三角函数W的取值范围经典题例
- 格式:pdf
- 大小:131.32 KB
- 文档页数:5
专题13 三角函数中参数ω的取值范围问题
目录
①ω的取值范围与单调性结合 (1)
②ω的取值范围与对称性相结合 (4)
③ω的取值范围与三角函数的最值相结合 (6)
④ω的取值范围与三角函数的零点相结合 (9)
⑤ω的取值范围与三角函数的极值相结合 (15)
①ω的取值范围与单调性结合
②ω的取值范围与对称性相结合
要使()g x 的图像在区间(0,π)上有且仅有两条对称轴和两个对称中心,则π5π2ππ32ω<+
≤,解得51336
ω<≤,因为*ω∈N ,所以2ω=.
③ω的取值范围与三角函数的最值相结合
④ω的取值范围与三角函数的零点相结合
所以,由上图可知,
9π11ππ22ωω<≤,解得911
22
ω<≤ ,所以,当1k =-时145k ω=-=,故选:B
5.(2023春·高一单元测试)已知函数()4cos f x x =,将函数
所以
24 24
ω
ω
ππ
π
ωω
>
⎧
⎪
⇒≤<⎨
≤<
⎪⎩
.
故答案为:[2,4).
⑤ω的取值范围与三角函数的极值相结合
由余弦函数()cos h t t =的性质可得:π
3ππ3
ω<+≤解得:811
33
ω<≤.。
专题6-2三角函数中“ω”的取值范围2022·全国甲卷(理)T112023·新高考Ⅰ卷T152023·新高考Ⅱ卷T162022·全国乙卷数学(理)T154.记函数()()cos (0,0π)f x x ωϕωϕ=+><<的最小正周期为T ,若3()2f T =,9x π=为()f x 的零点,则ω的最小值为 .题型一 在某区间上满足1个条件限制1.已知函数()cos (0)6f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭在区间7,26ππω⎛⎤ ⎥⎝⎦上有且只有3个零点,则ω的取值范围是____________.2023·湖南郴州·统考三模2.(多选)设函数()sin (0)g x x ωω=>向左平移π5ω个单位长度得到函数()f x ,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π,02⎛⎫⎪⎝⎭对称B .()f x 在()0,2π上有且只有5个极值点C .()f x 在π0,10⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增D .ω的取值范围是1229,510⎡⎫⎪⎢⎣⎭2024届·江苏省南京市六校联合调研(10月)3.(多选)已知函数()sin 3cos (0)f x x x ωωω=+>,下列说法正确的是( )A .函数()f x 的值域为[]22-,B .若存在12,x x ∈R ,使得对x ∀∈R 都有()()()12f x f x f x ≤≤,则12x x -的最小值为2πωC .若函数()f x 在区间ππ,63⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,则ω的取值范围为10,2⎛⎤⎥⎝⎦D .若函数()f x 在区间()0,π上恰有3个极值点和2个零点,则ω的取值范围为138,63⎛⎤⎥⎝⎦2024届·广东省六校第二次联考4.已知函数π()4cos sin cos(π2)6f x x x x ωωω⎛⎫=++- ⎪⎝⎭,其中0ω>.若函数()f x 在π5π,66⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上为增函数,重点题型·归类精讲2024届长郡中学月考(二) 5.已知函数211()sin sin (0)222x f x x ωωω=+->,x R ∈.若()f x 在区间(,2)ππ内没有零点,则ω的取值范围是 A .10,8⎛⎤ ⎥⎝⎦B .150,,148⎛⎤⎡⎫⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭C .50,8⎛⎤⎥⎝⎦D .1150,,848⎛⎤⎡⎤⋃ ⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦2024届浙江省名校协作体高三上学期适应性考T78.