已知函数f(x)=cosωx(ωx+cosωx),其中0<ω<2.
(1)若f(x)的周期为π,求当时f(x)的值域
(2)若f(x)的图象的一条对称轴为x=,求ω的值
(3)对任意m∈R函数y=f(x),x∈[m,m+π]图象与y=有且仅有一个交点,求y=f(x)的单调递增区间.
网友回答
解:f(x)=cosωx(ωx+cosωx)=sin2ωx+(1+cos2ωx)=sin(2ωx+)+,
(1)∵f(x)的周期为T==π,∴ω=1,函数解析式为f(x)=sin(2x+)+,
∵,可得-≤2x+≤
∴函数当x=时,取最大值;当x=-时,取最小值0
因此,当时f(x)的值域为[0,].
(2)由题意,得x=是2ωx+=+kπ(k∈Z)的一个解,
可得2ω?+=+kπ,所以ω=(1+3k)
∵k∈Z且0<ω<2,∴取k=0,得ω=.
(3)∵对任意m∈R,函数在x∈[m,m+π]的图象与y=有且仅有一个交点,而恰好是函数的最大值
∴函数的周期T=π,得=π,ω=1,函数解析式为f(x)=sin(2x+)+,
令-+2mπ≤2x+≤+2mπ,得-+mπ≤x≤+mπ,其中m是整数
∴y=f(x)的单调递增区间是[-+mπ,+mπ],m∈Z
解析分析:(1)利用三角公式,将函数化简为f(x)=sin(2ωx+)+,根据三角函数的周期公式可得ω=1,得到函数解析式,最后根据正弦函数的图象与性质,即可得到当时f(x)的值域.(2)由正弦函数图象对称轴方程的公式,得x=是2ωx+=+kπ(k∈Z)的一个解,结合0<ω<2,可得ω的值.(3)根据题意,可得函数的周期为π,从而求得函数解析式为f(x)=sin(2x+)+,再利用正弦函数单调区间的公式,解不等式即可得到y=f(x)的单调递增区间.
点评:本题将一个三角函数式化简,求它在闭区间上的单调区间与值域,并求对称轴方程,着重考查了和与差的三角函数公式、降次公式和辅助角公式,以及三角函数的值域求法等知识,属于基础题.