重难点25:三角函数中ω的值或范围问题(培优固本提能讲义)-2026届高三数学一轮复习

2025-10-14
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精品

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 三角函数
使用场景 高考复习-一轮复习
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.77 MB
发布时间 2025-10-14
更新时间 2025-10-14
作者 xkw_LUO
品牌系列 -
审核时间 2025-10-14
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来源 学科网

内容正文:

重难点25:三角函数中的值或范围问题 (培优固本提能讲义) 知识网络·核心根基深扎牢 1 实战演练·能力进阶攀高峰 3 题型一、利用“周期性质”求 3 题型二、利用“单调性”求 4 题型三、利用“最值或值域”求 5 题型四、利用“零点个数”求 6 题型五、利用“对称性(对称轴/中心)”求 7 题型六、利用“周期、单调、零点、对称性”等求 8 题型精析・方法突破提能力 9 知识网络・核心根基深扎牢 题型归纳 高考中求三角函数取值范围的题型主要围绕 “三角函数的图像性质” 展开,核心是利用周期、单调性、最值、零点、对称性这五大性质建立不等式。 题型1:利用 “周期性质” 求范围 题型特征: 题干给出三角函数的周期约束(如 “周期大于)内有 2 个周期”),或结合图像中 “相邻关键点的距离”(如相邻对称轴、相邻对称中心、相邻零点)与周期的关系。 解题关键: (1)明确三角函数的周期公式: 正弦,周期; 正切型:()。 (2)根据题干周期条件列不等式,求解(高考常隐含,若未说明需考虑正负)确定最终范围。 题型2:利用 “单调性” 求范围 题型特征: 题干给出三角函数在某区间上的单调性(如 “上单调递增”“在)上单调递减”),需结合单调区间与 “” 的整体范围匹配。 解题关键: (1)确定 “,则()时,区间方向与。 (2)匹配三角函数的单调区间: 正弦函数,递减区间:; 余弦函数,递减区间:()。 (3)列不等式:使完全包含于对应单调区间,求解。 题型3:利用 “最值与值域” 求范围 题型特征: 题干给出三角函数在某区间上的最值情况(如 “在”“在”),或值域约束(如 “值域为影响的 “整体范围” 匹配最值条件。 解题关键: (1)确定 “” 的区间; (2)分析三角函数在上的最值是否满足题干条件: 若要求 “最大值为 1”(正弦/余弦函数的最大值),需保证内包含(正弦)或(余弦); 若要求 “最小值为内包含或(正弦)等对应角度。 (3)列不等式:通过 “是否包含关键角度” 或 “关键角度的边界” 求解。 题型4:利用 “零点个数” 求范围 题型特征: 题干给出三角函数在某区间上的零点数量(如 “在内有 3 个零点”“在内有 4 个零点”),核心是利用 “周期内的零点数” 与 “区间长度” 的关系。 解题关键: (1)明确三角函数的零点分布: 正弦型,即,相邻零点间距为(半个周期); 余弦型(),相邻零点间距同样为。 (2)确定区间内的零点数:设区间为” 在区间内覆盖的 “(注意 “闭区间包含端点零点”,开区间不包含)。 题型5:利用 “对称性(对称轴/对称中心)” 求范围 题型特征: 题干给出三角函数的对称轴或对称中心约束(如 “图像关于直线对称”“对称中心为内有 2 条对称轴”),需结合对称性的代数条件。 解题关键: (1)对称性的代数条件: 对称轴:对();对,对称轴满足; 对称中心:对();对),对称中心横坐标满足。 (2)若题干给出 “某区间内的对称轴 / 对称中心个数”,需计算 “” 在区间内覆盖的 “对称轴 / 对称中心对应的角度数”,列不等式求解。 实战演练・能力进阶攀高峰 题型一、利用“周期性质”求 典例探究 【例题1】已知函数 的图象的两相邻对称轴之间的距离小于对任意恒成立,则实数的最小值为(      ) A.1 B.2 C.3 D.4 举一反三 【1-1】若函数的图象的两对称中心间的最小距离为,则等于(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【1-2】已知函数,集合中恰有3个元素,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【1-3】已知函数的图象向左平移个单位后与原图象重合,则ω的最小值是(   ) A.3 B. C. D. 题型二、利用“单调性”求 典例探究 【例题2】函数在上单调递减,则的最大值为(    ) A. B. C. D.1 举一反三 【2-1】若函数在上单调递减,则的最大值为(   ) A. B. C. D.1 【2-2】已知函数是奇函数,是图象的一条对称轴,且在区间上单调,则的可能取值有(    ) A.1个 B.2个 C.6个 D.无数个 【2-3】已知函数在区间上单调递增,则的最大值为(    ) A. B. C.1 D. 