已知函数π()cos sin (0)6f x x x ωωω⎛⎫=-+> ⎪⎝⎭,若()f x 在[0,π]上的值域为11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,则ω的取值范围为( ) A. 2,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦B. 24,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦C. 74,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦D. 27,36⎡⎤⎢⎥⎣⎦2024届山东联考9.若函数()()cos 05πf x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在区间π3π,22⎛⎫⎪⎝⎭上恰有两个零点,则ω的取值范围是( )A .2311,155⎛⎤ ⎥⎝⎦B .2311,155⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .23111343,,155515⎛⎤⎡⎤⎥⎢⎥⎝⎦⎣⎦D .23111343,,155515⎡⎫⎡⎫⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭2024届·长沙一中月考(二)10.函数()2sin()f x x ωϕ=+(0ω>,ππ2ϕ<<)的部分图象如图所示,若()()1g x f x =+在[]6,ππ上有且仅有3个零点,则ω的最小值为( )A .52B .3C .196D .922024届·合肥一中高三上学期第一次检测(10月)11.已知函数()()2sin f x x ωϕ=+,其中0ω>,0πϕ<<,且()π3f x f ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,若()f x 在区间π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上恰有3个零点,则ω的取值范围是( )题型二 在某区间上单调2023武汉市华中师大附一中高三上期中2023届杭州市二模T82024届·重庆市高三上学期入学调研17,612⎤⎡⎤⎥⎢⎥⎦⎣⎦ 17,312⎤⎡⎤⎥⎢⎥⎦⎣⎦2023·杭州二模T8(改)4π03⎛⎫= ⎪⎝⎭,且在区间π2,43⎛ ⎝题型三 涉及多个函数性质2024届深圳宝安区10月调研20.记函数()()cos (0,0π)f x x ωϕωϕ=+><<的最小正周期为T ,若()f T =9x π=为()f x 的零点,则ω的最小值为 .湖北省黄冈市2023-2024学年高三上学期9月调研2023·山东淄博·统考三模。
ʏ徐春生求ω的值(取值范围)问题的常见命题角度有:周期性与ω的关系,奇偶性与ω的关系,单调性与ω的关系,对称性与ω的关系,最值与ω的关系㊂一㊁三角函数的周期性与ω的关系例1 设ω>0,将函数f (x )=s i n ωx +æèçπ6)的图像向右平移π6个单位长度后,所得图像与原图像重合,则ω的最小值为㊂解:依题意得2k πω=π6(k ɪZ ),解得ω=12k (k ɪZ )㊂又ω>0,所以ωm i n =12㊂二㊁三角函数的奇偶性与ω的关系例2 已知函数f (x )=23s i n ωx2㊃c o s ωx 2+2s i n 2ωx 2-1(ω>0)的图像向左平移π12个单位长度后得到函数g (x )的图像关于坐标原点对称,则ω的最小值为㊂解:由已知得函数f (x )=3s i n ωx -c o s ωx =2s i n ωx -π6(),所以函数g (x )=2s i n ωx +ωπ12-π6()㊂由g (x )为奇函数,可得ωπ12-π6=k π(k ɪZ ),所以ω=12k +2(k ɪZ )㊂又ω>0,故ω的最小值为2㊂三㊁三角函数的单调性与ω的关系例3 已知ω>0,函数f (x )=s i n ωx +π4()在π2,π()上单调递减,则ω的一个最小取值范围是㊂解:由2k π+π2ɤωx +π4ɤ2k π+3π2(k ɪZ ),可得2k πω+π4ωɤx ɤ2k πω+5π4ω(k ɪZ )㊂因为f (x )=s i n ωx +π4()在π2,π()上单调递减,所以2k πω+π4ωɤπ2,2k πω+5π4ωȡπìîíïïïï(k ɪZ ),解得ωȡ4k +12,ωɤ2k +54ìîíïïïï(k ɪZ )㊂由ω>0,取k =0,得12ɤωɤ54,即所求的ωɪ12,54[]㊂四㊁三角函数的对称性与ω的关系例4 已知函数f (x )=c o s ωx +æèçπ3)(ω>0)的一条对称轴为直线x =π3,一个对称中心为点π12,0(),则ω的最小值为㊂解:已知ω>0,函数f (x )=c o sωx +æèçπ3)的一条对称轴为直线x =π3,所以ωˑπ3+π3=k π,k ɪZ ,可得ω=3k -1,k ɪZ ㊂由函数f (x )=c o s ωx +π3()的一个对称中心为点π12,0(),可得ωˑπ12+π3=n π+π2,n ɪZ ,所以ω=12n +2,n ɪZ㊂综上可得,ω的最小值为2㊂五㊁三角函数的最值与ω的关系例5 为了使函数f (x )=s i n ωx (ω>0)在区间0,1[]上至少有50个最大值,则ω的最小值为㊂解:由函数f (x )在区间0,1[]上至少有50个最大值,可知f (x )在区间0,1[]上至少要有4914个周期,所以1974T =1974ˑ2πω=197π2ωɤ1,解得ωȡ197π2,所以ω的最小值为197π2㊂作者单位:广东省汕头市澄海凤翔中学(责任编辑 郭正华)1 数学部分㊃知识结构与拓展 高一使用 2021年12月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。
三角函数ω的取值范围及解三角形中的范围与最值问题命题预测三角函数与解三角形是每年高考常考内容,在选择、填空题中考查较多,有时会出现在选择题、填空题的压轴小题位置,综合考查以解答题为主,中等难度.高频考法(1)ω取值与范围问题(2)面积与周长的最值与范围问题(3)长度的范围与最值问题01ω取值与范围问题1、f (x )=A sin (ωx +φ)在f (x )=A sin (ωx +φ)区间(a ,b )内没有零点⇒b -a ≤T2k π≤aω+ϕ<π+k πk π<bω+ϕ≤π+k π⇒b -a ≤T2a ≥k π-ϕωb ≤π+k π-ϕω同理,f (x )=A sin (ωx +φ)在区间[a ,b ]内没有零点⇒b -a ≤T2k π<aω+ϕ<π+k πk π<bω+ϕ<π+k π ⇒b -a <T2a >k π-ϕωb <π+k π-ϕω2、f (x )=A sin (ωx +φ)在区间(a ,b )内有3个零点⇒T <b -a ≤2T k π≤aω+ϕ<π+k π3π+k π<bω+ϕ≤4π+k π⇒T <b -a ≤2T k π-φω≤a <(k +1)π-φω(k +3)π-φω<b ≤(k +4)π-φω同理f (x )=A sin (ωx +φ)在区间[a ,b ]内有2个零点⇒T2≤b -a <3T2k π<aω+ϕ≤π+k π2π+k π≤bω+ϕ<3π+k π ⇒T 2≤b -a <3T2k π-φω<a ≤k π+π-φω(k +2)π-φω≤b <(k +3)π-φω 3、f (x )=A sin (ωx +φ)在区间(a ,b )内有n 个零点⇒(n-1)T2≤b-a<(n+1)T2kπ-φω≤a<kπ+π-φω(k+n)π-φω<b≤(k+n+1)π-φω同理f(x)=A sin(ωx+φ)在区间[a,b]内有n个零点⇒(n-1)T2≤b-a<(n+1)T2kπ-φω<a≤kπ+π-φω(k+n)π-φω≤b<(k+n+1)π-φω4、已知一条对称轴和一个对称中心,由于对称轴和对称中心的水平距离为2n+14T,则2n+14T=(2n+1)π2ω=b-a .5、已知单调区间(a,b),则a-b≤T 2.1(2024·江苏南通·二模)已知函数y=3sinωx+cosωx(ω>0)在区间-π4,2π3上单调递增,则ω的最大值为()A.14B.12C.1211D.832(2024·四川泸州·三模)已知函数f x =sinωx-2π3(ω>0)在0,π 有且仅有三个零点,则ω的取值范围是()A.83,11 3B.83,113C.53,83D.53,833(2024·四川德阳·二模)已知函数f x =sinωx+φ(ω>0,φ∈R)在区间7π12,5π6上单调,且满足f7π12=-f3π4 .给出下列结论,其中正确结论的个数是()①f2π3=0;②若f5π6-x=f x ,则函数f x 的最小正周期为π;③关于x的方程f x =1在区间0,2π上最多有3个不相等的实数解;④若函数f x 在区间2π3,13π6上恰有5个零点,则ω的取值范围为83,103.A.1B.2C.3D.44(2024·江苏泰州·模拟预测)设函数f x =2sinωx-π6-1ω>0在π,2π上至少有两个不同零点,则实数ω的取值范围是()A.32,+∞B.32,73∪52,+∞C.136,3 ∪196,+∞ D.12,+∞ 02面积与周长的最值与范围问题正弦定理和余弦定理是求解三角形周长或面积最值问题的杀手锏,要牢牢掌握并灵活运用.利用三角公式化简三角恒等式,并结合正弦定理和余弦定理实现边角互化,再结合角的范围、辅助角公式、基本不等式等求其最值.1(2024·青海·模拟预测)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2a cos 2B +2b cos A cos B =c .