设函数 $f\left(x\right) = {\sin ^2}\omega x + 2\sqrt 3 \sin \omega x\cdot \cos \omega x - {\cos ^2}\omega x + \lambda \left(x \in {\mathbb{R}}\right)$ 的图象关于直线 $x = {\mathrm \pi }$ 对称,其中 $\omega $,$\lambda $ 为常数,且 $\omega \in \left( {\dfrac{1}{2} , 1} \right)$.
【难度】
【出处】
2012年高考湖北卷(文)
【标注】
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求函数 $f\left(x\right)$ 的最小正周期;标注答案解析\[\begin{split} f\left(x\right) &= {\sin ^2}\omega x - {\cos ^2}\omega x + 2\sqrt 3 \sin \omega x\cdot \cos \omega x + \lambda\\&= - \cos 2\omega x + \sqrt 3 \sin 2\omega x + \lambda \\&= 2\sin \left(2\omega x - \dfrac{\mathrm \pi }{6}\right) + \lambda.\end{split}\]由直线 $x = {\mathrm \pi }$ 是 $y = f\left(x\right)$ 图象的一条对称轴,可得\[ \sin \left(2\omega {\mathrm \pi } - \dfrac{\mathrm \pi }{6}\right) = \pm 1.\]所以\[ 2\omega {\mathrm \pi } - \dfrac{\mathrm \pi }{6} = kx + \dfrac{\mathrm \pi }{2}\left(k \in \mathbb Z\right),\]即\[ \omega = \dfrac{k}{2} +\dfrac{1}{3}\left(k \in \mathbb Z\right). \]又 $\omega \in \left(\dfrac{1}{2},1\right)$,$k \in \mathbb Z$,所以 $k = 1$,故 $\omega = \dfrac{5}{6}$.
所以 $f\left(x\right)$ 的最小正周期是 $\dfrac{{6{\mathrm \pi }}}{5}$. -
若 $y = f\left(x\right)$ 的图象经过点 $\left( {\dfrac{\mathrm \pi }{4},0} \right)$,求函数 $f\left(x\right)$ 的值域.标注答案解析由 $y = f\left(x\right)$ 的图象过点 $\left(\dfrac{\mathrm \pi }{4},0\right)$,得 $f\left(\dfrac{\mathrm \pi }{4}\right) = 0$,即\[\begin{split}\lambda&= - 2\sin \left(\dfrac{5}{6} \times \dfrac{\mathrm \pi }{2} - \dfrac{\mathrm \pi }{6}\right) \\&= - 2\sin \dfrac{\mathrm \pi }{4} \\&= - \sqrt 2, \end{split}\]故\[ f\left(x\right) = 2\sin \left(\dfrac{5}{3}x - \dfrac{\mathrm \pi }{6}\right) - \sqrt 2 , \]函数 $f\left(x\right)$ 的值域为\[\left[- 2 - \sqrt 2 ,2 - \sqrt 2\right]. \]
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2