题型三、利用“最值或值域”求 典例探究 【例题3】已知函数在区间上的最小值为-3,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 举一反三 【3-1】已知函数在区间内有最大值,但无最小值,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【3-2】已知函数()在区间内有且仅有一个,使得,则的最大值为(    ) A.11 B.10 C.9 D.8 【3-3】设函数,若函数的图象关于点对称,且在区间上的值域为,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 题型四、利用“零点个数”求 典例探究 【例题4】函数在上单调递增,且在上恰有三个零点,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 举一反三 【4-1】已知函数,函数在上有3个不同的零点,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【4-2】已知函数,若在区间内没有零点,则的最大值是(    ). A. B. C. D. 【4-3】已知函数,若在区间上单调递增,且在区间上有且只有一个零点,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 题型五、利用“对称性”求 典例探究 【例题5】将函数的图象向左平移后得到函数的图象,若的图象关于直线对称,则的最小值为(   ) A. B. C. D.4 举一反三 【5-1】已知点在函数的图象上,若恒成立,且在区间上单调,则(    ) A.3 B.6 C.12 D. 【5-2】已知函数的图象关于点对称,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【5-3】已知函数,若f(x)在区间上不单调,且曲线的一个对称中心是,则ω的最小值是(   ) A.20 B.16 C.13 D.7 题型六、利用“周期、单调、零点、对称性”等求 典例探究 【例题6】已知函数在单调,且是的一个零点,直线是图象的一条对称轴,则ω的最大值为(    ) A.18 B.17 C.14 D.13 举一反三 【6-1】设函数在区间恰有三条对称轴、两个零点,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【6-2】已知函数(ω>0),若f(x)在区间上有且仅有3个零点和2条对称轴,则ω的取值范围是(  ) A. B. C. D. 【6-3】已知函数(),若在区间内有且仅有3个零点和3条对称轴,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 题型精析・方法突破提能力 【突破提升训练・1】若函数的最小正周期为,则(    ) A. B.3 C. D. 【突破提升训练・2】若函数的图象与直线的相邻两个交点的距离为,则(    ) A.1 B.2 C.4 D.8 【突破提升训练・3】已知函数的最小正周期为,则为(   ) A.1 B.2 C.3 D.4 【突破提升训练・4】设函数,若恒成立,且在上存在极值点,则的最小值为(    ) A.1 B. C.2 D.3 【突破提升训练・5】设函数,若,满足,且,则的最小值为(   ) A.2 B.4 C.6 D.8 【突破提升训练・6】已知函数的图像向左平移个单位后,得到的图像,若,的图像关于轴对称,则的最小值为(   ) A.4 B.8 C. D. 【突破提升训练・7】已知函数,(,),,,且在区间上单调,则的最大值为( ) A.3 B.5 C.6 D.7 【突破提升训练・8】已知函数,(,),,,且在区间上单调,则的最大值为(    ) A.3 B.5 C.6 D.7 【突破提升训练・9】已知直线是函数(其中)的图象的一条对称轴,且函数在区间上单调,则的值为(   ) A. B. C.2 D. 【突破提升训练・10】已知函数在有且仅有个极小值点,且在上单调递增,则ω的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【突破提升训练・11】已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【突破提升训练・12】已知函数,若在区间上单调递增,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【突破提升训练・13】已知在区间上的最大值为,则(    ) A. B. C. D. 【突破提升训练・14】若函数在上为减函数,且在上的最大值为,则的值可能为 A. B. C. D.1 【突破提升训练・15】已知函数在上的值域为,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【突破提升训练・16】已知函数在上有且仅有2个零点.则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【突破提升训练・17】已知函数的图象经过点,若在上有且只有两个最值点,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【突破提升训练・18】已知.若是函数的零点,直线是函数图象的对称轴,在区间上单调,则的最大值是(    ). A.14 B.9 C.10 D.6 【突破提升训练・19】函数(且在上单调,且,若在上恰有2个零点,则的取值最准确的范围是(   ) A. B. C. D. 【突破提升训练・20】已知函数在上恰有4个不同的零点,则实数的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【突破提升训练・21】已知函数在区间上单调递减,且在区间上只有1个零点,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【突破提升训练・22】已知函数经过点,且在上只有一个零点,则的最大值为(    ) A. B. C.2 D. 