题目内容

已知函数f(x)=Acosωx(ω>0)的部分图象如图所示,且∠MQP=
π
6
,MQ=2
3

(1)求MP的长;
(2)求函数f(x)的单调递减区间.
考点:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式
专题:三角函数的图像与性质,解三角形
分析:(1)由图知,MP=PN=NQ,∠MQP=
π
6
,MQ=2
3
,利用余弦定理得MP2=MQ2+PQ2-2MQ•PQ•cos∠MQP,易求MP的长;
(2)依题意,可求得f(x)=
3
cos
πx
2
,利用正弦函数的单调性,解不等式2kπ≤
πx
2
≤2kπ+π,k∈Z
,即可求得函数f(x)的单调递减区间.
解答: 解:(1)结合函数f(x)图象的对称性易知:MP=PN=NQ…(1分)
MP2=MQ2+PQ2-2MQ•PQ•cos∠MQP,
x2=(2
3
)2+(2x)2-2×2
3
×2xcos
π
6
,…(3分)
整理得x2-4x+4=0,解得x=2,故所求MP=2…(5分)
(2)由(1)知MP=2,PQ=4,MQ=2
3
,所以MP2+MQ2=PQ2,所以△MPQ是直角三角形,且∠MPN=
π
3
..(6分)
又由MP=PN=2,∠MPN=
π
3
知,△MPN是边长为2的等边三角形…(7分)
所以MN=2,所以T=
ω
=4
,解得ω=
π
2

又点P到x轴的距离为
3
,所以A=
3
,于是函数f(x)=
3
cos
πx
2
…(9分)
2kπ≤
πx
2
≤2kπ+π,k∈Z
,解得4k≤x≤4k+2,k∈Z(…11分)
故函数f(x)的单调递减区间为[4k,4k+2](k∈Z)…(14分)
点评:本题考查余弦定理的应用,考查函数的周期性、对称性,突出考查正弦函数的单调性的应用,考查推理、识图与运算能力,属于中档题.
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