(1)求B ;(2)若b =4,△ABC 的面积为S .周长为L ,求SL的最大值.2(2024·陕西汉中·二模)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,请从下列条件中选择一个条件作答:(注:如果选择条件①和条件②分别作答,按第一个解答计分.)①记△ABC 的面积为S ,且3AB ⋅AC =2S ;②已知a sin B =b cos A -π6 .(1)求角A 的大小;(2)若△ABC 为锐角三角形,且a =6,求△ABC 周长的取值范围.3(2024·宁夏银川·二模)已知平面四边形ABCD中,∠A+∠C=180°,BC=3.(1)若AB=6,AD=3,CD=4,求BD;(2)若∠ABC=120°,△ABC的面积为932,求四边形ABCD周长的取值范围.4(2024·四川德阳·二模)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin B=23cos2A+C 2.(1)求B;(2)若△ABC为锐角三角形,且c=1,求△ABC面积的取值范围.03长度的范围与最值问题对于利用正、余弦定理解三角形中的最值与范围问题,主要有两种解决方法:一是利用基本不等式,求得最大值或最小值;二是将所求式转化为只含有三角形某一个角的三角函数形式,结合角的范围,确定所求式的范围.1(2024·贵州遵义·一模)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知3b-a sin C=3a cos C.(1)求A;(2)若△ABC为锐角三角形,c=2,求b的取值范围.2(2024·宁夏固原·一模)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且2sin B sin C+cos2C= 1+cos2A-cos2B.(1)求证:B+C=2A;(2)求c-ba的取值范围.3(2024·河北衡水·一模)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,三角形面积为S ,若D 为AC 边上一点,满足AB ⊥BD ,BD =2,且a 2=-233S +ab cos C .(1)求角B ;(2)求2AD+1CD 的取值范围.4(2024·陕西安康·模拟预测)已知锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,其中a =8,ac =1+sin 2A -sin 2C sin 2B ,且a ≠c .(1)求证:B =2C ;(2)已知点M 在线段AC 上,且∠ABM =∠CBM ,求BM 的取值范围.1在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =3,A =60°,则b 的取值范围是()A.0,6B.0,23C.3,23D.3,62已知函数f (x )=sin (ωx +φ)(ω>0),现有如下说法:①若φ=π3,函数f (x )在π6,π3 上有最小值,无最大值,且f π6 =f π3,则ω=5;②若直线x =π4为函数f (x )图象的一条对称轴,5π3,0 为函数f (x )图象的一个对称中心,且f (x )在π4,5π6 上单调递减,则ω的最大值为1817;③若f (x )=12在x ∈π4,3π4 上至少有2个解,至多有3个解,则ω∈4,163 ;则正确的个数为()A.0B.1C.2D.33设函数f x =sin 2ωx -cos 2ωx +23sin ωx cos ωx ω>0 ,当x ∈0,π2时,方程f x =2有且只有两个不相等的实数解,则ω的取值范围是()A.73,133B.73,133C.83,143D.83,1434将函数f x =sin ωx -cos ωx (ω>0)的图象向左平移π4个单位长度后,再把横坐标缩短为原来的一半,得到函数g x 的图象.若点π2,0是g x 图象的一个对称中心,则ω的最小值是()A.45B.12C.15D.565已知函数f (x )=sin ωx +π6 (ω>0),若将f (x )的图象向左平移π3个单位后所得的函数图象与曲线y =f (x )关于x =π3对称,则ω的最小值为() A.23B.13C.1D.126(多选题)△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,S 为△ABC 的面积,且a =2,AB ⋅AC=23S ,下列选项正确的是()A.A =π6B.