【突破提升训练・23】若函数()在区间上单调递减,且在区间上存在零点,则的取值范围是 A. B. C. D. 【突破提升训练・24】已知函数,将的图象先向左平移个单位长度,然后再向下平移1个单位长度,得到函数的图象,若图象关于对称,则为(    ). A. B. C. D. 【突破提升训练・25】已知函数的图象关于直线对称,则的取值可能是(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【突破提升训练・26】已知函数的图象关于直线对称,则的取值可以是(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【突破提升训练・27】若函数关于对称,则的最小值为(   ) A.2 B.3 C.4 D.5 【突破提升训练・28】已知函数(),,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【突破提升训练・29】若函数的图象的一个对称中心的横坐标为1,则的最小值为(   ) A. B. C. D. 【突破提升训练・30】已知函数图象的一条对称轴和一个对称中心的最小距离为,则下列说法错误的是(    ) A.函数的最小正周期为 B.是函数的一个零点 C. D. 【突破提升训练・31】将函数图象向左平移个单位长度,再将其图象上所有点的横坐标变为原来的倍,得到函数的图象.若函数在区间上恰有8个零点,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【突破提升训练・32】将函数图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,所得图象在区间上恰有两个零点,且在上单调递增,则的取值范围为( ) A. B. C. D. 【突破提升训练・33】已知函数,是函数的一个零点,且是其图象的一条对称轴.若在区间上单调,则的最大值为(    ) A.18 B.17 C.14 D.13 【突破提升训练・34】已知函数,若在区间内有且仅有4个零点和4条对称轴,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【突破提升训练・35】设函数的图象在区间上恰有三条对称轴、函数在上恰有两个零点,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【突破提升训练・36】若函数在上有且仅有三个零点,则的取值范围是 . 1 学科网(北京)股份有限公司 $重难点25:三角函数中的值或范围问题 (培优固本提能讲义) 知识网络 核心根基深扎牢 1 实战演练 能力进阶攀高峰 3 题型一、利用“周期性质”求 3 题型二、利用“单调性”求 5 题型三、利用“最值或值域”求 8 题型四、利用“零点个数”求 10 题型五、利用“对称性(对称轴/中心)”求 13 题型六、利用“周期、单调、零点、对称性”等求 15 题型精析・方法突破提能力 18 知识网络・核心根基深扎牢 题型归纳 高考中求三角函数取值范围的题型主要围绕 “三角函数的图像性质” 展开,核心是利用周期、单调性、最值、零点、对称性这五大性质建立不等式。 题型1:利用 “周期性质” 求范围 题型特征: 题干给出三角函数的周期约束(如 “周期大于)内有 2 个周期”),或结合图像中 “相邻关键点的距离”(如相邻对称轴、相邻对称中心、相邻零点)与周期的关系。 解题关键: (1)明确三角函数的周期公式: 正弦,周期; 正切型:()。 (2)根据题干周期条件列不等式,求解(高考常隐含,若未说明需考虑正负)确定最终范围。 题型2:利用 “单调性” 求范围 题型特征: 题干给出三角函数在某区间上的单调性(如 “上单调递增”“在)上单调递减”),需结合单调区间与 “” 的整体范围匹配。 解题关键: (1)确定 “,则()时,区间方向与。 (2)匹配三角函数的单调区间: 正弦函数,递减区间:; 余弦函数,递减区间:()。 (3)列不等式:使完全包含于对应单调区间,求解。 题型3:利用 “最值与值域” 求范围 题型特征: 题干给出三角函数在某区间上的最值情况(如 “在”“在”),或值域约束(如 “值域为影响的 “整体范围” 匹配最值条件。 解题关键: (1)确定 “” 的区间; (2)分析三角函数在上的最值是否满足题干条件: 若要求 “最大值为 1”(正弦/余弦函数的最大值),需保证内包含(正弦)或(余弦); 若要求 “最小值为内包含或(正弦)等对应角度。 (3)列不等式:通过 “是否包含关键角度” 或 “关键角度的边界” 求解。 题型4:利用 “零点个数” 求范围 题型特征: 题干给出三角函数在某区间上的零点数量(如 “在内有 3 个零点”“在内有 4 个零点”),核心是利用 “周期内的零点数” 与 “区间长度” 的关系。 解题关键: (1)明确三角函数的零点分布: 正弦型,即,相邻零点间距为(半个周期); 余弦型(),相邻零点间距同样为。 (2)确定区间内的零点数:设区间为” 在区间内覆盖的 “(注意 “闭区间包含端点零点”,开区间不包含)。 题型5:利用 “对称性(对称轴/对称中心)” 求范围 题型特征: 题干给出三角函数的对称轴或对称中心约束(如 “图像关于直线对称”“对称中心为内有 2 条对称轴”),需结合对称性的代数条件。 解题关键: (1)对称性的代数条件: 对称轴:对();对,对称轴满足; 对称中心:对();对),对称中心横坐标满足。 (2)若题干给出 “某区间内的对称轴 / 对称中心个数”,需计算 “” 在区间内覆盖的 “对称轴 / 对称中心对应的角度数”,列不等式求解。 