设函数f(x)=sin⁡(ωx−π6)+sin⁡(ωx−π2)f(x)=\sin(ωx-\dfrac{π}{6})+\sin(ωx-\dfrac{π}{2}),其中0<ω<3.0< ω< 3.已知f(π6)=0.(Ⅰ)f(\dfrac{π}{6})=0.(Ⅰ)求ωω; (Ⅱ)(Ⅱ)将函数y=f(x)y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的22倍((纵坐标不变)),再将得到的图象向左平移π4\dfrac{π}{4}个单位,得到函数y=g(x)y=g(x)的图象,求g(x)g(x)在[−π4,3π4][-\dfrac{π}{4},\dfrac{3π}{4}]上的最小值.

先不看答案,让 AI 诊断你卡在哪里?

它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

(Ⅰ)

1. 利用两角和与差的正弦公式及辅助角公式化简函数 $f(x)$ 的解析式

因为 f(x)=sin⁡(ωx−π6)+sin⁡(ωx−π2)f(x)=\sin\left(\omega x-\dfrac{\pi}{6}\right)+\sin\left(\omega x-\dfrac{\pi}{2}\right),
利用诱导公式和两角差的正弦公式可得:
f(x)=sin⁡(ωx−π6)−cos⁡ωxf(x)=\sin\left(\omega x-\dfrac{\pi}{6}\right)-\cos\omega x
f(x)=sin⁡ωxcos⁡π6−cos⁡ωxsin⁡π6−cos⁡ωxf(x)=\sin\omega x\cos\dfrac{\pi}{6}-\cos\omega x\sin\dfrac{\pi}{6}-\cos\omega x
f(x)=32sin⁡ωx−12cos⁡ωx−cos⁡ωxf(x)=\dfrac{\sqrt{3}}{2}\sin\omega x-\dfrac{1}{2}\cos\omega x-\cos\omega x
f(x)=32sin⁡ωx−32cos⁡ωxf(x)=\dfrac{\sqrt{3}}{2}\sin\omega x-\dfrac{3}{2}\cos\omega x
提取公因式可得:
f(x)=3(12sin⁡ωx−32cos⁡ωx)=3sin⁡(ωx−π3)f(x)=\sqrt{3}\left(\dfrac{1}{2}\sin\omega x-\dfrac{\sqrt{3}}{2}\cos\omega x\right)=\sqrt{3}\sin\left(\omega x-\dfrac{\pi}{3}\right)

2. 根据已知条件 $f\left(\dfrac{\pi}{6}\right)=0$ 及 $\omega$ 的取值范围求出 $\omega$ 的值

由题设知 f(π6)=0f\left(\dfrac{\pi}{6}\right)=0,代入化简后的解析式得:
3sin⁡(ωπ6−π3)=0\sqrt{3}\sin\left(\dfrac{\omega\pi}{6}-\dfrac{\pi}{3}\right)=0
所以 ωπ6−π3=kπ,k∈Z\dfrac{\omega\pi}{6}-\dfrac{\pi}{3}=k\pi, k\in \mathbb{Z},
解得 ω=6k+2,k∈Z\omega=6k+2, k\in \mathbb{Z}。
因为 0<ω<30<\omega<3,
所以当 k=0k=0 时,ω=2\omega=2。

答案

ω=2\omega=2

(Ⅱ)

1. 求出变换后的函数 $g(x)$ 的解析式

由第 (Ⅰ) 问可知,当 ω=2\omega=2 时, f(x)=3sin⁡(2x−π3)f(x)=\sqrt{3}\sin\left(2x-\dfrac{\pi}{3}\right)。
将函数 y=f(x)y=f(x) 的图象上各点的横坐标伸长为原来的 22 倍(纵坐标不变),得到:
y=3sin⁡(x−π3)y=\sqrt{3}\sin\left(x-\dfrac{\pi}{3}\right)
再将得到的图象向左平移 π4\dfrac{\pi}{4} 个单位,得到函数 y=g(x)y=g(x) 的图象,其解析式为:

ight)=\sqrt{3}\sin\left(x-\dfrac{\pi}{12} ight)$$ 所以 $g(x)=\sqrt{3}\sin\left(x-\dfrac{\pi}{12} ight)$。

2. 根据自变量的范围确定相位范围,并求出函数 $g(x)$ 的最小值

因为 x∈[−π4,3π4]x\in\left[-\dfrac{\pi}{4}, \dfrac{3\pi}{4}\right],
所以 x-\dfrac{\pi}{12}\in\left[-\dfrac{\pi}{4}-\dfrac{\pi}{12}, \dfrac{3\pi}{4}-\dfrac{\pi}{12} ight],即 x-\dfrac{\pi}{12}\in\left[-\dfrac{\pi}{3}, \dfrac{2\pi}{3} ight]。
根据正弦函数的性质,当 x−π12=−π3x-\dfrac{\pi}{12}=-\dfrac{\pi}{3}(即 x=−π4x=-\dfrac{\pi}{4})时,\sin\left(x-\dfrac{\pi}{12} ight) 取得最小值 \sin\left(-\dfrac{\pi}{3} ight)=-\dfrac{\sqrt{3}}{2}。
此时 g(x)g(x) 取得最小值为:
g(x)min=3×(−32)=−32g(x)_{\text{min}}=\sqrt{3}\times\left(-\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)=-\dfrac{3}{2}

答案

−32-\dfrac{3}{2}

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1已知sin⁡(α+π12)=55\sin (α+ \dfrac {π}{12} )= \dfrac { \sqrt {5}}{5},则sin⁡(π3−2α)=(    )\sin ( \dfrac {π}{3} -2α)= (\:\:\:\:) A. 45 \dfrac {4}{5}…
  2. 2函数y=22sin⁡x−1y=\dfrac{2}{2\sin x-1}的值域是()(\quad) A. [−23,2]\left[-\dfrac{2}{3},2\right] B. (−∞,−23]∪[2,+∞)\left(-∞,-\dfrac{2}{3}\right]∪[2,+∞) …
  3. 3下列命题为真命题的是()(\quad) A. ∃x0∈R\text{∃} x_{0}\in R,x02+4x0+6⩽0x_{0}^{2}\text{+}4x_{0}+6\leqslant 0 B. 正切函数y=tan⁡xy=\tan x的定义域为RR…
  4. 4已知α是锐角,且cosα=0.9794,下列各值中,与α最接近的是( ) A. 73°33′ B. 73°27′ C. 11°37′ D. 11°45′
  5. 5函数f(x)=sin⁡x−cos⁡xf(x)=\sin x-\cos x,则函数f(x)f(x)的最大值为()(\quad) A. 22 B. 2\sqrt{{2}} C. 00 D. −2-2