若b =2,则△ABC 只有一解C.若△ABC 为锐角三角形,则b 取值范围是23,4D.若D 为BC 边上的中点,则AD 的最大值为2+37已知函数f x =12+3sin ωx cos ωx -cos 2ωx ω>0 ,若f x 的图象在0,π 上有且仅有两条对称轴,则ω的取值范围是.8已知函数f x =sin ωx ω>0 ,若∃x 1,x 2∈π3,π,f x 1 =-1,f x 2 =1,则实数ω的取值范围是.9已知函数f x =sin ωx +φ ω>0 满足f x ≥f π12,且f x 在区间-π3,π3 上恰有两个最值,则实数ω的取值范围为.10已知函数f (x )=-sin ωx -π4(ω>0)在区间π3,π 上单调递减,则ω的取值范围是.11若函数f x =cos ωx -π6ω>0 在区间π3,2π3 内单调递减,则ω的最大值为.12已知函数f (x )=4sin ωx ,g (x )=4cos ωx -π3+b (ω>0),且∀x 1,x 2∈R ,|f (x 1)-g (x 2)|≤8,将f (x )=4sin ωx 的图象向右平移π3ω个单位长度后,与函数g (x )的图象相邻的三个交点依次为A ,B ,C ,且BA ⋅BC<0,则ω的取值范围是.13在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,∠ABC =2π3,∠ABC 的平分线交AC 于点D ,且BD =2,则a +4c 的最小值为.14在锐角△ABC 中,角A 、B 、C 所对边的边长分别为a 、b 、c ,且2b sin A -3a =0.(1)求角B ;(2)求sin A +sin C 的取值范围.15在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2b sin A -3a =0.(1)求角B 的大小;(2)求cos A +cos C 的取值范围.16已知锐角△ABC的三内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且b2+c2-(b⋅cos C+c⋅cos B)2=bc,(1)求角A的大小;(2)如果该三角形外接圆的半径为3,求bc的取值范围.17在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,cos2B-sin2B=-1 2.(1)求角B,并计算sin B+π6的值;(2)若b=3,且△ABC是锐角三角形,求a+2c的最大值.18在△ABC中,D为BC边上一点,DC=CA=1,且△ACD面积是△ABD面积的2倍.(1)若AB=2AD,求AB的长;(2)求sin∠ADBsin B的取值范围.19记锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2sin B sin C +cos2C =1+cos2A -cos2B .(1)证明:B +C =2A ;(2)求cb的取值范围.20记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a +b +c a +b -c =3,且△ABC 的面积为334.(1)求角C ;(2)若AD =2DB ,求CD 的最小值.21已知函数f x =12-sin 2ωx +32sin2ωx ω>0 的最小正周期为4π.(1)求f x 在0,π 上的单调递增区间;(2)在锐角三角形ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2a -c cos B =b ⋅cos C ,求f A 的取值范围.22已知在△ABC 中,1-cos A 2-sin A =0,(1)求A ;(2)若点D 是边BC 上一点,BD =2DC ,△ABC 的面积为3,求AD 的最小值.23在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足2sin A +C cos A -sin C cos A =sin A cos C .(1)求角A ;(2)若点D 在线段BC 上,且满足BD =3DC ,AD =3,求△ABC 面积的最大值.24已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,向量m =a +b ,c ,n =sin A -sin C ,sin A -sin B ,且m ⎳n.(1)求B ;(2)求b 2a 2+c 2的最小值.25已知△ABC为钝角三角形,它的三个内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且sin2C=sin2B+sinπ3+Bcosπ6+B,a<c,b<c.(1)求tan(A+B)的值;(2)若△ABC的面积为123,求c的最小值.。
