题目内容
【题目】已知函数f(x)=2sin(3ωx+
),其中ω>0
(1)若f(x+θ)是周期为2π的偶函数,求ω及θ的值;
(2)若f(x)在(0,
]上是增函数,求ω的最大值;
(3)当ω=
时,将函数f(x)的图象向右平移
个单位,再向上平移1个单位,得到函数y=g(x)的图象,若y=g(x)在[0,b](b>0)上至少含有10个零点,求b的最小值.
【答案】
(1)
解:由函数解析式f(x)=2sin(3ωx+
),ω>0整理可得
f(x+θ)=2sin[3ω(x+θ)+
]=2sin(3ωx+3ωθ+
),
由f(x+θ)的周期为2π,根据周期公式2π=
,且ω>0,得ω=
,
∴f(x+θ)=2sin(x+θ+
),
∵f(x+θ)为偶函数,定义域x∈R关于y轴对称,
令g(x)=f(x+θ)=2sin(x+θ+
),
∴g(﹣x)=g(x),
2sin(x+θ+
)=2sin(﹣x+θ+
),
∴x+θ+
=π﹣(﹣x+θ+
)+2kπ,k∈Z,
∴θ=kπ+
,k∈Z.∴ω=
,θ=kπ+
,k∈Z.
(2)
解:∵ω>0,
∴当x∈(0,
]时,3ωx+
∈(
,ωπ+
],
设u=3ωx+
,由于y=sinu在(
,
]上是增函数,在[
,
]上是减函数,所以ωπ+
≤
,∴ω≤
,∴ω的最大值为 ![]()
(3)
解:当ω=
时,将函数f(x)的图象向右平移
个单位,再向上平移1个单位,得到y=2sin2x+1的图象,所以g(x)=2sin2x+1,
令g(x)=0,得x=kπ+
或x=kπ+
,k∈Z,
所以在[0,π]上恰好有两个零点,
若y=g(x)在[0,b]上有10个零点,
则b不小于第10个零点的横坐标即可,即b的最小值为4π+
=
.
【解析】(1)根据周期公式2π=
,且ω>0,得ω值,根据f(x+θ)是偶函数,f(﹣x+θ)=f(x+θ),可得θ的值;(2)根据正弦函数的单调性,可得ωπ+
≤
,解得答案;(3)若y=g(x)在[0,b]上有10个零点,则b不小于第10个零点的横坐标即可,进而得到答案.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握图象上所有点向左(右)平移
个单位长度,得到函数
的图象;再将函数
的图象上所有点的横坐标伸长(缩短)到原来的
倍(纵坐标不变),得到函数
的图象;再将函数
的图象上所有点的纵坐标伸长(缩短)到原来的
倍(横坐标不变),得到函数
的图象.