问题 解答题
已知向量
a
=(cos2ωx-sin2ωx,sinωx),
b
=(
3
,2cosωx),函数f(x)=
a
b
(x∈R)的图象关于直线x=
π
2
对称,其中ω为常数,且ω∈(0,1).
(Ⅰ)求函数f(x)的表达式;
(Ⅱ)若将y=f(x)图象上各点的横坐标变为原来的
1
6
,再将所得图象向右平移
π
3
个单位,纵坐标不变,得到y=h(x)的图象,求y=h(x)在[-
π
4
π
4
]
上的取值范围.
答案

(本小题满分12分)

(Ⅰ)因为函数f(x)=

a
b
=(cos2ωx-sin2ωx,sinωx)•(
3
,2cosωx)

=

3
(cos2ωx-sin2ωx)+2sinωxcosωx

=

3
cos2ωx+sin2ωx

=2sin(2ωx+

π
3
),

函数f(x)的图象关于直线x=

π
2
对称,

所以2sin(2ωx+

π
3
)=±2,ωπ+
π
3
=kπ+
π
2
,k∈Z,ω=k+
1
6
,k∈Z,

其中ω为常数,且ω∈(0,1).所以ω=

1
6

函数f(x)=2sin(

1
3
x+
π
3
);

(Ⅱ)若将y=f(x)图象上各点的横坐标变为原来的

1
6

再将所得图象向右平移

π
3
个单位,纵坐标不变,

得到y=2sin(2x-

π
3
)的图象,所以h(x)=2sin(2x-
π
3
),

x∈[-

π
4
π
4
],∴2x-
π
3
∈[-
6
π
6
],∴2sin(2x-
π
3
)∈[-2,1]

h(x)在[-

π
4
π
4
]上的取值范围[-2,1].

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