函数f(x)=sin⁡  (2x+φ)(∣φ∣<π2)f(x)=\sin\;(2x+φ)(\left|φ\right|< \dfrac{π}{2})的图象向左平移π6\dfrac{π}{6}个单位后所得函数图象的解析式是偶函数,且存在x∈[0,π2]x\in[0,\dfrac{\pi}{2}],使得不等式f(x)⩽mf(x)\leqslant m成立,则mm的最小值是()(\quad)
A. −1-1
B. −12-\dfrac{1}{2}
C. 12\dfrac{1}{2}
D. 11

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完整解法

1. 求出函数平移后的解析式

将函数 f(x)=sin⁡(2x+φ)f(x)=\sin(2x+φ) 的图象向左平移 π6\dfrac{π}{6} 个单位后,所得图象对应的函数解析式为:
g(x)=sin⁡[2(x+π6)+φ]=sin⁡(2x+π3+φ)g(x) = \sin\left[2\left(x+\dfrac{π}{6}\right)+φ\right] = \sin\left(2x+\dfrac{π}{3}+φ\right)

2. 利用偶函数条件确定待定参数 $\varphi$ 的值

因为平移后的函数 g(x)g(x) 是偶函数,所以其图象关于 yy 轴对称。
由此可得:
π3+φ=kπ+π2,k∈Z\dfrac{π}{3}+φ = kπ + \dfrac{π}{2}, \quad k\in \mathbb{Z}
即:
φ=kπ+π6,k∈Zφ = kπ + \dfrac{π}{6}, \quad k\in \mathbb{Z}
又因为 ∣φ∣<π2\left|φ\right| < \dfrac{π}{2},取 k=0k=0 可得:
φ=π6φ = \dfrac{π}{6}
所以原函数的解析式为 f(x) = \sin\left(2x+\dfrac{π}{6} ight)。

3. 确定 $f(x)$ 在给定区间上的值域

当 x\in\left[0,\dfrac{\pi}{2} ight] 时,

ight]$$ 结合正弦函数的图象与性质可知,当 $2x+\dfrac{π}{6} = \dfrac{7π}{6}$ 时,正弦值取得最小值,最小值为: $$\sin\left(\dfrac{7π}{6} ight) = -\dfrac{1}{2}$$ 当 $2x+\dfrac{π}{6} = \dfrac{π}{2}$ 时,正弦值取得最大值 $1$。 因此,$f(x)$ 在该区间上的值域为 $\left[-\dfrac{1}{2},1\right]$。

4. 将存在性不等式转化为最值问题,求解 $m$ 的最小值

已知存在 x\in\left[0,\dfrac{\pi}{2} ight],使得不等式 f(x)⩽mf(x)\leqslant m 成立,
这等价于 m⩾f(x)min⁡m \geqslant f(x)_{\min},其中 x\in\left[0,\dfrac{\pi}{2} ight]。
由上一步可知 f(x)f(x) 在该区间上的最小值为 −12-\dfrac{1}{2},
所以 m⩾−12m\geqslant-\dfrac{1}{2},即 mm 的最小值为 −12-\dfrac{1}{2}。
故选 B。

答案

B

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