三角函数ω的取值范围及解三角形中的范围与最值问题命题预测三角函数与解三角形是每年高考常考内容,在选择、填空题中考查较多,有时会出现在选择题、填空题的压轴小题位置,综合考查以解答题为主,中等难度.高频考法(1)ω取值与范围问题(2)面积与周长的最值与范围问题(3)长度的范围与最值问题01ω取值与范围问题1、f (x )=A sin (ωx +φ)在f (x )=A sin (ωx +φ)区间(a ,b )内没有零点⇒b -a ≤T2k π≤aω+ϕ<π+k πk π<bω+ϕ≤π+k π⇒b -a ≤T2a ≥k π-ϕωb ≤π+k π-ϕω同理,f (x )=A sin (ωx +φ)在区间[a ,b ]内没有零点⇒b -a ≤T2k π<aω+ϕ<π+k πk π<bω+ϕ<π+k π ⇒b -a <T2a >k π-ϕωb <π+k π-ϕω2、f (x )=A sin (ωx +φ)在区间(a ,b )内有3个零点⇒T <b -a ≤2T k π≤aω+ϕ<π+k π3π+k π<bω+ϕ≤4π+k π⇒T <b -a ≤2T k π-φω≤a <(k +1)π-φω(k +3)π-φω<b ≤(k +4)π-φω同理f (x )=A sin (ωx +φ)在区间[a ,b ]内有2个零点⇒T2≤b -a <3T2k π<aω+ϕ≤π+k π2π+k π≤bω+ϕ<3π+k π ⇒T 2≤b -a <3T2k π-φω<a ≤k π+π-φω(k +2)π-φω≤b <(k +3)π-φω 3、f (x )=A sin (ωx +φ)在区间(a ,b )内有n 个零点⇒(n-1)T2≤b-a<(n+1)T2kπ-φω≤a<kπ+π-φω(k+n)π-φω<b≤(k+n+1)π-φω同理f(x)=A sin(ωx+φ)在区间[a,b]内有n个零点⇒(n-1)T2≤b-a<(n+1)T2kπ-φω<a≤kπ+π-φω(k+n)π-φω≤b<(k+n+1)π-φω4、已知一条对称轴和一个对称中心,由于对称轴和对称中心的水平距离为2n+14T,则2n+14T=(2n+1)π2ω=b-a .5、已知单调区间(a,b),则a-b≤T 2.1(2024·江苏南通·二模)已知函数y=3sinωx+cosωx(ω>0)在区间-π4,2π3上单调递增,则ω的最大值为()A.14B.12C.1211D.83【答案】B【解析】因为y=3sinωx+cosωx=2sinωx+π6,又ω>0,由-π2+2kπ≤ωx+π6≤π2+2kπ,k∈Z,得到-2π3+2kπω≤x≤π3+2kπω,k∈Z,所以函数y=3sinωx+cosωx的单调增区间为-2π3+2kπω,π3+2kπω(k∈Z),依题有-π4,2π3⊆-2π3+2kπω,π3+2kπω(k∈Z),则2π3≤π3ω-2π3ω≤-π4,得到0<ω≤12,故选:B.2(2024·四川泸州·三模)已知函数f x =sinωx-2π3(ω>0)在0,π 有且仅有三个零点,则ω的取值范围是()A.83,11 3B.83,113C.53,83D.53,83【答案】B【解析】因为0≤x≤π,所以-2π3≤ωx-2π3≤ωπ-2π3,因为函数f x =sinωx-2π3(ω>0)在0,π 有且仅有三个零点,结合正弦函数的图象可知2π≤ωπ-2π3<3π,解得83≤ω<113,故选:B.3(2024·四川德阳·二模)已知函数f x =sinωx+φ(ω>0,φ∈R)在区间7π12,5π6上单调,且满足f7π12=-f3π4 .给出下列结论,其中正确结论的个数是()①f2π3=0;②若f5π6-x=f x ,则函数f x 的最小正周期为π;③关于x的方程f x =1在区间0,2π上最多有3个不相等的实数解;④若函数f x 在区间2π3,13π6上恰有5个零点,则ω的取值范围为83,103.A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】①因为f7π12=-f3π4 且7π12+3π42=2π3,所以f2π3=0.①正确.②因为f5π6-x=f(x)所以f(x)的对称轴为x=5π62=5π12,2π3-5π12=π4=T4⇒T=π.②正确.③在一个周期内f x =1只有一个实数解,函数f x 在区间7π12,5π6上单调且f2π3 =0,T≥45π6-2π3=2π3.