题目内容

已知函数f(x)=sin(ωx+φ),其中ω>0,|φ|<
π
2

(I)若cos
π
4
cosφ-sin
4
sinφ=0
,求φ的值;
(Ⅱ)在(I)的条件下,若函数f(x)的图象的相邻两条对称轴之间的距离等于
π
3
,求函数f(x)的解析式;并求最小正实数m,使得函数f(x)的图象向左平移m个单位所对应的函数是偶函数.
(I)由cos
π
4
cosφ-sin
4
sinφ=0
cos
π
4
cosφ-sin
π
4
sinφ=0

cos(
π
4
+φ)=0
|φ|<
π
2
,∴φ=
π
4

(Ⅱ)解法一:由(I)得,f(x)=sin(ωx+
π
4
)
依题意,
T
2
=
π
3
T=
ω
,故ω=3,∴f(x)=sin(3x+
π
4
)

函数f(x)的图象向左平移m个单位后所对应的函数为g(x)=sin[3(x+m)+
π
4
]
g(x)是偶函数当且仅当3m+
π
4
=kπ+
π
2
(k∈Z)
m=
3
+
π
12
(k∈Z)
从而,最小正实数m=
π
12

解法二:由(I)得,f(x)=sin(ωx+
π
4
)
,依题意,
T
2
=
π
3
T=
ω
,故ω=3,∴f(x)=sin(3x+
π
4
)

函数f(x)的图象向左平移m个单位后所对应的函数为g(x)=sin[3(x+m)+
π
4
]
,g(x)是偶函数当且仅当g(-x)=g(x)对x∈R恒成立
亦即sin(-3x+3m+
π
4
)=sin(3x+3m+
π
4
)
对x∈R恒成立.∴sin(-3x)cos(3m+
π
4
)+cos(-3x)sin(3m+
π
4
)
=sin3xcos(3m+
π
4
)+cos3xsin(3m+
π
4
)

2sin3xcos(3m+
π
4
)=0
对x∈R恒成立.∴cos(3m+
π
4
)=0

3m+
π
4
=kπ+
π
2
(k∈Z)
m=
3
+
π
12
(k∈Z)
从而,最小正实数m=
π
12
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