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热点强化课3 三角函数中有关ω的范围问题
[基础巩固练]
1.(2023·镇海中模拟)在△ABC中,A=30°,BC=1,则△ABC外接圆的半径为( )
A.1 B. C.2 D.3
解析:A [设R为△ABC外接圆的半径,故2R===2,解得R=1.]
2.已知函数f(x)=2sin,对于任意的a∈,方程f(x)=a恰有一个实数根,则m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
解析:D [方程f(x)=a恰有一个实数根,等价于函数y=f(x)的图象与直线y=a有且仅有1个交点,∵a∈,
∴sin≤-或sin≥.当0<x≤m得:2x+∈,结合函数y=f(x)的图象可知,2m+∈,解得:m∈.故选D.]
3.(2023·娄底质检)将函数f(x)=cos的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,若g(x)在上单调递减,则ω的最大值为( )
A. B. C. D.1
解析:B [将f(x)的图象向右平移个单位长度后得到g(x)=cos的图象.
因为x∈,所以<ωx-+<ωπ+,因为g(x)在上单调递减,所以ωπ+≤π,0<ω≤,所以ω的最大值为.故选B.]
4.(2023·河南部分名校8月摸底)已知函数f(x)=2cos2-(ω>0)在[0,π]上恰有7个零点,则ω的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:A [f(x)=2cos2-=cos+,令t=2ωx-,∵0≤x≤π,∴-≤2ωx-≤2πω-,由题意f(x)在[0,π]上恰有7个零点,即cost=-在t∈上恰有7个不相等的实根,由y=cost的性质可得≤2πω-<,解得≤ω<.故选A.]
5.(2023·湖南六校2月联考)将函数y=3sin的图象向右平移φ(0<φ<π)个单位长度后得到f(x)的图象.若f(x)在上单调递增,则φ的取值范围为( )
A. B.
C. D.
解析:B [f(x)=3sin,当<x<时,-φ<x--φ<-φ,由0<φ<π,有-φ∈(-π,0),-φ∈,
有,得≤φ≤.故选B.]
6.将函数f(x)=sinx的图象先向右平移个单位长度,再把所得函数图象的横坐标变为原来的(ω>0)倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象,若函数g(x)在上没有零点,则ω的取值范围是( )
A.∪ B.
C.∪ D.
解析:A [将函数f(x)=sinx的图象先向右平移个单位长度,得到y=sin,再把所得函数图象的横坐标变为原来的(ω>0)倍,纵坐标不变,得到函数g(x)=sin
由函数g(x)在上没有零点,则≥-,则T≥2π,由≥2π,可得0<ω≤1,假设函数g(x)在上有零点,则ωx-=kπ,k∈Z,则x=+,k∈Z,由<+<,可得+<ω<2k+,k>-,k∈Z,又0<ω≤1,则ω∈∪,则由函数g(x)在上没有零点,且0<ω≤1,可得ω∈∪,故选A.]
7.(多选)已知函数f(x)=sinωx+acosωx(a>0,ω>0),f=,且f(x)≤f,则( )
A.tan=
B.a=3
C.ω≥1
D.f(x)在上单调递增
解析:AC [f(x)=sinωx+acosωx=sin(ωx+φ),sinφ=,cosφ=,因为f(x)在x=处取得最大值,所以+φ=2kπ+,k∈Z,即φ=2kπ+-,k∈Z,所以tanφ=tan=tan==a,所以tan=,因为f=,所以sin=,
即sin=,所以sin=sin=sin=
cos=,所以sin=tan×cos=,又sin2+cos2=2+2=1,解得a2=3,又a>0,所以a=,所以sin=,tan=,故A正确,B错误;所以=2kπ+,k∈Z,解得ω=12k+1,k∈Z,又ω>0,所以ω≥1,故C正确;当ω=13时,因为0<x<,所以φ<13x+φ<+φ,所以f(x)在上不单调,故D错误,故选AC.]
8.(多选)设ω>0,函数f(x)=,则下列命题正确的是( )
A.若f=,则ω=
B.若f(x)的值域为,则≤ω≤4
C.若函数f(x)在区间内有唯一零点,则ω∈∪
D.若对任意的x1,x2∈,且x1≠x2都有x1f+x2f>x1f+x2f恒成立,则<ω≤
解析:BCD [因为f(x)=,
对于A:f=sinω=,所以ω=+2kπ或ω=+2kπ,k∈N,解得ω=+12k或ω=+12k,k∈N,故A错误;对于B:若
f(x)的值域为,当x∈时ωx∈,当x∈时f(x)=x-ω+1且f=×-ω+1=,
所以,解得≤ω≤4,故B正确;对于C:若函数f(x)在区间内有唯一零点,①ω-<0又ω>0,即0<ω<时,当x∈时ωx∈,此时0<ω<,所以函数在上单调递增,且sinω<sin<sin=,当x∈时
f(x)=x-ω+1且f=,即函数在