内容正文:
重难突破2 三角函数中与ω,φ相关的问题
层级二 精准突破保分点
三角函数中ω,φ的范围问题,是高考的重点和热点,主要考查由三角函数的最值(值域)、单调性、零点等求ω,φ的取值范围,难度中等偏上.
内容索引
三角函数的最值(值域)与ω,φ的取值范围
类型一
单调性与ω,φ的取值范围
类型二
专 题 集 训
零点与ω,φ的取值范围
类型三
类型一 三角函数的最值(值域)
与ω,φ的取值范围
01
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例1
√
求三角函数的最值(值域)问题,主要是整体代换ωx±φ,利用正、余弦函数的图象求解,要注意自变量的范围.
感悟提升
√
针对练2.已知函数f (x)=sin ωx+acos ωx(a>0,ω>0)的最大值为2,若使函数f (x)在区间[0,3]上至少取得两次最大值,则ω的取值范围是__________.
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02
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类型二 单调性与ω,φ的取值范围
例2
√
A.11 B.9
C.7 D.1
√
若三角函数在区间[a,b]上单调递增,则区间[a,b]是该函数单调递增区间的子集,利用集合的包含关系即可求解.
感悟提升
A.9 B.7
C.11 D.3
√
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类型三 零点与ω,φ的取值范围
03
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例3
√
A.11 B.29
C.35 D.47
√
已知函数的零点、极值点求ω,φ的取值范围问题,一是利用三角函数的图象求解;二是利用解析式,直接求函数的零点、极值点即可,注意函数的极值点即为三角函数的最大值、最小值点.
感悟提升
√
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专题集训
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7.已知函数f (x)=sin ωx(sin ωx+cos ωx)(ω>0)在区间(0,π)上恰有2个最大值点,则ω的取值范围是__________.
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谢谢观看
(1)已知函数f (x)=cos(ω>0)且f =f ,若f (x)在区间上有最大值,无最小值,则ω的最大值为
A. B.
C. D.
依题意,直线x=×=为f (x)=cos(ω>0)图象的一条对称轴,且在x=处f (x)取得最大值,所以ω·-=2kπ,k∈Z,所以ω=k+,k∈Z.又ω>0,且f (x)在区间上有最大值,无最小值,所以T≥-=,即≥,所以ω≤12,所以当k=4时,ω=+=为最大值.故选D.
当x∈时,ωx-∈,因为f (x)在上的值域为,所以≤ω-≤,解得≤ω≤,即ω的取值范围为.
(2)(2023·山东济南一模)已知函数f (x)=sin在上的值域为,则ω的取值范围为________.
针对练1.已知函数f (x)=sin(ωx+φ)的图象与直线y=1的相邻两个交点的距离为π,若对任意的x∈,不等式f (x)>恒成立,则φ的取值范围是
A. B.
C. D.
因为函数y=f (x)的图象与直线y=1的相邻两个交点的距离为π,所以函数y=f (x)的最小正周期为T=π,所以ω==2,所以f (x)=sin(2x+φ).当x∈时,+φ<2x+φ<+φ.因为-<φ<,所以-<+φ<,<+φ<.又因为不等式f (x)>对任意的x∈恒成立,所以解得≤φ≤.因此φ的取值范围是.故选A.
原式为f (x)=2sin ,当f (x)取到最大值时,ωx+=+2kπ,k∈Z,当x∈[0,3],f (x)取得两次最大值时,k分别为0和1,当k=1时,ωx+=+2π,x=,此时需满足≤3,解得ω≥.
f (x)=sin ωx+acos ωx=sin(ωx+φ),因为f (x)max==2,a>0,故a=,
x∈时,ωx+∈,g(x)在上单调递减,即+≤⇒ω≤,故ω∈,故选C.
(1)(2023·山东青岛三模)将函数f (x)=sin(ω>0)图象向左平移后,得到g(x)的图象,若函数g(x)在上单调递减,则ω的取值范围为
A.(0,3] B.(0,2]
C. D.
f (x)=sin(ω>0)向左平移,得g(x)=sin=sin,
(2)已知函数f (x)=sin(ωx+φ),x=-为f (x)的零点,x=为y=f