15.(本小题共 13 分)
已知函数 $f(x)=\sin ^{2} \omega x+\sqrt{3} \sin \omega x \sin \left(\omega x+\frac{\pi}{2}\right)(\omega>0)$ 的最小正周期为 $\pi$ .
(I)求 $\omega$ 的值;
(II)求函数 $f(x)$ 在区间 $\left[0, \frac{2 \pi}{3}\right]$ 上的取值范围.
(本小题共 13 分) 已知函数 f(x)=sin ^ 2…——2008 高考数学第 14 题答案解析
2008_北京卷 (2008·理)
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【解答】
(共13分)
解:(I )$f(x)=\frac{1-\cos 2 \omega x}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2} \sin 2 \omega x=\frac{\sqrt{3}}{2} \sin 2 \omega x-\frac{1}{2} \cos 2 \omega x+\frac{1}{2}$
$=\sin \left(2 \omega x-\frac{\pi}{6}\right)+\frac{1}{2}$.
因为函数 $f(x)$ 的最小正周期为 $\pi$ ,且 $\omega>0$ ,
所以 $\frac{2 \pi}{2 \omega}=\pi$ ,解得 $\omega=1$ .
(II)由(I)得 $f(x)=\sin \left(2 x-\frac{\pi}{6}\right)+\frac{1}{2}$ .
因为 $0 \leqslant x \leqslant \frac{2 \pi}{3}$ ,
所以 $-\frac{\pi}{6} \leqslant 2 x-\frac{\pi}{6} \leqslant \frac{7 \pi}{6}$ ,
所以 $-\frac{1}{2} \leqslant \sin \left(2 x-\frac{\pi}{6}\right) \leqslant 1$ ,
因此 $0 \leqslant \sin \left(2 x-\frac{\pi}{6}\right)+\frac{1}{2} \leqslant \frac{3}{2}$ ,即 $f(x)$ 的取值范围为 $\left[0, \frac{3}{2}\right]$ .
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