专题二 微重点3 三角函数中ω,φ的范围问题--2024年高考数学复习二轮讲义
展开考点一 三角函数的最值(值域)与ω,φ的取值范围
例1 (1)若函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,4)))(ω>0)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的值域是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(\r(2),2),1)),则ω的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(3,2))) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(3,2),3)) C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(3,\f(7,2))) D.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(5,2),\f(7,2)))
(2)(多选)(2023·湖北省八市联考)已知函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,3)))+cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,6)))(ω>0),将f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的eq \f(1,2)(纵坐标不变)得到函数g(x)的图象,若g(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,12)))上恰有一个最值点,则ω的取值可能是( )
A.1 B.3 C.5 D.7
规律方法 求三角函数的最值(值域)问题,主要是整体代换ωx±φ,利用正、余弦函数的图象求解,要注意自变量的范围.
跟踪演练1 (1)(2023·株洲模拟)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)+1eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,|φ|≤\f(π,2))),其图象与直线y=3相邻两个交点的距离为π,若f(x)>2对∀x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,24),\f(π,3)))恒成立,则φ的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,2))) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,3))) C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,12),\f(π,3))) D.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,12),\f(π,6)))
(2)(2023·贵阳模拟)将函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,3)))(ω>0)的图象向右平移eq \f(1,4)个周期后所得的图象在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))内有5个极值点,则ω的取值范围是________________.
考点二 单调性与ω,φ的取值范围
例2 (1)(2023·南通模拟)已知函数f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,4)))(ω>0),若f(x)在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π))上单调递增,则ω的取值范围是____________________________________________________________.
(2)(2023·柳州模拟)若直线x=eq \f(π,4)是曲线y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,4)))(ω>0)的一条对称轴,且函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,4)))在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,12)))上不单调,则ω的最小值为( )
A.9 B.7 C.11 D.3
规律方法 若三角函数在区间[a,b]上单调递增,则区间[a,b]是该函数单调递增区间的子集,利用集合的包含关系即可求解.
跟踪演练2 已知f(x)=sin(2x-φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0<φ<\f(π,2)))在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,3)))上单调递增,且f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(7π,8)))上有最小值,那么φ的取值范围是( )
A.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,2))) B.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,4)))
C.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3),\f(π,2))) D.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,3)))
考点三 零点与ω,φ的取值范围
例3 (1)(2023·新高考全国Ⅰ)已知函数f(x)=cs ωx-1(ω>0)在区间[0,2π]上有且仅有3个零点,则ω的取值范围是________.
(2)将函数f(x)=cs x的图象先向右平移eq \f(π,6)个单位长度,再把所得函数图象的横坐标变为原来的eq \f(1,ω)(ω>0)倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象,若函数g(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上没有零点,则ω的取值范围是________.
规律方法 已知函数的零点、极值点求ω,φ的取值范围问题,一是利用三角函数的图象求解;二是利用解析式,直接求函数的零点、极值点即可,注意函数的极值点即为三角函数的最大值、最小值点.
跟踪演练3 (多选)(2023·郴州模拟)将函数g(x)=sin ωx(ω>0)的图象向左平移eq \f(π,5ω)个单位长度得到函数f(x)的图象,已知f(x)在[0,2π]上有且只有5个零点,则下列结论正确的是( )
A.f(x)的图象关于点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),0))对称
B.f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,2π))上有且只有5个极值点
C.f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,10)))上单调递增
D.ω的取值范围是eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(12,5),\f(29,10)))
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