题目内容

设函数f(x)=acos2ωx+
3
acosωxsinωx+b(0<ω<2,a≠0)
x=
π
6
是其函数图象的一条对称轴.
(Ⅰ)求ω的值;
(Ⅱ)若f(x)的定义域为[-
π
3
π
3
]
,值域为[-1,5],求a,b的值.
分析:(Ⅰ)利用三角函数的恒等变换化简函数f(x)的解析式为 b+
a
2
+acos(2ωx-
π
3
),再由 x=
π
6
是其函数图象的一条对称轴,可得 2ω•
π
6
-
π
3
=kπ,k∈z,由此求得ω 的值.
(Ⅱ)由(1)可得 f(x)=b+
a
2
+acos(2x-
π
3
),再根据x∈[-
π
3
π
3
]
,可得cos(2x-
π
3
)∈[-1,1].再由函数f(x)的值域为[-1,5],可得 ①
a>0
b+
a
2
=5
b-
a
2
=-1
,或②
a<0
b+
a
2
=-1
b-
a
2
=5
,由此求得a、b的值.
解答:解:(Ⅰ)∵函数f(x)=acos2ωx+
3
acosωxsinωx+b(0<ω<2,a≠0)
=
a
2
+
a
2
cos(2ωx)+
3
2
asin(2ωx)=b+
a
2
+acos(2ωx-
π
3
),
再由 x=
π
6
是其函数图象的一条对称轴,可得 2ω•
π
6
-
π
3
=kπ,k∈z,ω=3k+1,
∴ω=1.
(Ⅱ)由(1)可得 f(x)=b+
a
2
+acos(2x-
π
3
),再根据x∈[-
π
3
π
3
]
,可得 2x-
π
3
∈[-π,
π
3
],故cos(2x-
π
3
)∈[-1,1].
再由函数f(x)的值域为[-1,5],可得 ①
a>0
b+
a
2
=5
b-
a
2
=-1
,或②
a<0
b+
a
2
=-1
b-
a
2
=5

由①可得
a=6
b=2
,解②可得
a=-6
b=2

综上可得
a=6
b=2
,或  
a=-6
b=2
点评:本题主要考查三角函数的恒等变换及化简求值,由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,三角函数的图象和性质应用,属于中档题.
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