内容正文:
4.7 三角函数中有关的范围问题
题型一 三角函数的单调性与的关系
[例1]
(2026·湖南长沙市第一中学月考(七))
1. 定义,设函数,若 在区间 上单调递减,则ω的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
跟踪训练1
(2026·安康模拟)
2. 已知函数在上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型二 三角函数的对称性与的关系
[例2]
(2026·杭州模拟)
3. 已知,函数在有三条对称轴和两个极小值,则( )
A. B.
C. D.
跟踪训练2
(2026·呼和浩特模拟)
4. 已知函数在区间上有且仅有两条对称轴,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型三 三角函数的最值与的关系
[例3]
5. 已知函数f(x)=2sin ωx在区间上的最小值为-2,则ω的取值范围是________.
(2026·天津模拟)
6. 已知偶函数在上恰有2个最大值点,则实数的取值范围为______.
跟踪训练3
7. 已知函数,若,且在区间内有最大值,无最小值,则______________
题型四 三角函数的零点与的关系
[例4]
(2026·银川模拟)
8. 已知函数,若为的零点,是的图象的对称轴,且在区间上单调,则实数取最大值时,( )
A. B. C. D.
跟踪训练4
9. 已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是________.
4.7 三角函数中有关的范围问题
题型一 三角函数的单调性与的关系
[例1]
(2026·湖南长沙市第一中学月考(七))
【1题答案】
【答案】A
【解析】
【分析】先找出与的交点,确定的表达式,求得单调区间,再结合给定区间的单调性列出关于的不等式组求解.
【详解】令,即,则,解得.
与的周期均为.
当时,在一个周期内,根据与的大小关系来确定:
当时,,,单调递增;
当时,,,单调递减区间为;
当时,,,单调递减区间为.
所以函数的单调递减区间为和.
因为在区间上单调递减,对其进行分类讨论:
情形1.,解得.
由得,.
由,解得,
所以或,
所以或;
情形2.,解得,
由得,解得,
由,解得,
所以,
所以.
综上,的取值范围是,
故选:A.
跟踪训练1
(2026·安康模拟)
【2题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】由,求得单调递减区间,进而可得,求解即可.
【详解】;
令,则,
所以在是减函数,
因为在区间单调递减,所以有,
即,又,所以,.
故选:B.
题型二 三角函数的对称性与的关系
[例2]
(2026·杭州模拟)
【3题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定的函数式,利用正弦函数的对称轴及极小值,按分类列出不等式组求解即得.
【详解】当时,由,得,
由函数图象在上三条对称轴,得,
由函数在上有两个极小值点,得,显然无解;
当时,由,得,
则,解得,
故选:C
跟踪训练2
(2026·呼和浩特模拟)
【4题答案】
【答案】A
【解析】
【分析】由的取值范围求出,再结合题意及正弦函数的性质得到,解得即可.
【详解】当,则,,
依题意可得,解得,
故选:A
题型三 三角函数的最值与的关系
[例3]
【5题答案】
【答案】(-∞,-2]∪
【解析】
【分析】首先分两种情况和分别讨论范围,然后根据题意,最小值小于等于即可.
【详解】显然ω≠0.
若ω>0,当x∈时,-ω≤ωx≤ω,因为函数f(x)=2sin ωx在区间上的最小值为-2,所以-ω≤-,解得ω≥.
若ω<0,当x∈时,ω≤ωx≤-ω,因为函数f(x)=2sin ωx在区间上的最小值为-2.所以ω≤-,解得ω≤-2.综上所述,符合条件的实数ω的取值范围是.
故答案为:
【点睛】本题考查正弦函数的单调性和最值,考查已知最值求参数,对三角函数基础知识熟练掌握是解题的关键,属于基础题.
(2026·天津模拟)
【6题答案】
【答案】
【解析】
【分析】借助辅助角公式及偶函数的性质可得,再结合正弦函数的性质结合整体思想计算即可得.
【详解】,
由为偶函数,故有,
即,又,故,
即,
当时,,
即函数在区间上恰有两个最大值点,
故有,即.
故答案为:.
跟踪训练3
【7题答案】
【答案】##.
【解析】
分析】根据区间内最值情况和函数值相等可确定且,由此可求得.
【详解】区间内有最大值,无最小值,,
当时,取得最大值,即,
解得:,
又,即,,又,.
故答案为:##.
题型四 三角函数的零点与的关系
[例4]
(2026·银川模拟)
【8题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】根据在区间上单调求得,再结合零点和对称轴得,即可得,最后根据对称轴得,结合,求解验证即可.
【详解】因为的最小正周期,且在区间上单调,所以,
又,故①;
又因为为的零点,是的图象的对称轴,
所以(),整理,得()②.
由①②得且为奇数,当时,将代入,
令(),得,
又,故取,得,此时().
验证当时,,满足在区间上单调递减.
故实数的最大值为,此时.
故选:B
跟踪训练4
【9题答案】
【答案】
【解析】
【分析】令,得有3个根,从而结合余弦函数的图像性质即可得解.
【详解】因为,所以,
令,则有3个根,
令,则有3个根,其中,
结合余弦函数的图像性质可得,故,
故答案为:.
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