当T=2π3时,f x =sin3x,f x =1在区间0,2π上实数解最多为π6,5π6,3π2共3个.③正确.④函数f x 在区间2π3,13π6上恰有5个零点,2T<13π6-2π3≤5T2⇒2⋅2πω<13π6-2π3≤52⋅2πω,解得83<ω≤103;又因为函数f x 在区间7π12,5π6上单调且f2π3 =0,T≥45π6-2π3=2π3,即2πω≥2π3⇒ω≤3,所以ω∈83,3.④错误故选:C4(2024·江苏泰州·模拟预测)设函数f x =2sinωx-π6-1ω>0在π,2π上至少有两个不同零点,则实数ω的取值范围是()A.32,+∞ B.32,73 ∪52,+∞ C.136,3 ∪196,+∞ D.12,+∞ 【答案】A【解析】令2sin ωx -π6 -1=0得sin ωx -π6 =12,因为ω>0,所以ωx -π6>-π6,令sin z =12,解得z =π6+2k π,k ∈Z 或z =5π6+2k 1π,k 1∈Z ,从小到大将sin z =12的正根写出如下:π6,5π6,13π6,17π6,25π6,29π6⋯⋯,因为x ∈π,2π ,所以ωx -π6∈ωπ-π6,2ωπ-π6,当ωπ-π6∈0,π6 ,即ω∈16,13 时,2ωπ-π6≥5π6,解得ω≥12,此时无解,当ωπ-π6∈π6,5π6 ,即ω∈13,1 时,2ωπ-π6≥13π6,解得ω≥76,此时无解,当ωπ-π6∈5π6,13π6 ,即ω∈1,73 时,2ωπ-π6≥17π6,解得ω≥32,故ω∈32,73,当ωπ-π6∈13π6,17π6 ,即ω∈73,3 时,2ωπ-π6≥25π6,解得ω≥136,故ω∈73,3,当ω≥3时,2ωπ-π6-ωπ-π6=ωπ≥3π,此时f x 在π,2π 上至少有两个不同零点,综上,ω的取值范围是32,+∞ .故选:A02面积与周长的最值与范围问题正弦定理和余弦定理是求解三角形周长或面积最值问题的杀手锏,要牢牢掌握并灵活运用.利用三角公式化简三角恒等式,并结合正弦定理和余弦定理实现边角互化,再结合角的范围、辅助角公式、基本不等式等求其最值.1(2024·青海·模拟预测)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2a cos 2B +2b cos A cos B =c .(1)求B ;(2)若b =4,△ABC 的面积为S .周长为L ,求SL的最大值.【解析】(1)由正弦定理可得,2sin A cos 2B +2sin B cos A cos B =sin C ,所以2sin A cos 2B +2sin B cos A cos B =sin A cos B +cos A sin B ,所以sin A cos B (2cos B -1)+cos A sin B (2cos B -1)=0,即(2cos B -1)sin (A +B )=0,由0<A +B <π,可知sin (A +B )≠0,所以2cos B -1=0,即cos B =12,由0<B <π,知B =π3.(2)由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即16=a 2+c 2-ac ,所以16=a +c 2-3ac ,即ac =13a +c 2-16 ,因为S =12ac sin B =34ac ,L =a +b +c ,所以S L =3ac 4a +c +4=3a +c 2-1612a +c +4,所以S L=312a +c -4 ,又ac ≤a +c 24(当且仅当a =c 时取等号),所以16=a +c 2-3ac ≥a +c24(当且仅当a =c =4时取等号),所以a +c ≤8(当且仅当a =c =4时取等号),所以S L=312a +c -4 ≤312×8-4 =33(当且仅当a =c =4时取等号),即S L的最大值为33.2(2024·陕西汉中·二模)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,请从下列条件中选择一个条件作答:(注:如果选择条件①和条件②分别作答,按第一个解答计分.)①记△ABC 的面积为S ,且3AB ⋅AC =2S ;②已知a sin B =b cos A -π6 .(1)求角A 的大小;(2)若△ABC 为锐角三角形,且a =6,求△ABC 周长的取值范围.【解析】(1)选条件①,由3AB ⋅AC =2S ,得3bc cos A =2×12bc sin A ,整理得tan A =3,而0<A <π,所以A =π3.