题目内容

已知函数f(x)=
A
2
-
A
2
cos(2ωx+2φ)(A>0,0<φ<
π
2
),且y=f(x)的最大值为2,其图象相邻两对称轴间的距离为2,并过点P(1,2).
(1)求φ的值;
(2)若函数f(x)在[-3,3]上的图象与x轴的交点分别为M、N,求
PM
PN
的夹角.
考点:余弦函数的图象,平面向量数量积的运算
专题:函数的性质及应用
分析:(1)由函数的最值求出A,由周期求出ω,由特殊点的坐标求出φ的值.
(2)由(1)可知,f(x)=1+sin
π
2
x,求得
PM
PN
的坐标,再根据cos<
PM
 
PN
>=
PM
PN
|
PM
|•|
PN
|
,求得
PM
PN
的夹角.
解答: 解:(1)由题可知,
A
2
+
A
2
=2,求得A=2.
再根据
T
2
=2=
π
,ω=
π
4
,故f(x)1-cos(
π
2
x+2φ).
又其图象过点P(1,2),∴f(1)=1-cos(
π
2
+2φ)=1+sin2φ=2,∴sin2φ=1,
∴φ=kπ+
π
4
 (k∈z),而0<φ<
π
2
,故φ=
π
4

(2)由(1)可知,f(x)=1-cos(
π
2
x+
π
2
)=1+sin
π
2
x,
∴由函数f(x)的图象易知,M(-1,0)、N(3,0),
又P(1,2),∴
PM
=(-2,-2),
PN
=(2,-2),
∴cos<
PM
 
PN
>=
PM
PN
|
PM
|•|
PN
|
=0,即求
PM
PN
的夹角为
π
2
点评:本题主要考查利用y=Asin(ωx+φ)的图象特征,由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,用两个向量的数量积表示两个向量的夹角,属于基础题.
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