已知函数f(x)=(asin⁡x+cos⁡x)cos⁡x−12f(x)=(a\sin x+\cos x)\cos x-\dfrac{1}{2}的图象的一条对称轴为x=π6x=\dfrac{π}{6},则下列结论中正确的是()(\quad)
A. (−7π12,0)(-\dfrac{7π}{12},0)是f(x)f(x)图象的一个对称中心
B. f(x)f(x)是最小正周期为ππ的奇函数
C. f(x)f(x)在[−π3,π3][-\dfrac{π}{3},\dfrac{π}{3}]上单调递增
D. 先将函数y=2sin⁡2xy=2\sin 2x图象上各点的纵坐标缩短为原来的12\dfrac{1}{2},然后把所得函数图象再向左平移π6\dfrac{π}{6}个单位长度,即可得到函数f(x)f(x)的图象

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完整解法

1. 化简函数 $f(x)$ 的解析式

首先利用三角恒等变换公式对函数 f(x)f(x) 进行化简:

f(x)=(asin⁡x+cos⁡x)cos⁡x−12=asin⁡xcos⁡x+cos⁡2x−12=a2sin⁡2x+1+cos⁡2x2−12=12(asin⁡2x+cos⁡2x)\begin{aligned} f(x) &= (a\sin x+\cos x)\cos x-\dfrac{1}{2} \\ &= a\sin x\cos x + \cos^2 x - \dfrac{1}{2} \\ &= \dfrac{a}{2}\sin 2x + \dfrac{1+\cos 2x}{2} - \dfrac{1}{2} \\ &= \dfrac{1}{2}(a\sin 2x + \cos 2x) \end{aligned}

2. 根据对称轴确定待定系数 $a$ 的值,写出 $f(x)$ 的解析式

根据辅助角公式,设 f(x)=12a2+1sin⁡(2x+φ)f(x) = \dfrac{1}{2}\sqrt{a^2+1}\sin(2x + \varphi),其中 tan⁡φ=1a\tan\varphi = \dfrac{1}{a} 且 sin⁡φ>0\sin\varphi > 0。
因为 x=π6x=\dfrac{\pi}{6} 是 f(x)f(x) 图象的一条对称轴,
所以 2⋅π6+φ=π2+kπ,k∈Z2 \cdot \dfrac{\pi}{6} + \varphi = \dfrac{\pi}{2} + k\pi, k \in \mathbb{Z},
即 φ=π6+kπ,k∈Z\varphi = \dfrac{\pi}{6} + k\pi, k \in \mathbb{Z}。
因为 sin⁡φ=1a2+1>0\sin\varphi = \dfrac{1}{\sqrt{a^2+1}} > 0,所以 φ\varphi 处于第一或第二象限,取 φ=π6\varphi = \dfrac{\pi}{6}。
因此 tan⁡φ=tan⁡π6=33=1a\tan\varphi = \tan\dfrac{\pi}{6} = \dfrac{\sqrt{3}}{3} = \dfrac{1}{a},解得 a=3a = \sqrt{3}。
从而得到 f(x)=sin⁡(2x+π6)f(x) = \sin\left(2x+\dfrac{\pi}{6}\right)。

3. 检验选项 A 是否正确

将 x=−7π12x = -\dfrac{7\pi}{12} 代入 f(x)f(x) 的解析式中:
f(−7π12)=sin⁡(2⋅(−7π12)+π6)=sin⁡(−7π6+π6)=sin⁡(−π)=0f\left(-\dfrac{7\pi}{12}\right) = \sin\left(2 \cdot \left(-\dfrac{7\pi}{12}\right) + \dfrac{\pi}{6}\right) = \sin\left(-\dfrac{7\pi}{6} + \dfrac{\pi}{6}\right) = \sin(-\pi) = 0
因为 f(−7π12)=0f\left(-\dfrac{7\pi}{12}\right) = 0,所以点 (−7π12,0)\left(-\dfrac{7\pi}{12},0\right) 是 f(x)f(x) 图象的一个对称中心,故 A 正确。

4. 分析并排除其他错误选项 B、C、D

对于 B:f(x)=sin⁡(2x+π6)f(x) = \sin\left(2x+\dfrac{\pi}{6}\right),易知其为非奇非偶函数,故 B 错误;
对于 C:令 −π2+2kπ≤2x+π6≤π2+2kπ,k∈Z-\dfrac{\pi}{2} + 2k\pi \le 2x + \dfrac{\pi}{6} \le \dfrac{\pi}{2} + 2k\pi, k \in \mathbb{Z},
解得 −π3+kπ≤x≤π6+kπ,k∈Z-\dfrac{\pi}{3} + k\pi \le x \le \dfrac{\pi}{6} + k\pi, k \in \mathbb{Z},
当 k=0k=0 时,单调递增区间为 [−π3,π6]\left[-\dfrac{\pi}{3}, \dfrac{\pi}{6}\right],而 [−π3,π3]\left[-\dfrac{\pi}{3}, \dfrac{\pi}{3}\right] 不在其子集内,故 C 错误;
对于 D:将 y=2sin⁡2xy=2\sin 2x 图象上各点的纵坐标缩短为原来的 12\dfrac{1}{2},得到 y=sin⁡2xy=\sin 2x 的图象;
再向左平移 π6\dfrac{\pi}{6} 个单位长度,得到 y=sin⁡[2(x+π6)]=sin⁡(2x+π3)y=\sin\left[2\left(x+\dfrac{\pi}{6}\right)\right] = \sin\left(2x+\dfrac{\pi}{3}\right) 的图象,这与 f(x)=sin⁡(2x+π6)f(x) = \sin\left(2x+\dfrac{\pi}{6}\right) 不一致,故 D 错误。
综上所述,只有 A 正确。

答案

A

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