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2023年高考数学北京17

(14分)已知函数f(x)=sinωxcosφ+cosωxsinφω>0|φ|<π2
(Ⅰ)若f(0)=32,求φ的值;
(Ⅱ)若f(x)[π32π3]上单调递增,且f(2π3)=1,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,求ωφ的值.
条件①:f(π3)=1
条件②:f(π3)=1
条件③:f(x)[4π3π3]上单调递减.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
答案:(Ⅰ)π3
(Ⅱ)若选①:ωφ的值不存在.
若选②:ω=1φ=π6
若选③:ω=1φ=π6
分析:(Ⅰ)化简函数f(x)=sin(ωx+φ),由f(0)=32求出φ的值.
(Ⅱ)若选①:由f(x)x=π3x=2π3时取得最大值1,这与已知矛盾,判断ωφ不存在.
若选②:由题意求出f(x)的最小正周期,即可求出ω的值,再根据f(2π3)=1求出φ的值;
若选③:由题意知f(x)x=π3时取得最小值,x=2π3时取得最大值,由此求出f(x)的最小正周期,再求ωφ的值.
解:(Ⅰ)因为函数f(x)=sinωxcosφ+cosωxsinφ=sin(ωx+φ)
所以f(0)=sinφ=32
又因为|φ|<π2,所以φ=π3
(Ⅱ)若选①:f(π3)=1
因为f(2π3)=1
所以f(x)x=π3x=2π3时取得最大值1,这与f(x)[π32π3]上单调递增矛盾,所以ωφ的值不存在.
若选②:f(π3)=1
因为f(x)[π32π3]上单调递增,且f(2π3)=1
所以f(x)x=π3时取得最小值1x=2π3时取得最大值1,
所以f(x)的最小正周期为T=2×(2π3+π3)=2π,计算ω=2πT=1
又因为f(2π3)=sin(2π3+φ)=1,所以2π3+φ=2kπ+π2kZ
解得φ=2kππ6kZ
又因为|φ|<π2,所以φ=π6
若选③:f(x)[4π3π3]上单调递减,因为f(x)[π32π3]上单调递增,且f(2π3)=1
所以f(x)x=π3时取得最小值1x=2π3时取得最大值1,
所以f(x)的最小正周期为T=2×(2π3+π3)=2π,所以ω=2πT=1
又因为f(2π3)=sin(2π3+φ)=1,所以2π3+φ=2kπ+π2kZ
解得φ=2kππ6kZ
又因为|φ|<π2,所以φ=π6
点评:本题考查了三角函数的图象与性质的应用问题,也考查了运算求解能力,是基础题.
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