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2023年辽宁省县级重点高中高三年纪八校联考（4月）数学试卷答案

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5．已知函数$f（x）=\left\{{\begin{array}{l}{{2^x}，x≤0}\\{{{log}_2}x，x＞0}\end{array}}\right.$
（1）在所给的平面直角坐标系中画出函数f（x）的图象；
（2）利用图象求f（x）=$\frac{1}{2}$时x的值；
（3）当0＜f（x）＜$\frac{1}{2}$时，求x的取值范围．

分析（1）由f（x）是偶函数，可得sin（-ωx+φ）=sin（ωx+φ），从而解得ϕ的值．
（2）图象关于点M（$\frac{3}{4}$π，0）对称，可得函数关系f（$\frac{3}{4}$π-x）=-f（$\frac{3}{4}$π+x），可得ω的可能取值，结合单调函数可确定ω的值．

解答解：（1）由f（x）是偶函数，得f（-x）=f（x），
即sin（-ωx+φ）=sin（ωx+φ），
所以-cosφsinωx=cosφsinωx，
对任意x都成立，且w＞0，
所以得cosφ=0．
依题设0≤φ≤π，所以解得φ=$\frac{π}{2}$，
（2）①由f（x）的图象关于点M对称，得f（$\frac{3}{4}$π-x）=f（$\frac{3}{4}$π+x），
取x=0，得f（$\frac{3}{4}$π）=sin（$\frac{3ωπ}{4}$+$\frac{π}{2}$）=cos$\frac{3ωπ}{4}$，
∴f（$\frac{3}{4}$π）=sin（$\frac{3ωπ}{4}$+$\frac{π}{2}$）=cos$\frac{3ωπ}{4}$，
∴cos$\frac{3ωπ}{4}$=0，
又w＞0，得$\frac{3ωπ}{4}$=$\frac{π}{2}$+kπ，k=0，1，2，3，…
∴ω=$\frac{2}{3}$（2k+1），k=0，1，2，…
②由于ω=$\frac{2}{3}$（2k+1），k=0，1，2，…
当k=0时，ω=$\frac{2}{3}$，f（x）=sin（$\frac{2}{3}$x+$\frac{π}{2}$）在[0，$\frac{π}{2}$]上是减函数，满足题意；
当k=1时，ω=2，f（x）=sin（2x+$\frac{π}{2}$）=cos2x，在[0，$\frac{π}{2}$]上是减函数，满足题意；
当k=2时，ω=$\frac{10}{3}$，f（x）=sin（$\frac{10}{3}$x+$\frac{π}{2}$）在[0，$\frac{π}{2}$]上不是单调函数；
所以，综合得ω=$\frac{2}{3}$或2．

点评本题主要考查三角函数的图象、单调性、奇偶性等基本知识，以及分析问题和推理计算能力，属于中档题．