实战演练・能力进阶攀高峰 题型一、利用“周期性质”求 典例探究 【例题1】已知函数 的图象的两相邻对称轴之间的距离小于对任意恒成立,则实数的最小值为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【分析】利用三角恒等变换化简,结合周期公式可求出,由已知可得的最大值为,求出的表达式,结合不等式即可求得答案. 【详解】由于,故, 因为函数的图象的两相邻对称轴之间的距离小于,故, 又对任意恒成立,故, 即,则,则, 结合,可知时,取最小值2,即实数的最小值为2, 故选:B 举一反三 【1-1】若函数的图象的两对称中心间的最小距离为,则等于( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】A 【分析】根据余弦型函数的性质及周期公式求解即可. 【详解】因为函数的图象的两对称中心间的最小距离为, 所以,则, 所以,解得. 故选:A. 【1-2】已知函数,集合中恰有3个元素,则实数的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用辅助角公式将函数转化为,集合只含有个元素,表示时在上只有三解,求出的根,从而得出的范围. 【详解】因为函数, 所以, 因为集合含有个元素, 所以时在上只有三解,即, 解得:或, 故或, 要使其落在上, 故只有、、,其他值均不在内, 故,解得,故, 故选:C. 【1-3】已知函数的图象向左平移个单位后与原图象重合,则 的最小值是( ) A.3 B. C. D. 【答案】B 【分析】求出图象平移后的函数表达式,与原函数对应,求出的最小值. 【详解】依题意知,,∴,∴,∴ 的最小值为. 故选:B. 题型二、利用“单调性”求 典例探究 【例题2】函数在上单调递减,则的最大值为( ) A. B. C. D.1 【答案】B 【分析】求出函数的单调减区间,利用为前者的子集可求的取值范围. 【详解】令,故, 所以函数的减区间为, 因为在上为减函数, 故存在,使得,因为, 所以,所以,故, .则的最大值为. 故选:B. 举一反三 【2-1】若函数在上单调递减,则的最大值为( ) A. B. C. D.1 【答案】A 【分析】利用余弦函数在上是单调递减的,结合相位的整体思想,即可得到不等式求解的范围,从而可判断选项. 【详解】令,因为,所以, 因为函数在上单调递减, 所以函数在上单调递减, 根据余弦函数在上是单调递减的。 则有,解得,所以的最大值为. 故选:A. 【2-2】已知函数是奇函数,是图象的一条对称轴,且在区间上单调,则的可能取值有( ) A.1个 B.2个 C.6个 D.无数个 【答案】B 【分析】结合题意,根据余弦函数的奇偶性、对称性、单调性求解即可. 【详解】因为函数是奇函数, 所以,而,则, 此时, 由是图象的一条对称轴, 所以,则, 又在区间上单调,则,即,则或6, 当时,, 由,则,因为函数在上单调递增, 所以在上单调递增, 即在上单调递减,满足题意; 当时,, 由,则,因为函数在上单调递增, 所以在上单调递增, 即在上单调递减,满足题意. 综上所述,或6. 故选:B. 【2-3】已知函数在区间上单调递增,则的最大值为( ) A. B. C.1 D. 【答案】C 【分析】以为整体,结合正弦函数的单调性分析求解可得,即可得结果. 【详解】因为,且,则, 若函数在区间上单调递增, 注意到,则,解得, 所以的最大值为1. 故选:C. 题型三、利用“最值或值域”求 典例探究 【例题3】已知函数在区间上的最小值为-3,则的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】依题意,当时,有;当时,有,求解即可. 【详解】函数在区间上的最小值为, 当时,,则有,解得; 当时,,则有,解得, 的取值范围是. 故选:D 举一反三 【3-1】已知函数在区间内有最大值,但无最小值,则的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】求出的范围,由条件结合正弦函数的图象列不等式求结论. 【详解】∵,∴时,, ∵在区间内有最大值,但无最小值, 令,结合图象, ∴,解得. 故选:B. 【3-2】已知函数()在区间内有且仅有一个,使得,则的最大值为( ) A.11 B.10 C.9 D.8 【答案】A 【分析】问题化为在内有且仅有一个最小值,结合余弦函数的性质列不等式求参数范围. 【详解】由题设在区间内有且仅有一个最小值,此时, 故在内有且仅有一个最小值,则, 所以,则的最大值为11. 故选:A 【3-3】设函数,若函数的图象关于点对称,且在区间上的值域为,则实数的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据已知及函数的对称中心得、,即可得解析式,再由余弦函数的区间值域,结合其图象得,即可得解. 【详解】由函数的图象关于点对称,则且, 所以,,则,即, 当,则,此时, 所以,结合余弦函数的图象知,可得. 故选:B 题型四、利用“零点个数”求 典例探究 【例题4】函数在上单调递增,且在上恰有三个零点,则的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】求函数的单调递增区间及零点,由条件列不等式可求结论. 【详解】由,,, 可得, 所以函数的单调递增区间为,, 因为函数在上单调递增, 所以, 所以,所以, 由,,, 可得,, 所以函数的零点的集合为,, 因为函数在上恰有三个零点, 所以,, 所以, 所以, 所以的取值范围为. 