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微专题系列❼——三角函数中有关ω的求法探究
三角函数中ω的求解是近几年高考的一个热点内容,但因其求法复杂,涉及的知识点多,历来是复习中的难点.
【例1】若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间上单调递减,则ω的取值范围是( )
A. B.
C. D.
D 解析:令+2kπ≤ωx≤+2kπ,k∈Z,得+≤x≤+,
因为f(x)在上单调递减,所以得6k+≤ω≤4k+3.
又ω>0,所以k≥0,k∈Z,又6k+<4k+3,得0≤k<,所以k=0.故≤ω≤3.
[思维过程]
明确目标→求参数ω的取值范围.
提取信息→函数解析式及函数的一个单调递减区间.
建立联系→先求出已知函数的单调递减区间,再结合题意建立关于ω的不等式组,求出ω的取值范围,由ω>0,确定k的取值后计算出ω的取值范围.
【练1】函数f(x)=sin (ωx+)(ω>0)在区间上单调递增,则ω的取值范围为( )
A.( B.(
C. D.
B 解析:方法一 由题意得
则
又ω>0,所以所以k=0,则0<ω≤.
方法二 取ω=1,则f(x)=sin (x+),令+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,得+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z,
当k=1时,函数f(x)在区间上单调递减,与函数f(x)在区间上单调递增矛盾,故ω≠1,结合四个选项可知选B.
【例2】 已知函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0,φ∈)的部分图象如图所示,且f(x)在[0,2π]上恰有一个极大值点和一个极小值点,则ω的取值范围是________.
答案:) 解析:因为f(0)=,φ∈,所以φ=.因为x∈[0,2π],所以≤ωx+≤2πω+.
因为f(x)在区间[0,2π]上恰有一个极大值点和一个极小值点,所以≤2πω+<,所以≤ω<.
[思维过程]
明确目标→求参数ω的取值范围.
提取信息→函数解析式及函数部分图象,函数在[0,2π]上恰有一个极大值点和一个极小值点.
建立联系→先由图象求出φ值,进而求出ωx+的取值范围,再由条件限定ωx+的取值范围,确定ω的取值范围.
【练2】设函数f(x)=cos (ωx-)(ω>0).若f(x)≤f()对任意的实数x都成立,则ω的最小值为________.
答案: 解析:由于对任意的实数都有f(x)≤f()成立,故当x=时,函数f(x)取得最大值,故f()=1,-=2kπ(k∈Z),∴ω=8k+(k∈Z).又ω>0,
∴ωmin=.
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