题目内容

已知向量m=(sinωx,cosωx),n=(cosωx,
3
cosωx)且0<ω<2,函数f(x)=m•n,且f(
π
3
)=
3
2

(Ⅰ)求ω;
(Ⅱ)将函数y=g(x)的图象向右平移
π
3
个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的
1
4
,得到函数y=f(x)的图象,求函数g(x)的解析式及其在[-
π
3
π
3
]上的值域.
分析:(Ⅰ)由f(x)=
m
n
可求得f(x)=sin(2ωx+
π
3
)+
3
2
,f(
π
3
)=
3
2
,可求得sin(
2πω
3
+
π
3
)=0,从而可求得ω;
(Ⅱ)依题意,转化为将y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的4倍,再将得到的y=sin(
x
2
+
π
3
)+
3
2
的图象向左平移
π
3
个单位得到函数g(x)的图象,从而得到g(x)的解析式,利用余弦函数的性质可求得其在[-
π
3
π
3
]上的值域.
解答:解:(Ⅰ)由f(x)=
m
n
=sinωxcosωx+
3
cos2ωx=
1
2
sin2ωx+
3
2
cos2ωx+
3
2

=sin(2ωx+
π
3
)+
3
2
,…3分
∵f(
π
3
)=
3
2
,则sin(
2πω
3
+
π
3
)=0,
2πω
3
+
π
3
=kπ,k∈Z,
∴ω=
3
2
k-
1
2
,k∈Z,又0<ω<2,
∴k=1,故ω=1…6分
(Ⅱ)由题意知,将函数y=g(x)的图象向右平移
π
3
个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的
1
4
,得到函数y=f(x)的图象?将y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的4倍,再将得到的y=sin(
x
2
+
π
3
)+
3
2
的图象向左平移
π
3
个单位得到函数g(x)的图象,因此g(x)=sin(
x
2
+
π
2
)+
3
2
=cos
x
2
+
3
2
,…9分
x
2
∈[-
π
6
π
6
],
3
2
≤cos
x
2
≤1,
故g(x)在[-
π
3
π
3
]上的值域为[
3
,1+
3
2
]…12分
点评:本题考查两角和与差的正弦函数,考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换,考查余弦函数的性质,是三角函数中的综合题,属于难题.
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