故选:D. 举一反三 【4-1】已知函数,函数在上有3个不同的零点,则的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】函数在上有3个不同的零点,即有3个不同的根,再结合正弦函数性质即可求解. 【详解】由题意知,函数在上有3个不同的零点,即有3个不同的根, 所以有三个根, 因为, 所以, 因为, 所以, 故选:B. 【4-2】已知函数,若在区间内没有零点,则的最大值是( ). A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用三角恒等变换化简,结合正弦函数零点性质,即可求解. 【详解】, 令,,. 又函数在区间内没有零点,所以, 解得,, 所以,,,,所以的最大值是. 故选:C. 【4-3】已知函数,若在区间上单调递增,且在区间上有且只有一个零点,则的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】化简的解析式,根据三角函数的单调性、零点列不等式,由此求得的取值范围. 【详解】 . ,由于在区间上有且只有一个零点, 所以, 而, 其中,而, 在区间上单调递增, 所以,解得, 则. 故选:D 题型五、利用“对称性”求 典例探究 【例题5】将函数的图象向左平移后得到函数的图象,若的图象关于直线对称,则的最小值为( ) A. B. C. D.4 【答案】B 【分析】根据条件确定函数的对称轴,由对称轴确定的最小值. 【详解】由题意,函数的一条对称轴为:. 由,. 因为,所以当时,取得最小值,为. 故选:B 举一反三 【5-1】已知点在函数的图象上,若恒成立,且在区间上单调,则( ) A.3 B.6 C.12 D. 【答案】A 【分析】由题可得在上单调递增,且,得,得解. 【详解】因为点在函数的图象上,所以, 由,则,且在上单调递减, 所以在上单调递增,由余弦型函数的对称性易知, 所以,即,故. 故选:A. 【5-2】已知函数的图象关于点对称,则的最小值为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据点对称代入计算求解. 【详解】由题意可得, 则,解得. 因为,所以时,取得最小值. 故选:D. 【5-3】已知函数,若f(x)在区间上不单调,且曲线的一个对称中心是,则 的最小值是( ) A.20 B.16 C.13 D.7 【答案】C 【分析】根据函数的对称中心,列式求的集合,再利用代入法求的范围,结合函数的图象,列式求解. 【详解】由条件可知,,得, 当时,, 由条件可知,,得,,且, 综上可知,的最小值为13. 故选:C 题型六、利用“周期、单调、零点、对称性”等求 典例探究 【例题6】已知函数在单调,且是的一个零点,直线是图象的一条对称轴,则 的最大值为( ) A.18 B.17 C.14 D.13 【答案】D 【分析】由题意得,故.结合正弦型函数的周期公式可得.由在单调得 ,结合可得.由于最大时,对应也最大,结合所求为的最大值,则考虑从最大的开始代入验证,即可求解. 【详解】由题意得,所以. 又,所以,所以. 因为在单调,所以,即. 结合得,解得. ①当,即时,,所以,. 因为,所以,此时. 当时,,由正弦函数的性质可知函数在上不单调,所以不符合题意; ②当,即时,,所以,. 因为,所以,此时. 当时,,由正弦函数的性质可知函数在上不单调,所以不符合题意; ③当,即时,,所以,. 因为,所以,此时. 当时,,由正弦函数的性质可知函数在上单调递增,所以符合题意. 综上,的最大值为13. 故选:D. 举一反三 【6-1】设函数在区间恰有三条对称轴、两个零点,则的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据题意求得,结合函数在区间恰有三条对称轴、两个零点,得出不等式,即可求解. 【详解】由函数,其中,可得, 因为函数在区间恰有三条对称轴、两个零点, 则满足,解得,所以的取值范围为. 故选:C. 【6-2】已知函数( >0),若f(x)在区间上有且仅有3个零点和2条对称轴,则 的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】首先根据三角函数恒等变换将三角函数化简成余弦型函数,根据自变量的取值范围求解出的取值范围,进而根据已知条件结合三角函数图像求得的取值范围 【详解】函数 , 因为, 所以, 由于函数在区间上有且仅有3个零点和2条对称轴, 根据函数的图像: 所以,整理得:. 故选:D. 【6-3】已知函数(),若在区间内有且仅有3个零点和3条对称轴,则的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】利用整体换元法,结合余弦函数的性质即可求解. 【详解】函数. 当时,令,则, 若在有且仅有3个零点和3条对称轴, 则在有且仅有3个零点和3条对称轴, 则,解得. 故选:A. 题型精析・方法突破提能力 【突破提升训练・1】若函数的最小正周期为,则( ) A. B.3 C. D. 【答案】D 【分析】根据最小正周期得到方程,求出. 【详解】因为的最小正周期为,所以,得. 故选:D 【突破提升训练・2】若函数的图象与直线的相邻两个交点的距离为,则( ) A.1 B.2 C.4 D.8 【答案】C 【分析】依题意可得的最小正周期,即可求出. 【详解】因为函数的图象与直线的两个相邻交点之间的距离为, 所以的最小正周期,又,所以. 故选:C. 