已知函数f(x)=12sin2xsinφ+cos2xcosφ−12sin(π2+φ)(0<φ<π),其图象过点(π6,12).(1)求φ的值及y=f(x)最小正周期;(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求函数PF2在[0,π4]上的最大值和最小值.

问题描述:

已知函数f(x)=

1
2
sin2xsinφ+cos2xcosφ−
1
2
sin(
π
2
+φ)(0<φ<π),其图象过点(
π
6
1
2
).
(1)求φ的值及y=f(x)最小正周期;
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标缩短到原来的
1
2
,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求函数PF2在[0,
π
4
]上的最大值和最小值.

(1)∵函数f(x)=12sin2xsinφ+cos2xcosφ-12sin(π2+φ)(0<φ<π),∴f(x)=12sin2xsin∅+1+cos2x2•cos∅-12cos∅=12sin2xsin∅+12cos2xcos∅=12cos(2x-∅),又函数的图象经过(π6,12),∴12=12 ...
答案解析:(1)由题意可得,f(x)=

1
2
cos(2x−∅),又函数的图象经过(
π
6
1
2
),可得 cos(
π
3
-∅)=1,据 
0<∅<π,得∅=
π
3
,故最小正周期等于
2
=π.
(2)由(Ⅰ)知f(x)=
1
2
cos(2x−
π
3
)
,根据图象的变换可得 g(x)=f(2x)=
1
2
cos(4x−
π
3
)
,因为x∈[0,
π
4
]
4x−
π
3
∈[−
π
3
3
]
,故
1
2
≤cos(4x−
π
3
)≤1
,从而得到函数在[0,
π
4
]上的最大值和最小值.
考试点:三角函数的最值;三角函数中的恒等变换应用;三角函数的周期性及其求法;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.

知识点:本题考查三角恒等变换,余弦函数的周期性,余弦函数的定义域和值域,余弦函数的图象变换,得到可知g(x)=f(2x)=
1
2
cos(4x−
π
3
)
,是解题的难点.