题目内容

(2012•西城区二模)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)+
3
cos(ωx+φ)
的部分图象如图所示,其中ω>0,φ∈(-
π
2
π
2
)

(Ⅰ)求ω与φ的值;
(Ⅱ)若f(
α
4
)=
4
5
5
,求
2sinα-sin2α
2sinα+sin2α
的值.
分析:(I)运用辅助角公式,化简得f(x)=2sin(ωx+φ+
π
3
)
.根据图象算出函数的周期,结合三角周期公式得到ω的值,再由f(0)=2是函数的最大值,可求得φ 的值;
(II)根据(I)求出的不等式,可得cos
α
2
的值,利用二倍角公式算出cosα的值,最后将要求值的式子化简,代入cosα的值即可得到答案.
解答:解:(Ⅰ)∵f(x)=sin(ωx+φ)+
3
cos(ωx+φ)
=2(sin(ωx+φ)cos
π
3
+cos(ωx+φ)sin
π
3

f(x)=2sin(ωx+φ+
π
3
)
.                             …(2分)
设f(x)的最小正周期为T.
由图象,可得
T
2
=
π
4
-(-
π
4
)=
π
2
,所以 T=π,得ω=
T
=2.         …(4分)
由 f(0)=2,得 sin(φ+
π
3
)=1
,得φ+
π
3
=
π
2
+2kπ,k∈Z
因为 φ∈(-
π
2
π
2
)
,所以取k=0,得φ=
π
6
.                          …(6分)
(Ⅱ)由(II),得f(x)=2sin(2x+
π
2
)=2cos2x
.                        …(8分)
f(
α
4
)=2cos
α
2
=
4
5
5
,得 cos
α
2
=
2
5
5
,…(9分)
可得 cosα=2cos2
α
2
-1=
3
5
.                            …(11分)
2sinα-sin2α
2sinα+sin2α
=
2sinα(1-cosα)
2sinα(1+cosα)
=
1-cosα
1+cosα
=
1
4
.    …(13分)
点评:本题给出三角函数的图象,确定其解析式并根据解析式求值,着重考查了三角函数的图象与性质、二倍角的三角函数和辅助角公式等知识,属于基础题.
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