题目内容

【题目】已知函数f(x)=2sin(3ωx+ ),其中ω>0
(1)若f(x+θ)是周期为2π的偶函数,求ω及θ的值;
(2)若f(x)在(0, ]上是增函数,求ω的最大值;
(3)当ω= 时,将函数f(x)的图象向右平移 个单位,再向上平移1个单位,得到函数y=g(x)的图象,若y=g(x)在[0,b](b>0)上至少含有10个零点,求b的最小值.

【答案】
(1)

解:由函数解析式f(x)=2sin(3ωx+ ),ω>0整理可得

f(x+θ)=2sin[3ω(x+θ)+ ]=2sin(3ωx+3ωθ+ ),

由f(x+θ)的周期为2π,根据周期公式2π= ,且ω>0,得ω=

∴f(x+θ)=2sin(x+θ+ ),

∵f(x+θ)为偶函数,定义域x∈R关于y轴对称,

令g(x)=f(x+θ)=2sin(x+θ+ ),

∴g(﹣x)=g(x),

2sin(x+θ+ )=2sin(﹣x+θ+ ),

∴x+θ+ =π﹣(﹣x+θ+ )+2kπ,k∈Z,

∴θ=kπ+ ,k∈Z.∴ω= ,θ=kπ+ ,k∈Z.


(2)

解:∵ω>0,

∴当x∈(0, ]时,3ωx+ ∈( ,ωπ+ ],

设u=3ωx+ ,由于y=sinu在( ]上是增函数,在[ ]上是减函数,所以ωπ+ ,∴ω≤ ,∴ω的最大值为


(3)

解:当ω= 时,将函数f(x)的图象向右平移 个单位,再向上平移1个单位,得到y=2sin2x+1的图象,所以g(x)=2sin2x+1,

令g(x)=0,得x=kπ+ 或x=kπ+ ,k∈Z,

所以在[0,π]上恰好有两个零点,

若y=g(x)在[0,b]上有10个零点,

则b不小于第10个零点的横坐标即可,即b的最小值为4π+ =


【解析】(1)根据周期公式2π= ,且ω>0,得ω值,根据f(x+θ)是偶函数,f(﹣x+θ)=f(x+θ),可得θ的值;(2)根据正弦函数的单调性,可得ωπ+ ,解得答案;(3)若y=g(x)在[0,b]上有10个零点,则b不小于第10个零点的横坐标即可,进而得到答案.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握图象上所有点向左(右)平移个单位长度,得到函数的图象;再将函数的图象上所有点的横坐标伸长(缩短)到原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图象;再将函数的图象上所有点的纵坐标伸长(缩短)到原来的倍(横坐标不变),得到函数的图象.

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