【突破提升训练・3】已知函数的最小正周期为,则为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】A 【分析】由正切函数的周期性,可得答案. 【详解】由题意可得,解得. 故选:A. 【突破提升训练・4】设函数,若恒成立,且在上存在极值点,则的最小值为( ) A.1 B. C.2 D.3 【答案】C 【分析】化简得到,根据,求得且,结合三角函数的图象与性质,列出不等式,即可求解. 【详解】由函数, 因为,可得,解得, 令,可得, 令,解得, 当时,取得最小值2,即的最小值为. 故选:C. 【突破提升训练・5】设函数,若,满足,且,则的最小值为( ) A.2 B.4 C.6 D.8 【答案】B 【分析】根据得出,分别为最大值点和最小值点,再结合以及可以得到答案 【详解】,且, ,分别为最大值点和最小值点, 又, ,,整理得, 又, ,,整理得,, 又, 的最小值为4. 故选:B 【突破提升训练・6】已知函数的图像向左平移个单位后,得到的图像,若,的图像关于轴对称,则的最小值为( ) A.4 B.8 C. D. 【答案】A 【分析】根据函数的平移变换和对称性可得,再利用余弦函数的周期性列式求解即可. 【详解】由题意可得, 因为,的图像关于轴对称, 则, 所以,,解得,, 又,所以的最小值为4, 故选:A 【突破提升训练・7】已知函数,(,),,,且在区间上单调,则的最大值为( ) A.3 B.5 C.6 D.7 【答案】B 【分析】根据函数的单调性确定的取值范围,再由两个函数的值列出方程组,求解后分析即得的最大值. 【详解】设函数的最小正周期为, 因为在区间上单调,所以,即, 又因为,则有, 又,,则得, 消去,可得,即, 因为,所以,可得, 故当时,取得最大值为5, 当时,,,, 此时,符合题意. 故选:B. 【突破提升训练・8】已知函数,(,),,,且在区间上单调,则的最大值为( ) A.3 B.5 C.6 D.7 【答案】B 【分析】根据函数的单调性确定的取值范围,再由两个函数的值列出方程组,求解后分析即得的最大值. 【详解】设函数的最小正周期为,, 因在区间上单调,则,因,则有, 又,,则得, 消去,可得,即, 因,可得, 故当时,取得最大值为5. 当时,,由可得, 此时,符合题意. 故选:B. 【突破提升训练・9】已知直线是函数(其中)的图象的一条对称轴,且函数在区间上单调,则的值为( ) A. B. C.2 D. 【答案】A 【分析】由是函数的一条对称轴,可得,再根据在区间上单调,则,可得,运算可求得的值. 【详解】由直线是函数的图象的一条对称轴,有,可得, 又由函数在区间上单调,则,可得, 有,有,可得,. 故选:A. 【突破提升训练・10】已知函数在有且仅有个极小值点,且在上单调递增,则 的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据余弦型函数得图像特征,借助极小值点的个数以及单调区间来确定的取值范围即可. 【详解】对于函数,极小值点为. ,令. 因为有且仅有个极小值点. 当时,;当时,;当时,. 所以,解不等式得. 因为的单调递增区间为. 对于,令, 则. 因为在上单调递增,所以. 当时,,当时,, 故,则且. 解不等式得. 综合以上两个条件,的取值范围是. 故选:D. 【突破提升训练・11】已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据题意,得到,结合余弦函数的性质,列出不等式,即可求解. 【详解】由,可得, 要使得函数在区间上单调递减, 则满足且,解得,即的取值范围是. 故选:D. 【突破提升训练・12】已知函数,若在区间上单调递增,则的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由计算出的取值范围,根据正切函数的单调性可得出,由此可得出关于的不等式组,由此可得出实数的取值范围. 【详解】当时,由于,则, 因为在区间上单调递增,则, 所以,,解得,因此,的取值范围为. 故选:A. 【突破提升训练・13】已知在区间上的最大值为,则( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】先求出,再根据解方程即可. 【详解】因为,即, 又,所以,所以, 所以,. 故选:A. 【突破提升训练・14】若函数在上为减函数,且在上的最大值为,则的值可能为 A. B. C. D.1 【答案】A 【分析】由正切函数的性质,得到且,进而求解的值,得到答案. 【详解】由题意,函数在上为减函数, 可得且,解得, 当时,解得,故选A. 【点睛】本题主要考查了正切函数的图象与性质的应用,其中解答中熟记正切函数的图象与性质是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 【突破提升训练・15】已知函数在上的值域为,则的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】利用余弦函数的图象性质求解即可. 【详解】当时,,结合余弦函数的性质知,若则该函数值域会出现大于的情况,则. 时,由值域为,, 所以, 所以 故选:A. 【突破提升训练・16】已知函数在上有且仅有2个零点.则的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据所给角的范围求出的范围,再由余弦函数的图象与性质建立不等式得解. 【详解】当时,. 因为在上有且仅有2个零点, 所以,解得. 故选:C 【突破提升训练・17】已知函数的图象经过点,若在上有且只有两个最值点,则的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由题设可得,即,再由及区间最值、余弦型函数的图象列不等式求参数范围. 