已知函数 $f(x)=\cos 2x\cdot \cos\left(x+\dfrac{\pi}4\right)$,下列命题中正确的有 \((\qquad)\)
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
ABCD
【解析】
对于选项 A,显然 $2\pi$ 是函数 $f(x)$ 的周期,接下来证明函数 $f(x)$ 不存在比 $2\pi$ 小的正周期.用反证法,若存在 $0<T<2\pi$,且\[\forall x\in\mathbb R,f(x+T)=f(x),\]则\[f\left(\dfrac{\pi}4\right)=f\left(\dfrac{\pi}4+T\right),\]即\[\sin(2T)\cdot \sin T=0,\]从而\[T=\dfrac{\pi}2,\pi,\dfrac{3\pi}2\]经验证,$\dfrac{\pi}2,\pi,\dfrac{3\pi}2$ 均不为函数 $f(x)$ 的周期,因此函数 $f(x)$ 的最小正周期为 $2\pi$.
容易验证选项 BC 正确.
函数 $f(x)$ 与函数\[f\left(x-\dfrac{\pi}4\right)=2\sin x\cdot \cos^2x\]的值域相同,而当 $x\in[0,\pi]$ 时,有\[\begin{split} 2\sin x\cdot \cos^2x&=\sqrt 2\cdot \sqrt{(2-2\cos^2x)\cdot \cos^2x\cdot \cos^2x}\\
&\leqslant \sqrt 2\cdot \sqrt{\left(\dfrac{2}{3}\right)^3}\\
&=\dfrac{4\sqrt 3}9,\end{split}\]再考虑函数\[f\left(x-\dfrac{\pi}4\right)=2\sin x\cdot \cos^2x\]为奇函数,可得函数 $f(x)$ 的值域为 $\left[-\dfrac{4\sqrt 3}9,\dfrac{4\sqrt 3}9\right]$.
容易验证选项 BC 正确.
函数 $f(x)$ 与函数\[f\left(x-\dfrac{\pi}4\right)=2\sin x\cdot \cos^2x\]的值域相同,而当 $x\in[0,\pi]$ 时,有\[\begin{split} 2\sin x\cdot \cos^2x&=\sqrt 2\cdot \sqrt{(2-2\cos^2x)\cdot \cos^2x\cdot \cos^2x}\\
&\leqslant \sqrt 2\cdot \sqrt{\left(\dfrac{2}{3}\right)^3}\\
&=\dfrac{4\sqrt 3}9,\end{split}\]再考虑函数\[f\left(x-\dfrac{\pi}4\right)=2\sin x\cdot \cos^2x\]为奇函数,可得函数 $f(x)$ 的值域为 $\left[-\dfrac{4\sqrt 3}9,\dfrac{4\sqrt 3}9\right]$.
题目
答案
解析
备注