问题 解答题
已知向量
p
=(2cosωx+2sinωx,f(x))
q
=(1,cosωx)
,ω>0且
p
q
,函数f(x)图象上相邻两条对称轴之间的距离是2π.
(Ⅰ)求函数f(x)的单调递减区间;
(Ⅱ)设函数g(x)=f(x+φ),φ∈(0,π),若g(x)为偶函数,求g(x)的最大值及相应的x值.
答案

(Ⅰ)∵

p
q
,∴(2cosωx+2sinωx)cosωx-f(x)=0

得f(x)=(2cosωx+2sinωx)cosωx=2cos2ωx+2sinωxcosωx=1+cos2ωx+sin2ωx

=

2
sin(2ωx+
π
4
)+1…(3分)

由题设可知,函数f(x)的周期T=4π,则ω=

1
4
…(4分)

f(x)=

2
sin(
x
2
+
π
4
)+1

2kπ+

π
2
x
2
+
π
4
≤2kπ+
2
,解得4kπ+
π
2
≤x≤4kπ+
2
,其中k∈Z

∴函数f(x)的单调减区间是[4kπ+

π
2
,4kπ+
2
](k∈Z).…(7分)

(Ⅱ)g(x)=f(x+ϕ)=

2
sin(
x+ϕ
2
+
π
4
)+1,

∵g(x)为偶函数,∴图象关于y轴为对称轴

将x=0代入,得sin(

ϕ
2
+
π
4
)=±1,则有
ϕ
2
+
π
4
=kπ+
π
2
⇒ϕ=2kπ+
π
2

又∵ϕ∈(0,π),∴ϕ=

π
2
…(9分)

g(x)=

2
sin(
x
2
+
π
2
)+1=
2
cos
x
2
+1…(10分)

cos

x
2
=1,时,函数g(x)取得最大值
2
+1

此时

x
2
=2kπ⇒x=4kπ,其中k∈Z.…(12分)

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