题目内容

已知函数f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R(其中A>0,ω>0,0<φ<
π
2
)的图象与x轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为
π
2
,且图象上一个最高点为M(
π
6
,3).
(1)求f(x)的解析式;
(2)先把函数y=f(x)的图象向左平移
π
6
个单位长度,然后再把所得图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y=g(x)的图象,试写出函数y=g(x)的解析式.
(3)在(2)的条件下,若总存在x0∈[-
π
3
,
2π
3
],使得不等式g(x0)+2≤log3m成立,求实数m的最小值.
考点:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式,函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
专题:三角函数的图像与性质
分析:(1)依题意知
1
2
T=
π
2
,由此可求得ω=2;又函数f(x)=Asin(2x+φ)图象上一个最高点为M(
π
6
,3),可知A=3,2×
π
6
+φ=2kπ+
π
2
(k∈Z),结合0<φ<
π
2
可求得φ,从而可得f(x)的解析式;
(2)利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换可求得函数y=g(x)的解析式;
(3)x0∈[-
π
3
,
2π
3
]⇒-
1
2
≤cosx0≤1,-
3
2
≤3cosx0≤3,依题意知,log3m≥(-
3
2
)+2=
1
2
,从而可求得实数m的最小值.
解答: 解:(1)∵
1
2
T=
π
2
,
∴T=
2π
ω
=π,解得ω=2;
又函数f(x)=Asin(2x+φ)图象上一个最高点为M(
π
6
,3),
∴A=3,2×
π
6
+φ=2kπ+
π
2
(k∈Z),
∴φ=2kπ+
π
6
(k∈Z),又0<φ<
π
2
,
∴φ=
π
6
,
∴f(x)=3sin(2x+
π
6
);
(2)把函数y=f(x)的图象向左平移
π
6
个单位长度,得到f(x+
π
6
)=3sin[2(x+
π
6
)+
π
6
]=3cos2x;
然后再把所得图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y=g(x)=3cosx的图象,
即g(x)=3cosx;
(3)∵x0∈[-
π
3
,
2π
3
],∴-
1
2
≤cosx0≤1,-
3
2
≤3cosx0≤3,
依题意知,log3m≥(-
3
2
)+2=
1
2
,
∴m≥
3
,即实数m的最小值为
3
.
点评:本题考查由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式,考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换及函数恒成立问题,属于中档题.
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