已知f(x)=cos⁡ωxf(x)=\cos ωx,(ω>0)(ω > 0)的图象关于点(3π4,0)\left( \dfrac{3π}{4},0\right) 对称,且f(x)f(x)在区间(0,2π3)\left(0, \dfrac{2π}{3}\right) 上单调,则ωω的值为()()
A. 11
B. 22
C. 103\dfrac{10}{3}
D. 23\dfrac{2}{3}

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完整解法

1. 根据对称性求出 $\omega$ 的通项公式

由 f(x)=cos⁡ωxf(x)=\cos \omega x 的图象关于点 (3π4,0)\left( \frac{3\pi}{4},0\right) 对称,可得:
f(3π4)=cos⁡(3π4ω)=0f\left( \frac{3\pi}{4}\right) = \cos \left(\frac{3\pi}{4}\omega\right) = 0
因此,3π4ω=π2+kπ,k∈Z\frac{3\pi}{4}\omega = \frac{\pi}{2}+k\pi, k \in \mathbb{Z}
解得:ω=23+43k,k∈Z\omega = \frac{2}{3} + \frac{4}{3}k, k \in \mathbb{Z}

2. 根据单调性确定 $\omega$ 的取值范围

因为 ω>0\omega > 0,所以函数 f(x)=cos⁡ωxf(x) = \cos \omega x 在区间 [0,πω]\left[0, \frac{\pi}{\omega}\right] 上单调递减。
已知 f(x)f(x) 在区间 \left(0, \frac{2\pi}{3} ight) 上单调,则此区间必须是其单调区间的子集。
因此,有:
2π3≤πω\frac{2\pi}{3} \le \frac{\pi}{\omega}
解得:ω≤32\omega \le \frac{3}{2}

3. 结合条件确定 $\omega$ 的具体值

结合 ω>0\omega > 0 和 ω≤32\omega \le \frac{3}{2},我们有 0<ω≤320 < \omega \le \frac{3}{2}。
代入 ω=23+43k,k∈Z\omega = \frac{2}{3} + \frac{4}{3}k, k \in \mathbb{Z} 进行检验:

  • 当 k=0k = 0 时,ω=23\omega = \frac{2}{3},符合条件;
  • 当 k≥1k \ge 1 时,ω≥2>32\omega \ge 2 > \frac{3}{2},不符合条件;
  • 当 k≤−1k \le -1 时,ω≤−23<0\omega \le -\frac{2}{3} < 0,不符合条件。
    综上,ω=23\omega = \frac{2}{3}。
    因此,正确答案为 D。
答案

D

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