已知函数f(x)=2cos2ωx+2sinωxcosωx+1(x∈R,ω>0)的最小值正周期是π2.(Ⅰ)求ω的值;(Ⅱ)求函数f(x)的最大值,并且求使f(x)取得最大值的x的集合.

问题描述:

已知函数f(x)=2cos2ωx+2sinωxcosωx+1(x∈R,ω>0)的最小值正周期是

π
2

(Ⅰ)求ω的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的最大值,并且求使f(x)取得最大值的x的集合.

(Ⅰ) f(x)=2•

1+cos2ωx
2
+sin2ωx+1
=sin2ωx+cos2ωx+2
=
2
(sin2ωxcos
π
4
+cos2ωxsin
π
4
)+2

=
2
sin(2ωx+
π
4
)+2

由题设,函数f(x)的最小正周期是
π
2
,可得
=
π
2
,所以ω=2.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=
2
sin(4x+
π
4
)+2

4x+
π
4
=
π
2
+2kπ
,即x=
π
16
+
2
(k∈Z)
时,sin(4x+
π
4
)
取得最大值1,
所以函数f(x)的最大值是2+
2
,此时x的集合为{x|x=
π
16
+
2
,k∈Z}

答案解析:(1)先用二倍角公式和两角和公式对函数解析式进行化简,进而根据函数的最小正周期求得ω.
(2)根据正弦函数的性质可知4x+
π
4
π
2
+2kπ
时,函数取最大值2+
2
,进而求得x的集合.
考试点:三角函数的周期性及其求法;三角函数的最值.
知识点:本小题主要考查特殊角三角函数值、两角和的正弦、二倍角的正弦与余弦、函数y=Asin(ωx+φ)的性质等基础知识,考查基本运算能力.