单调递减 C .在区间⎣⎡⎦⎤5π4,3π2上单调递增 D .在区间⎣⎡⎦⎤3π2,2π上单调递减 解析:选A 将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π5的图象向右平移π10个单位长度后的解析式为y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π10+π5=sin 2x ,则函数y =sin 2x 的一个单调递增区间为⎣⎡⎦⎤3π4,5π4,一个单调递减区间为⎣⎡⎦⎤5π4,7π4.由此可判断选项A 正确.4.(2019·贵阳检测)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2<φ<π2的部分图象如图所示,则φ的值为( )A .-π3B.π3C .-π6D.π6解析:选B 由题意,得T 2=π3-⎝⎛⎭⎫-π6=π2,所以T =π,由T =2πω,得ω=2,由图可知A =1,所以f (x )=sin(2x +φ).又因为f ⎝⎛⎭⎫π3=sin ⎝⎛⎭⎫2π3+φ=0,-π2<φ<π2,所以φ=π3.5.(2019·武汉调研)函数f (x )=A cos(ωx +φ)(ω>0)的部分图象如图所示,给出以下结论: ①f (x )的最小正周期为2;②f (x )图象的一条对称轴为直线x =-12;③f (x )在⎝⎛⎭⎫2k -14,2k +34,k ∈Z 上是减函数; ④f (x )的最大值为A . 则正确结论的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B 由题图可知,函数f (x )的最小正周期T =2×⎝⎛⎭⎫54-14=2,故①正确;因为函数f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫14,0和⎝⎛⎭⎫54,0,所以函数f (x )图象的对称轴为直线x =12⎝⎛⎭⎫14+54+kT 2=34+k (k ∈Z),故直线x =-12不是函数f (x )图象的对称轴,故②不正确;由图可知,当14-T 4+kT ≤x ≤14+T 4+kT (k ∈Z),即2k -14≤x ≤2k +34(k ∈Z)时,f (x )是减函数,故③正确;若A >0,则最大值是A ,若A <0,则最大值是-A ,故④不正确.综上知正确结论的个数为2.6.(2018·山西大同质量检测)将函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(0<ω<10)的图象向右平移π6个单位长度后与函数f (x )的图象重合,则ω=( )A .9B .6C .4D .8解析:选B 函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫ωx +π3的图象向右平移π6个单位长度后所得图象对应的函数解析式为y =tan ⎣⎡⎦⎤ω⎝⎛⎭⎫x -π6+π3=tan ⎝⎛⎭⎫ωx -ωπ6+π3,∵平移后的图象与函数f (x )的图象重合,∴-ωπ6+π3=π3+k π,k ∈Z ,解得ω=-6k ,k ∈Z.又∵0<ω<10,∴ω=6.7.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π3x +φ⎝⎛⎭⎫|φ|<π2 的图象经过点(0,1),则该函数的振幅为____________,最小正周期T 为__________,频率为___________,初相φ为___________.解析:振幅A =2,最小正周期T =2ππ3=6,频率f =16.因为图象过点(0,1),所以2sin φ=1,所以sin φ=12,又因为|φ|<π2,所以φ=π6.答案:2 6 16 π68.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则f (x )=________.解析:由图象可知A =2,34T =11π12-π6=3π4,∴T =π,∴ω=2,∵当x =π6时,函数f (x )取得最大值,∴2×π6+φ=π2+2k π(k ∈Z),∴φ=π6+2k π(k ∈Z),∵0<φ<π,∴φ=π6,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 答案:2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6 9.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π3-ωx (ω>0)向左平移半个周期得g (x )的图象,若g (x )在[0,π]上的值域为⎣⎡⎦⎤-32,1,则ω的取值范围是________. 解析:由题意,得g (x )=sin ⎣⎡⎦⎤π3-ω⎝⎛⎭⎫x +πω =sin ⎣⎡⎦⎤-π-⎝⎛⎭⎫ωx -π3=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π3, 由x ∈[0,π],得ωx -π3∈⎣⎡⎦⎤-π3,ωπ-π3. 因为g (x )在[0,π]上的值域为⎣⎡⎦⎤-32,1, 所以π2≤ωπ-π3≤4π3,解得56≤ω≤53.故ω的取值范围是⎣⎡⎦⎤56,53. 答案:⎣⎡⎦⎤56,5310.某地农业监测部门统计发现:该地区近几年的生猪收购价格每四个月会重复出现.下表是今年前四个月的统计情况:月份x 1 2 3 4 收购价格y (元/斤)6765选用一个三角函数模型来近似描述收购价格(元/斤)与相应月份之间的函数关系为________________.解析:设y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0), 由题意得A =1,B =6,T =4,因为T =2πω,所以ω=π2,所以y =sin ⎝⎛⎭⎫π2x +φ+6. 因为当x =1时,y =6,所以sin ⎝⎛⎭⎫π2+φ=0, 故π2+φ=2k π,k ∈Z ,可取φ=-π2, 所以y =sin ⎝⎛⎭⎫π2x -π2+6=-cos π2x +6. 答案:y =-cos π2x +611.设函数f (x )=cos(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2<φ<0的最小正周期为π,且f ⎝⎛⎭⎫π4=32.(1)求ω和φ的值;(2)在给定坐标系中作出函数f (x )在[0,π]上的图象. 