内容正文:
微专题13 三角函数中ω 探究
(见学生用书P13)
[建议时间:30分钟 满分:50分]
一、单选题(本题共5个小题,共25分)
1. 函数f(x)=sin (ω>0)在上没有零点,则ω的取值范围是( C )
A. B.
C.∪ D.∪
【解析】 因为x∈,ωx∈,ωx-∈,
f(x)=sin (ω>0)在上没有零点,
所以k∈Z,
所以+2k≤ω≤+,k∈Z,
即+2k≤ω≤+k,k∈Z.
因为+k≥+2k,所以k≤.
又因为ω>0,所以+k>0,所以k>-,
所以-<k≤.因为k∈Z,所以k=-1或k=0,
当k=-1时,-≤ω≤;
当k=0时,≤ω≤,
又因为ω>0,所以ω的取值范围是∪.
2.已知函数f(x)=sin -ω(ω>0)在区间上有且仅有4个零点,则ω的取值范围是( B )
A. B.
C. D.
3.已知sin 2ωx+cos2ωx=1(ω>0)在上有且仅有6个实数根,则实数ω的取值范围为( D )
A. B.
C. D.
4.已知ω>0,函数f(x)=sin在上单调递增,且对任意x∈,都有f(x)≥0,则ω的取值范围为( A )
A. B.
C. D.
【解析】 由≤x≤,得-≤ωx-≤-,
则-+2kπ≤-<-≤+2kπ,k∈Z,
解得-2+12k≤ω≤2+6k,k∈Z.
又-≤=,ω>0,
∴0<ω≤6,
故k=0,即0<ω≤2.
由≤x≤,得-≤ωx-≤-,
则0+2kπ≤-<-≤π+2kπ,
k∈Z,解得+16k≤ω≤+8k,k∈Z,
因为0<ω≤6,
故k=0,即≤ω≤.
综上所述,ω的取值范围为.
5.将函数f(x)=sin ωx图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,若g(x)在上单调递减,则实数ω的取值范围为( D )
A. B.
C. D.
【解析】 将函数f(x)=sin ωx图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到y=sin 2ωx的图象,再向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,即g(x)=sin =sin ,若g(x)在上单调递减,
则g(x)的周期T≥2=π,即≥π,得
0<ω≤1.
由2kπ+≤2ωx+≤2kπ+,k∈Z,得
2kπ+≤2ωx≤2kπ+,k∈Z,
即≤x≤,
即g(x)的单调递减区间为,k∈Z.
若g(x)在上单调递减,则解得
即2k+≤ω≤k+,k∈Z.当k=0时,≤ω≤,即ω的取值范围是.
二、多选题(本题共3个小题,共15分)
6.设函数f(x)=sin ,且函数f(x)在上是单调的,则下列说法中正确的是( BCD )
A.若f(x)是奇函数,则ω的最大值为3
B.若f(0)=,则ω的最大值为
C.若f(x)≤f(0)恒成立,则ω的最大值为2
D.若f(x)的图象关于点中心对称,则ω的最大值为
【解析】 对于A,若f(x)是奇函数,则φ=0,当x∈时,ωx∈.要使函数f(x)在上是单调的,则≤,
∴ω≤1.又ω>0,则ω的最大值为1,故A错误.
对于B,∵f(0)=sin =sin φ=,∴φ=+2kπ,k∈Z,或φ=+2kπ,k∈Z.
∵-≤φ≤,∴φ=.
此时f(x)=sin ,当x∈时,ωx+∈.要使函数f(x)在上是单调的,则+≤,∴ω≤.
又ω>0,∴0<ω≤,则ω的最大值为,故B正确.
对于C,∵f(x)≤f(0)恒成立,∴f(x)max=f(0)=sin φ=1.
∵-≤φ≤,∴φ=,此时f(x)=sin =cos ωx.
∵x∈,∴ωx∈,要使函数f(x)在上是单调的,则≤π,∴ω≤2.
又ω>0,∴0<ω≤2,则ω的最大值为2,故C正确.
对于D,f(x)的图象关于点中心对称,
则ω·+φ=k1π,k1∈Z,则φ=-+k1π,k1∈Z.
∵-≤φ≤,∴φ=-,此时f(x)=sin .
当x∈时,ωx-∈.
要使函数f(x)在上是单调的,则-≤,
∴ω≤.
又ω>0,∴0<ω≤,则ω的最大值为,故D正确.
故选BCD.
7.若函数f(x)=sin (ω>0)在区间内没有最值,则下列说法中正确的是( AC )
A.函数f(x)的最小正周期可能为3π
B.ω的取值范围是
C.当ω取最大值时,x=是函数f(x)的一条对称轴
D.当ω取最大值时,是函数f(x)的一个对称中心
【解析】 由ωx+=+kπ,k∈Z,
得x=+=,k∈Z.
因为f(x)在区间内没有最值,
所以T≥2π,所以f(x)在区间内最多有一个最值,
所以或≥2π,
解得≤ω≤或0<ω≤,所以B错误;
当ω=时,f(x)=sin ,
所以T===3π,故A正确;
因为f=sin =sin =