设a=(sin2π+2x4,cosx+sinx),b=(4sinx,cosx−sinx),f(x)=a•b.(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;(Ⅱ)已知常数ω>0,若y=f(ωx)在区间[−π2,2π3]上是增函数,求ω的取值范围.

问题描述:

a
=(sin2
π+2x
4
,cosx+sinx),
b
=(4sinx,cosx−sinx),f(x)=
a
b

(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)已知常数ω>0,若y=f(ωx)在区间[−
π
2
3
]
上是增函数,求ω的取值范围.

(Ⅰ)f(x)=

a
b
=sin2
π+2x
4
•4sinx+(cosx+sinx)•(cosx-sinx)
=
1-cos2(
π+2x
4
)
2
•4sinx+cos2x-sin2x

=2[1-cos(
π
2
+x)]•sinx+cos2-sin2x 

=2sinx(1+sinx)+1-2sin2x
=2sinx+2sin2x+1-2sin2x=2sinx+1
所以f(x)=2sinx+1.
(Ⅱ)f(ωx)=2sinωx+1
根据正弦函数的单调性:2kπ-
π
2
≤ωx≤2kπ+
π
2
(k∈Z)

解得f(x)的单增区间为[-
π
π
]

又由已知f(x)的单增区间为[-
π
2
3
]

所以有[-
π
2
3
]⊆[-
π
π
]

即 
-
π
≤-
π
2
π
3
解得ω≤
3
4

所以ω的取值范围是(0,
4
]