解:(1)因为T =2πω=π,所以ω=2,又因为f ⎝⎛⎭⎫π4=cos ⎝⎛⎭⎫2×π4+φ=cos ⎝⎛⎭⎫π2+φ=-sin φ=32且-π2<φ<0,所以φ=-π3. (2)由(1)知f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 列表:2x -π3-π3 0 π2 π 3π2 5π3 x 0 π6 5π12 2π3 11π12 π f (x )121-11212.(2019·湖北八校联考)函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2在它的某一个周期内的单调递减区间是⎣⎡⎦⎤5π12,11π12.将y =f (x )的图象先向左平移π4个单位长度,再将图象上所有点的横坐标变为原来的12(纵坐标不变),所得到的图象对应的函数记为g (x ).(1)求g (x )的解析式;(2)求g (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π4上的最大值和最小值. 解:(1)∵T 2=11π12-5π12=π2,∴T =π,ω=2πT =2,又∵sin ⎝⎛⎭⎫2×5π12+φ=1,|φ|<π2, ∴φ=-π3,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 将函数f (x )的图象向左平移π4个单位长度得y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π4-π3=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 再将y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图象上所有点的横坐标变为原来的12 (纵坐标不变)得g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫4x +π6. ∴g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫4x +π6. (2)∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π4,∴4x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6, 当4x +π6=π2时,x =π12,∴g (x )在⎣⎡⎦⎤0,π12上为增函数,在⎣⎡⎦⎤π12,π4上为减函数, 所以g (x )max =g ⎝⎛⎭⎫π12=1,又因为g (0)=12,g ⎝⎛⎭⎫π4=-12,所以g (x )min =-12, 故函数g (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π4上的最大值和最小值分别为1和-12.B 级1.(2019·惠州调研)函数f (x )=A sin(2x +θ)⎝⎛⎭⎫A >0,|θ|≤π2的部分图象如图所示,且f (a )=f (b )=0,对不同的x 1,x 2∈[a ,b ],若f (x 1)=f (x 2),有f (x 1+x 2)=3,则( )A .f (x )在⎝⎛⎭⎫-5π12,π12上是减函数 B .f (x )在⎝⎛⎭⎫-5π12,π12上是增函数 C .f (x )在⎝⎛⎭⎫π3,5π6上是减函数 D .f (x )在⎝⎛⎭⎫π3,5π6上是增函数解析:选B 由题图知A =2,设m ∈[a ,b ],且f (0)=f (m ),则f (0+m )=f (m )=f (0)=3,∴2sin θ=3,sin θ=32,又∵|θ|≤π2,∴θ=π3,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,令-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,k ∈Z ,解得-5π12+k π≤x ≤π12+k π,k ∈Z ,此时f (x )单调递增.所以选项B 正确.2.(2019·福州四校联考)函数f (x )=sin ωx (ω>0)的图象向右平移π12个单位长度得到函数y=g (x )的图象,并且函数g (x )在区间⎣⎡⎦⎤π6,π3上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,则实数ω的值为( )A.74 B.32C .2D.54解析:选C 因为将函数f (x )=sin ωx (ω>0)的图象向右平移π12个单位长度得到函数y =g (x )的图象,所以g (x )=sin ⎣⎡⎦⎤ω⎝⎛⎭⎫x -π12,又因为函数g (x )在区间⎣⎡⎦⎤π6,π3上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,所以g ⎝⎛⎭⎫π3=sin ωπ4=1且2πω≥π3,所以{ω=8k +2k ∈Z ,0<ω≤6,所以ω=2.3.(2018·南昌模拟)函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示.(1)求函数f (x )的解析式,并写出其图象的对称中心; (2)若方程f (x )+2cos ⎝⎛⎭⎫4x +π3=a 有实数解,求a 的取值范围.解:(1)由图可得A =2,T 2=2π3-π6=π2,所以T =π,所以ω=2.当x =π6时,f (x )=2,可得2sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ=2, 因为|φ|<π2,所以φ=π6.所以函数f (x )的解析式为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 令2x +π6=k π(k ∈Z),得x =k π2-π12(k ∈Z),所以函数f (x )图象的对称中心为⎝⎛⎭⎫k π2-π12,0(k ∈Z). (2)设g (x )=f (x )+2cos ⎝⎛⎭⎫4x +π3, 则g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2cos ⎝⎛⎭⎫4x +π3 =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2⎣⎡⎦⎤1-2sin 2⎝⎛⎭⎫2x +π6, 令t =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,t ∈[-1,1], 记h (t )=-4t 2+2t +2=-4⎝⎛⎭⎫t -142+94, 因为t ∈[-1,1], 所以h (t )∈⎣⎡⎦⎤-4,94, 即g (x )∈⎣⎡⎦⎤-4,94,故a ∈⎣⎡⎦⎤-4,94. 故a 的取值范围为⎣⎡⎦⎤-4,94.。