题目内容

已知函数f(x)=3-2sin2ωx-2cos(ωx+
π
2
)cosωx(0<ω≤2)
的图象过点(
π
16
,2+
2
)

(Ⅰ)求ω的值及使f(x)取得最小值的x的集合;
(Ⅱ)该函数的图象可由函数y=
2
sin4x(x∈R)
的图象经过怎样的变换得出?
分析:(Ⅰ)由倍角公式和两角和的正弦公式对解析式进行化简,把已知点代入根据ω的范围求出ω的值,根据正弦函数的最小值,即当sin(4x+
π
4
)=-1
时,函数有最小值,求出对应的x的集合;
(Ⅱ)由(Ⅰ)求出的解析式和图象变换法则,即“左加右减”和“上加下减”,进行图象变换.
解答:解:(Ⅰ)f(x)=3-(1-cos2ωx)+2sinωcosωx=2+cos2ωx+sin2ωx(2分)
=2+
2
sin(2ωx+
π
4
)
(3分)
∵函数f(x)的图象过点(
π
16
,2+
2
)

2+
2
=2+
2
sin(2ω×
π
16
+
π
4
)

sin(
π
8
ω+
π
4
)=1
,∴
π
8
ω+
π
4
=2kπ+
π
2
(k∈Z)

∴0<ω≤2,∴当k=0时,ω=2即的求ω的值为2(6分)
f(x)=2+
2
sin(4x+
π
4
)

当f(x)取最小值时,sin(4x+
π
4
)=-1
,此时4x+
π
4
=2kπ-
π
2
(k∈Z)

x=
2
-
3
16
π(k∈Z)

即,使f(x)取得最小值的x的集合为{x|x=
2
-
3
16
π,k∈Z}
(9分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)可知f(x)=2+
2
sin(4x+
π
4
)

∴函数f(x)=2+
2
sin(4x+
π
4
)
的图象可由y=
2
sin4x
的图象经过以下变换得出;
先把y=
2
sin4x
图象上所有的点向左平移
π
16
个单位长度,
得到函数y=
2
sin(4x+
π
4
)
的图象,再把所得图象上的所有点,
向上平移2个单位长度,从而得到函数y=2+
2
sin(4x+
π
4
)
,x∈R的图象.(12分)
点评:本题的考点是图象的变换和解析式的求法,应先对解析式化简再把条件代入,利用知识点有倍角公式和两角和的正弦公式,图象变换法则和正弦函数的性质,考查了整体思想.
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