内容正文:
提升点1 三角函数中 , 的范围问题
类型一 由单调性求范围
[例1] [2024·连云港调研]已知函数,的图象过点,且在区间,上单调,则 的最大值为( )
A. B. 4 C. D. 8
【答案】C
【解析】因为函数 的图象过点,
所以,解得,
因为,所以,
所以,
当,时,,,
因为 在区间,上单调,
所以, ,,,
即 且 ,,
则,,
由,得,.
因为,所以当 时,,,
则,;
当 时,,,
综上,,,,
即 的最大值为.
由函数的一个单调区间(区间也可以是开区间或半开半闭区间)求解 或 的取值范围,将区间端点值代入后,去对应 ,或 ,,列出不等式(组)求解.另外,因为函数在一个周期内的单调递减(增)区间的区间长度恰好是,所以单调区间的长度必不超过,根据这个性质有时也可求出 的取值范围.
[对点训练].已知函数,,,若在区间,上,单调递增,单调递减,则 的取值范围是( )
A. , B. C. , D. ,
【答案】A
【解析】选A.由题意得,
.
令,由,,
,得,.
因为在区间,上,单调递增,单调递减,
所以 解得,
所以 的取值范围是.
类型二 由最值(值域)求范围
[例2] 若函数在,上的值域是,,则 的取值范围是( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】B
【解析】因为,,,
所以,.
因为函数 在,上的值域是,,所以,
解得.
解决利用最值求 , 的问题,主要是利用三角函数的最值与对称或周期的关系,列出关于 , 的不等式(组),进而求出 , 的值或取值范围.
[对点训练].[2024·广西三模]已知函数在上有最小值没有最大值,则 的取值范围是( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】D
【解析】选D.依题意,,当 时,,若 在 上有最小值没有最大值,则 ,所以.
类型三 由对称性求范围
[例3] 已知函数的图象在区间内至多存在3条对称轴,则 的取值范围是( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】A
【解析】因为,,
所以,,设,
画出 的大致图象如图,
要使 的图象在区间 内至多存在3条对称轴,则,,解得,.
利用最小正周期,根据的图象两对称中心的距离、对称中心到对称轴的距离、两对称轴间的距离的关系,可建立关于, , 的方程使问题获解.
[对点训练].[2024·德州二模]将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,若直线为图象的一条对称轴,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】选B.由题意得,,又因为直线 是 图象的一条对称轴,
所以,,即,,且,下面结合选项对整数 取值:
当 时,;当 时,;
当 时,;当 时,,
所以 的最小值为.
类型四 由零点、极值点求范围
[例4] 设函数在区间上恰有三个极值点、两个零点,则 的取值范围是( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】C
【解析】由选项知,由,
得,.
根据函数 在区间 上恰有三个极值点、两个零点,
知 ,解得.
所以, 的取值范围为,.
解决的零点与极值点问题通常先利用换元法求 的范围,再结合的图象列出关于 的不等式(组),进而求出 的值或取值范围.
[对点训练].[2024·湖南九校联考]已知函数,若沿轴方向平移的图象,总能保证平移后的曲线与直线在区间上至少有2个交点,至多有3个交点,则正实数 的取值范围为( )
A. , B. , C. , D.
【答案】A
【解析】选A.由题知
,
若沿 轴方向平移 的图象,考虑其任意性,不妨设得到的图象的函数解析式为.
令,即,,
取 ,则.
依题意知,在 上至少有2解,至多有3解,
则须使区间 的长度不小于 且小于,
即,解得.
第 19 页
学科网(北京)股份有限公司
$