【详解】由函数的图象经过点, 所以,由于,则,则. 由,可得, 因为在上有且只有两个最值点,则, 所以. 故选:A 【突破提升训练・18】已知.若是函数的零点,直线是函数图象的对称轴,在区间上单调,则的最大值是( ). A.14 B.9 C.10 D.6 【答案】B 【分析】根据已知可得,为正奇数且.结合为的零点,为图象的对称轴,求出符合题意的解析式,并结合在上单调,可得的最大值. 【详解】解法1:由得,则. 当时,只能取,则,, 从而,是图象的对称轴. 当时,,这个区间不含中的任何一个, 故函数在上单调,符合题意. 当时,只能取,则,, 从而,是图象的对称轴.当时,, 这个区间含有,则函数在上不单调,不符合题意. 当时,只能取,则,, 从而,是图象的对称轴. 当时,,这个区间不含有中的任何一个, 函数在上单调,符合题意. 当时,只能取,则,, 从而,是图象的对称轴.当时,, 这个区间含有,则函数在上不单调,不符合题意. 综上,的最大值为9. 解法2:根据函数的图象特征知,它的一个零点和一条对称轴之间的最近距离为周期的四分之一, 所以,即,可得,其中. 所以函数的极值点为. 由于在上单调,所以对于任意的, 都有, 即. 当时,,存在,不合题意; 当时,,对任意的,符合题意. 解法3:从,入手来思考,要取最大值, 可以结合选项,从取值最大的选项开始,一一验证. 当时,,从单调区间的一个端点往前推算, 靠近的单调区间为,,容易看出,不合题意. 当时,,从单调区间的一个端点往前推算, 靠近的单调区间为,,容易看出,符合题意. 解法4:由得,则, 从而其中. 由,即,可知为正奇数. 由得 又由于,所以只能取. 当时,;当时,;当时,; 当时,. 因为是正奇数且不超过12,所以. 当时,,, 该区间含有,则在上不单调,不符合题意. 当时,,, 该区间不含有中的任何一个,则在上单调,符合题意. 综上,的最大值为9. 解法5:由题意知,得,即,从而①. 又由题意可得其中,则. 又因为,所以. 当时,,②. 由①②可得,的最大值为9. 故选:B. 【突破提升训练・19】函数(且在上单调,且,若在上恰有2个零点,则的取值最准确的范围是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由结合函数单调性,即可确定的一个对称中心为,即可求得;利用函数的对称中心和单调区间,结合周期可得,求出,再结合函数零点个数,列出不等式求得,综合,即可求得的取值范围. 【详解】因为函数在区间上单调, 且满足,而,, 即的一个对称中心为,故; 而,故在区间上单调, 设函数的最小正周期为T,则; 函数在区间上恰有2个零点,则恰好为第一个零点, 相邻两个零点之间相距半个周期, 故,即, 解得,结合, 可得的取值范围为, 故选:B. 【突破提升训练・20】已知函数在上恰有4个不同的零点,则实数的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】在同一坐标系中,作出函数的图象,即可根据交点个数列不等式求解. 【详解】由可得, 在同一坐标系中作出的图象如下: 要使在上恰有4个不同的零点,则 且,解得, 故选:B 【突破提升训练・21】已知函数在区间上单调递减,且在区间上只有1个零点,则的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】结合余弦函数的单调性与零点列式计算即可得. 【详解】当时,, 则, 当时,,则, 即有,解得. 故选:C. 【突破提升训练・22】已知函数经过点,且在上只有一个零点,则的最大值为( ) A. B. C.2 D. 【答案】C 【分析】运用代入法,结合余弦型函数的性质、函数零点的定义进行求解即可. 【详解】因为经过点, 所以,因为,所以, 即,令, 因为,所以, 因为在上只有一个零点, 所以有,所以的最大值为, 故选:C 【突破提升训练・23】若函数()在区间上单调递减,且在区间上存在零点,则的取值范围是 A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由题意结合余弦函数的单调区间可得,由余弦函数的零点可得,即可得解. 【详解】当时,, 又,, 函数()在区间上单调递减, ,即,解得; 令,则,即, 由,可得当且仅当时,, 又函数()在区间上存在零点, ,解得; 综上,的取值范围是. 故选:D. 【点睛】本题考查了余弦函数图象与性质的应用,考查了运算求解能力,属于中档题. 【突破提升训练・24】已知函数,将的图象先向左平移个单位长度,然后再向下平移1个单位长度,得到函数的图象,若图象关于对称,则为( ). A. B. C. D. 【答案】A 【分析】利用三角恒等变换先化简,由图象的平移变换得,又,即,结合即可求解. 【详解】由题意有, 由的图象先向左平移个单位长度,然后再向下平移1个单位长度, 得到函数, 故, 所以,,,由于,所以. 故选:A. 【突破提升训练・25】已知函数的图象关于直线对称,则的取值可能是( ) A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】C 【分析】依题意可知取最值,由此列出不等式求解即可. 【详解】,由题意可得, 解得,当时,. 故选:C 【突破提升训练・26】已知函数的图象关于直线对称,则的取值可以是( ) A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】B 【分析】由正弦型函数的对称性知,即可求解. 