题目内容
已知向量=(sinωx,1),=(ωx,ωx)(A>0,ω>0),函数f(x)=的最大值为3,且其图象相邻两条对称轴之间的距离为π.(I)求函数f(x)的解析式;
(II)将函数y=f(x)的图象向左平移个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象.
(1)求函数g(x)的单调递减区间;
(2)求函数g(x)在上的值域.
【答案】分析:(I)利用两个向量的数量积的定义、三角函数的恒等变换,化简函数f(x)的解析式为Asin(2ωx+),由最大值求得A,由周期求出ω,从而确定函数f(x)的解析式.
(II)根据y=Asin(ωx+∅)的图象变换规律 求出函数g(x)=3sin(2x+).(1)由2kπ+≤2x+≤2kπ+,求得x的范围,即可求得g(x)的单调递减区间.
(2)当x的范围,求得2x+的范围,可得sin(2x+)的范围,从而求得g(x)的范围.
解答:解:(I)函数f(x)==Asinωxcosωx+cos2ωx=A(sinωxcosωx+cos2ωx)=Asin(2ωx+),…(3分)
因为函数f(x)的最大值为3,且其图象相邻两条对称轴之间的距离为π,
所以A=3,函数的周期T=2π,又 T=,所以ω=. …(5分)
所以 f(x)=3sin(x+). …(6分)
(II)将函数y=f(x)的图象向左平移个单位,得到函数 y=3sin[(x+)+]的图象,
再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的 倍,纵坐标不变,得到函数g(x)=3sin(2x+)的图象. …(8分)
(1)因为函数y=sinx 的单调递减区间为[2kπ+,2kπ+],(k∈z ),
所以 2kπ+≤2x+≤2kπ+,解得 kπ+≤x≤kπ+,
所以函数g(x)的单调递减区间为[kπ+,kπ+],(k∈z).…(11分)
(2)当x∈[,]时,2x+∈[,],sin(2x+)∈[-,],g(x)∈[-,].
所以函数g(x)在[,]上的值域为[-,]. …(14分)
点评:本题主要考查两个向量的数量积的定义,三角函数的恒等变换及化简求值,y=Asin(ωx+∅)的图象变换规律,正弦函数的定义域和值域、单调性,属于中档题.
(II)根据y=Asin(ωx+∅)的图象变换规律 求出函数g(x)=3sin(2x+).(1)由2kπ+≤2x+≤2kπ+,求得x的范围,即可求得g(x)的单调递减区间.
(2)当x的范围,求得2x+的范围,可得sin(2x+)的范围,从而求得g(x)的范围.
解答:解:(I)函数f(x)==Asinωxcosωx+cos2ωx=A(sinωxcosωx+cos2ωx)=Asin(2ωx+),…(3分)
因为函数f(x)的最大值为3,且其图象相邻两条对称轴之间的距离为π,
所以A=3,函数的周期T=2π,又 T=,所以ω=. …(5分)
所以 f(x)=3sin(x+). …(6分)
(II)将函数y=f(x)的图象向左平移个单位,得到函数 y=3sin[(x+)+]的图象,
再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的 倍,纵坐标不变,得到函数g(x)=3sin(2x+)的图象. …(8分)
(1)因为函数y=sinx 的单调递减区间为[2kπ+,2kπ+],(k∈z ),
所以 2kπ+≤2x+≤2kπ+,解得 kπ+≤x≤kπ+,
所以函数g(x)的单调递减区间为[kπ+,kπ+],(k∈z).…(11分)
(2)当x∈[,]时,2x+∈[,],sin(2x+)∈[-,],g(x)∈[-,].
所以函数g(x)在[,]上的值域为[-,]. …(14分)
点评:本题主要考查两个向量的数量积的定义,三角函数的恒等变换及化简求值,y=Asin(ωx+∅)的图象变换规律,正弦函数的定义域和值域、单调性,属于中档题.
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