内容正文:
课时作业(三十二) 三角函数中有关ω的范围问题
一、单项选择题
1.(2025·辽宁质检)已知函数f(x)=sin +1在上单调递增,在上单调递减,则ω的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 当x∈时,ωx-∈,
因为f在上单调递增,所以ω-≤,解得0<ω≤.
当x∈时,ωx-∈,
因为0<ω≤,所以ωx-∈.
因为f在上单调递减,所以ω-≥且ω-≤,解得≤ω≤,
又0<ω≤,所以ω的取值范围是.故选A.
2.(2025·河南实验中学模拟)已知函数f=sin (ω>0)的周期为T,且满足T>2π,若函数f在区间不单调,则ω的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 已知f=sin (ω>0),
令ωx+=kπ+(k∈Z),解得x=(k∈Z),
则函数f对称轴方程为x=(k∈Z).
∵函数f在区间不单调,
∴<<(k∈Z),解得4k+<ω<6k+1,k∈Z,
又由T>2π,且ω>0,得0<ω<1,
故仅当k=0时,<ω<1满足题意.故选C.
3.(2025·山东济南质检)若存在实数φ∈,使得函数y=sin 的图象关于直线x=φ对称,则ω的取值范围为( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 因为φ∈,且ω>0,则ωφ+∈,
若函数y=sin 的图象关于直线x=φ对称,
则ω+>,解得ω>.故选C.
4.已知函数f(x)=sin ωx(ω>0)在上是单调函数,其图象的一条对称轴方程为x=,则ω的值不可以是( )
A. B.
C.1 D.
答案 B
解析 由x∈,得ωx∈,
由题意得
所以所以ω=,1,.故选B.
5.(2025·河南新乡质检)已知f(x)=sin (ω>0),f=f,且f(x)在区间上有最大值,无最小值,则ω的值为( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 因为f(x)=sin (ω>0),f=f,
所以函数f的图象关于x==对称,
且f在区间上有最大值,无最小值,
所以f=sin =1,
所以ω+=+2kπ,
所以ω=8k+2-=8k-,
当k=1时,ω=,
当k=2时,ω=,T==<-,此时在区间内已存在最小值;
当k>2时,ω>,T<=<-,此时在区间内已存在最小值.故选A.
6.(2025·哈尔滨质检)已知函数f(x)=sin (ωx+φ),x=-为f的零点,x=为f图象的对称轴,且f在上单调,则ω的最大值为( )
A.7 B.8
C.9 D.10
答案 C
解析 因为f=0,x=为y=f图象的对称轴,
所以·T=,即×=,所以ω=2n+1,即ω为正奇数.
因为f在上单调,则-=≤,即T=≥,解得ω≤12.
观察选项,ω小于等于12且为正奇数的有:7,9,
当ω=9时,-+φ=kπ,k∈Z,
因为|φ|≤,所以φ=,此时f(x)=sin .
当x∈时,9x+∈,
此时f在单调递减,符合题意.
故ω的最大值为9.故选C.
二、多项选择题
7.若直线x=是曲线y=sin (ω>0)的一条对称轴,且函数y=sin 在区间上不单调,则ω的值可能为( )
A.9 B.11
C.13 D.15
答案 BD
解析 因为直线x=是曲线y=sin (ω>0)的一条对称轴,
则ω-=kπ+,k∈Z,
即ω=4k+3,k∈Z,
当x∈时,ωx-∈,
因为f(x)在上不单调,
所以π->,解得ω>9.
8.(2025·郑州模拟)已知f(x)=1-2cos2(ω>0).则下列判断正确的是( )
A.若f(x1)=1,f(x2)=-1,且|x1-x2|min=π,则ω=2
B.存在ω∈(0,2),使得f(x)的图象向右平移个单位长度后得到的图象关于y轴对称
C.若f(x)在[0,2π]上恰有7个零点,则ω的取值范围为
D.若f(x)在上单调递增,则ω的取值范围为
答案 CD
解析 因为f(x)=1-2cos2
=-cos=sin ,
所以周期T==.
对于A,由条件知,周期为2π,所以=2π,
解得ω=,故A错误;
对于B,函数f(x)的图象向右平移个单位长度后得到函数y=sin 的图象,
若其关于y轴对称,则-+=+kπ(k∈Z),解得ω=-1-3k(k∈Z),
故对任意整数k,ω∉(0,2),故B错误;
对于C,由条件得7π≤2ω·2π+<8π,
解得≤ω<,故C正确;
对于D,由条件得解得ω≤,又ω>0,所以0<ω≤,故D正确.
三、填空题
9.已知函数f=sin 在区间内没有零点,则ω的最大值是______.
答案
解析 因为x∈,且ω>0,
所以ωπ-<ωx-<2ωπ-,
因为函数f在区间内没有零点,
所以解得+k≤ω≤+且k∈Z,
故解得-≤k≤,
因为k∈Z,故k=-1或k=0,
当k=-1时,0<ω≤,
当k=0时,≤ω≤,
所以ω∈∪.故ω的最大值是.
10.(2025·福建厦门质检)已知函数f=cos (ωx+φ)的最小周期为T,若f=,x=为f的零点,则ω的最小值为______.
答案
解析 因为ω>0,T=,
则f(T)=cos =cos (2π+φ)
=cos φ=,
又0<φ<π,∴φ=,
∵f=0,∴cos =0,
∴+=kπ+(k∈Z),ω=9k+(k∈Z),
∵ω>0,∴k=0时,ω取得最小值.
学科网(北京)股份有限公司
$$