【详解】由题意,,得, 当时,, 故选:B. 【突破提升训练・27】若函数关于对称,则的最小值为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】B 【分析】根据正弦函数的对称性可得,再将代入求解即可. 【详解】函数关于对称,则其对称轴满足,为整数, 将代入,得,解得,又因为,所以当时,取得最小值为3, 因此,的最小值为3,所以B正确. 故选:B. 【突破提升训练・28】已知函数(),,则的最小值为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用辅助角公式化简函数,由正弦函数的图像的性质及已知条件得到函数对称轴,即可求得的最小值. 【详解】, ∵,要求的最小值,则函数周期,即. ∴函数关于对称,,即, ∴的最小值为, 故选:B. 【突破提升训练・29】若函数的图象的一个对称中心的横坐标为1,则的最小值为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据正切型函数的性质,结合题意,可得的表达式,赋值即可得答案. 【详解】由函数的性质知, 其图象的对称中心的横坐标满足, 因为点是函数图象的一个对称中心, 所以, 又,故当时,, 所以的最小值为, 故选:C. 【突破提升训练・30】已知函数图象的一条对称轴和一个对称中心的最小距离为,则下列说法错误的是( ) A.函数的最小正周期为 B.是函数的一个零点 C. D. 【答案】C 【分析】化简的解析式,根据的对称轴和对称中心的最小距离求得,根据三角函数的周期性、零点、最值、对称轴等知识确定正确答案. 【详解】,, 由于图象的一条对称轴和一个对称中心的最小距离为, 所以,所以, A选项,函数的最小正周期为,A选项正确. B选项,,所以是函数的一个零点,B选项错误. C选项,,所以C选项错误. D选项,,所以,D选项正确. 故选:C 【突破提升训练・31】将函数图象向左平移个单位长度,再将其图象上所有点的横坐标变为原来的倍,得到函数的图象.若函数在区间上恰有8个零点,则的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据三角函数图象变换的知识求得,由在区间上的零点个数列不等式,从而求得的取值范围. 【详解】将函数图象向左平移个单位长度, 得, 再将其图象上所有点的横坐标变为原来的倍,得到函数, 由,可得, 即, 显然当时,零点在内, 当时,,即; 当时,,即 综上可得,. 故选:B 【突破提升训练・32】将函数图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,所得图象在区间上恰有两个零点,且在上单调递增,则的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据函数的伸缩可得函数解析式,再利用整体法判断零点及单调性情况,可得不等式,解不等式即可得解. 【详解】将函数图象上所有点的横坐标变为原来的可得, 设, 当时,, 由函数在上恰有两个零点, 则,解得, 又当,, 则,, 函数在上单调递增, 所以,解得, 综上所述, 故选:C. 【突破提升训练・33】已知函数,是函数的一个零点,且是其图象的一条对称轴.若在区间上单调,则的最大值为( ) A.18 B.17 C.14 D.13 【答案】D 【分析】由已知可得,结合,得到(),再由是的一个单调区间,可得T,即,进一步得到,然后对逐一取值,分类求解得答案. 【详解】由题意,得,∴, 又,∴(). ∵是的一个单调区间,∴T,即, ∵,∴,即. ①当,即时,,,∴,, ∵,∴,此时在上不单调, ∴不符合题意; ②当,即时,,,∴,, ∵,∴,此时在上不单调, ∴不符合题意; ③当,即时,,,∴,. ∵,∴,此时在上单调递增, ∴符合题意, 故选:D 【突破提升训练・34】已知函数,若在区间内有且仅有4个零点和4条对称轴,则的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用辅助角公式化简函数,再结合正弦函数的零点及对称性列式求解即得. 【详解】函数,当时,, 由在区间内有且仅有4个零点,得,解得, 由在区间内有且仅有4条对称轴,得,解得, 所以的取值范围是. 故选:C 【突破提升训练・35】设函数的图象在区间上恰有三条对称轴、函数在上恰有两个零点,则的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据对称轴满足的条件,结合在区间上恰有三条对称轴,可得,结合区间上恰有两个零点,知,从而可得的取值范围. 【详解】由,得. 根据函数的图象在区间上恰有三条对称轴,知,得. 根据函数在区间上恰有两个零点,知,得. 综上,的取值范围为. 故选:C 【突破提升训练・36】若函数在上有且仅有三个零点,则的取值范围是 . 【答案】 【分析】利用整体思想,求出的所在区间;再根据正切函数的性质确定区间右端点所处位置,解出的取值范围. 【详解】当时,. 原条件等价于在上有且仅有三个零点. 进而可确定,解得. 故答案为: 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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重难点25:三角函数中ω的值或范围问题(培优固本提能讲义)-2026届高三数学一轮复习
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