题目内容

已知向量
m
=(sinωx,1),
n
=(
3
Acos
ωx,
A
2
cos2
ωx)(A>0,ω>0),函数f(x)=
m
n
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
π
6
个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的
1
2
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[
π
4
π
2
]
上的值域.
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+
π
6
),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+
π
3
).(1)由2kπ+
π
2
≤2x+
π
3
≤2kπ+
2
,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+
π
3
的范围,可得sin(2x+
π
3
)的范围,从而求得g(x)的范围.
解答:解:(I)函数f(x)=
m
n
=
3
Asinωxcosωx+
A
2
cos2ωx=A(
3
2
sinωxcosωx+
1
2
cos2ωx)=Asin(2ωx+
π
6
),…(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=
ω
,所以ω=
1
2
.   …(5分)
所以 f(x)=3sin(x+
π
6
).   …(6分)
(II)将函数y=f(x)的图象向左平移
π
6
个单位,得到函数 y=3sin[(x+
π
6
)+
π
6
]的图象,
再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的
1
2
倍,纵坐标不变,得到函数g(x)=3sin(2x+
π
3
)的图象.       …(8分)
(1)因为函数y=sinx 的单调递减区间为[2kπ+
π
2
,2kπ+
2
],(k∈z ),
所以 2kπ+
π
2
≤2x+
π
3
≤2kπ+
2
,解得 kπ+
π
12
≤x≤kπ+
12

所以函数g(x)的单调递减区间为[kπ+
π
12
,kπ+
12
],(k∈z).…(11分)
(2)当x∈[
π
4
π
2
]时,2x+
π
3
∈[
6
3
],sin(2x+
π
3
)∈[-
3
2
1
2
],g(x)∈[-
3
3
2
3
2
].
所以函数g(x)在[
π
4
π
2
]上的值域为[-
3
3
2
3
2
].    …(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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