内容正文:
培优7 三角函数解析式中“ ω”的求解
在三角函数的图象与性质中,求 的值或取值范围是高考命题中的一个热点,与其有关的问题灵活多样,涉及的知识点多,是历来学习的难点,以下举例说明在不同条件下 的求法.
类型一 根据三角函数的周期性求
的最小正周期为,解决此类问题的关键在于结合条件弄清周期与所给区间的关系,从而建立不等关系.
典例1 为了使函数在区间上至少出现50次最大值,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
[解析]因为至少出现50次最大值,即至少需要 个周期,所以,所以.
类型二 根据三角函数的单调性求
函数的单调性一方面与 的正负、 的值有关,另一方面,单调区间的长度也与周期有关,而周期的大小由 决定,因此函数的单调性、单调区间与 的值密切相关,根据函数在相应区间上的单调性可以确定 的值或取值范围.
典例2 已知函数在区间上单调递增,则 的取值范围为 ( )
A. B. C. D.
[解析]方法一:由题意得
.解得
.
又,所以.
所以,则.故选.
方法二:取,则,令 ,,得 ,,
当 时,函数 在区间 上单调递减,与函数 在区间 上单调递增矛盾,故,结合四个选项可知选.
类型三 根据三角函数的对称性求
利用图象的对称中心为,令,利用图象的对称轴方程为,令,结合已知的对称轴或对称中心,可求解 .
典例3 已知奇函数的图象关于直线对称,且在区间,上单调,则 的值是( )
A. B. C. D. 2
[解析]因为函数 为奇函数,所以,,
又函数 的图象关于直线 对称,所以 ,,
所以,,
又函数 为奇函数且在区间,上单调,
所以函数 在区间,上单调,所以函数 的周期,即,所以,又,所以.故选.
类型四 根据三角函数的最值(极值)求
三角函数的极值点、最值点和其图象的对称轴说法是等价的,最值问题可转化为不等式恒成立问题来解决.
典例4 已知函数在区间上的最小值为,则实数 的取值范围是
[解析]显然,若,当 时,,因为函数 在区间 上的最小值为,所以 或,解得.
若,当 时,,因为函数 在区间 上的最小值为,所以 或,解得.
综上所述,符合条件的实数 的取值范围是.
类型五 根据三角函数的零点求
研究函数的零点个数等问题时,往往都是采取整体换元的思想,即通过 的取值情况确定函数零点的情况,因此可根据函数零点情况来确定 的值或取值范围.
典例5 (多选)已知函数,若函数在区间内没有零点,则 的取值可以是( )
A. B. C. D.
[解析],当时,,因为函数在区间内没有零点,所以,因此.由得,由,知,所以,而,所以或.当时,,当时,,对照各选项,,,满足题意.故选.
【跟踪训练】
1. 函数在区间上是单调的,若的最大值为 ,则 的值为( )
A. B. 1 C. D.
[解析]选.,,由于函数 在区间 上是单调的,且 的最大值为 ,所以最小正周期 ,因此 ,即.故选.
2. 函数在区间内单调递减,则 的最大值为( )
A. B. C. D. 6
[解析]选.因为,则,
因为函数 在区间 内单调递减,则,
所以,解得,
由,可得,
因为 且,所以,则,故 的最大值为.
3. 设函数,函数图象的一条对称轴在区间内,且的最小正周期大于 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
[解析]选.,令,解得,由于函数 图象的一条对称轴在区间 内,因此,使得 成立,即,由 的最小正周期大于 ,得 且,解得.综上可得.故选.
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培优7 三角函数解析式中“ ω”的求解
在三角函数的图象与性质中,求 的值或取值范围是高考命题中的一个热点,与其有关的问题灵活多样,涉及的知识点多,是历来学习的难点,以下举例说明在不同条件下 的求法.
类型一 根据三角函数的周期性求
的最小正周期为,解决此类问题的关键在于结合条件弄清周期与所给区间的关系,从而建立不等关系.
典例1 为了使函数在区间上至少出现50次最大值,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
类型二 根据三角函数的单调性求
函数的单调性一方面与 的正负、 的值有关,另一方面,单调区间的长度也与周期有关,而周期的大小由 决定,因此函数的单调性、单调区间与 的值密切相关,根据函数在相应区间上的单调性可以确定 的值或取值范围.
典例2 已知函数在区间上单调递增,则 的取值范围为 ( )
A. B. C. D.
类型三 根据三角函数的对称性求
利用图象的对称中心为,令,利用图象的对称轴方程为,令,结合已知的对称轴或对称中心,可求解 .
典例3 已知奇函数的图象关于直线对称,且在区间,上单调,则 的值是( )
A. B. C. D. 2
类型四 根据三角函数的最值(极值)求
三角函数的极值点、最值点和其图象的对称轴说法是等价的,最值问题可转化为不等式恒成立问题来解决.
典例4 已知函数在区间上的最小值为,则实数 的取值范围是
类型五 根据三角函数的零点求
研究函数的零点个数等问题时,往往都是采取整体换元的思想,即通过 的取值情况确定函数零点的情况,因此可根据函数零点情况来确定 的值或取值范围.
典例5 (多选)已知函数,若函数在区间内没有零点,则 的取值可以是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1. 函数在区间上是单调的,若的最大值为 ,则 的值为( )
A. B. 1 C. D.
2. 函数在区间内单调递减,则 的最大值为( )
A. B. C. D. 6
3. 设函数,函数图象的一条对称轴在区间内,且的最小正周期大于 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
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