题目内容

已知函数g(x)=Asin(wx+φ)(A>0,w>0,0<φ<π)的图象如图所示,其中点A(
π
3
,2)、B(
11π
6
,0)分别是函数的最大值点和零点.
(I)求函数y=g(x)的解析式;
(Ⅱ)若函数f(x)=2g(x)cosx+m在[0,
π
2
]上的最大值为6,求函数f(x)在R上的最小值及相应的x值的集合.
分析:(Ⅰ)根据图象可知
3
4
×T
=
11π
6
-
π
3
,解得T的值,进而求得w,再根据顶点坐标可得A=2,将点A点的坐标代入函数y=g(x),可得sin(
π
3
+φ)=1,结合0<φ<π求得 φ,从而得到函数解析式.
(Ⅱ)根据两角和差的正弦函数化简f(x)的解析式为2sin(2x+
π
6
)+m+1,根据x的范围求得f(x)的最大值为2+m+1=6,求得m的值,即可确定f(x)的解析式,由此求得函数取得最小值时x值的集合.
解答:解:(Ⅰ)根据图象可知
3
4
×T
=
11π
6
-
π
3
,解得T=2π. 再由
w
=2π,可得w=1.
由顶点坐标可得A=2,所以,g(x)=2sin(x+φ),
将点A点的坐标代入函数y=g(x),可得sin(
π
3
+φ)=1,∴
π
3
+φ=2kπ+
π
2
,k∈z.
再结合0<φ<π求得 φ=
π
6

所以,g(x)=2sin(x+
π
6
).…(6分)
(Ⅱ)f(x)=2g(x)cosx+m=4sin(x+
π
6
)cosx+m=4(
3
2
sinx+
1
2
cosx)cosx+m
=2
3
sinxcosx+2cos2x+m=
3
sin2x+2cos2x+1+m=2sin(2x+
π
6
)+m+1.…(9分)
由x∈[0,
π
2
],得 2x+
π
6
∈[
π
6
6
],于是函数f(x)的最大值为2+m+1=6,解得m=3.
所以f(x)=2sin(2x+
π
6
)+4.
当x∈R时,f(x)的最小值为-2+4=2,此时x满足2x+
π
6
=2kπ+
2
,k∈z,
相应的x值的集合为{x|x=kπ+
3
,k∈z}.…(12分)
点评:本题主要考查由函数y=Asin(ωx+∅)的部分图象求解析式,两角和差的正弦函数,正弦函数的定义域和值域,属于中档题.
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