选条件②,由a sin B =b cos A -π6 及正弦定理,得sin A sin B =sin B cos A -π6,而sin B >0,则sin A =cos A -π6 =32cos A +12sin A ,整理得tan A =3,而0<A <π,所以A =π3.(2)由(1)知A =π3,由正弦定理得b sin B =c sin C =a sin A =6sin π3=22,因此b +c =22sin B +22sin C =22sin B +sin π3+B =2232sin B +32cos B=26sin B +π6由△ABC 为锐角三角形,得0<B <π20<2π3-B <π2 ,解得π6<B <π2,因此π3<B +π6<2π3,则32<sin B +π6≤1,于是32<b +c ≤26,32+6<a +b +c ≤36,所以△ABC 周长的取值范围是(32+6,36].3(2024·宁夏银川·二模)已知平面四边形ABCD 中,∠A +∠C =180°,BC =3.(1)若AB =6,AD =3,CD =4,求BD ;(2)若∠ABC =120°,△ABC 的面积为932,求四边形ABCD 周长的取值范围.【解析】(1)在△ABD 中,由余弦定理得cos ∠A =32+62-BD 22×3×6,在△BCD 中,由余弦定理得cos ∠C =32+42-BD 22×3×4,因为∠A +∠C =180°,所以cos ∠A +cos ∠C =0,即32+62-BD 22×3×6+32+42-BD 22×3×4=0,解得BD =33.(2)由已知S △ABC =12×3×AB ×32=932,得AB =6,在△ABC 中,∠ABC =120°,由余弦定理得AC 2=32+62-2×3×6×cos120°=63,则AC =37,设AD=x,CD=y,(x,>0,y>0),在△ACD中,由余弦定理得372=x2+y2-2xy⋅cos60°=x+y2-3xy,则x+y2=63+3xy≤63+3×x+y22,得x+y24≤63,所以x+y≤67,当且仅当x=y=37时取等号,又x+y>AC=37,所以四边形ABCD周长的取值范围为37+9,67+9.4(2024·四川德阳·二模)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin B=23cos2A+C 2.(1)求B;(2)若△ABC为锐角三角形,且c=1,求△ABC面积的取值范围.【解析】(1)因为△ABC中,sin B=23cos2A+C2,即2sinB2cos B2=23cos2π-B2=23sin2B2,而0<B<π,∴sin B2>0,故cos B2=3sin B2,故tan B2=33,又0<B<π,∴0<B2<π2,则B2=π6,∴B=π3;(2)由(1)以及题设可得S△ABC=12ac sin B=34a;由正弦定理得a=c sin Asin C=c sin2π3-Csin C=c sin2π3cos C-cos2π3sin Csin C=32cos C+12sin Csin C=32tan C+12,因为△ABC为锐角三角形,0<A<π2,0<C<π2,则0<2π3-C<π2,∴π6<C<π2,则tan C>33,∴0<1tan C<3,则12<32tan C+12<2,即12<a<2,则38<S△ABC<32,即△ABC面积的取值范围为38,32 .03长度的范围与最值问题对于利用正、余弦定理解三角形中的最值与范围问题,主要有两种解决方法:一是利用基本不等式,求得最大值或最小值;二是将所求式转化为只含有三角形某一个角的三角函数形式,结合角的范围,确定所求式的范围.1(2024·贵州遵义·一模)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知3b-a sin C= 3a cos C.(1)求A;(2)若△ABC为锐角三角形,c=2,求b的取值范围.【解析】(1)在△ABC中,由3b-a sin C=3a cos C及正弦定理,得3sin B-sin A sin C=3sin A cos C,则3sin A cos C+sin A sin C=3sin(A+C)=3sin A cos C+3cos A sin C,即sin A sin C=3cos A sin C,而sin C>0,于是tan A=3,又0<A<π,所以A=π3.(2)由(1)知,A=π3,由正弦定理得b=c sin Bsin C=2sin2π3-Csin C=3cos C+sin Csin C=3tan C+1,由△ABC为锐角三角形,得0<C<π20<2π3-C<π2,解得π6<C<π2,则tan C>13,∴1tan C<3,则1<b<4,所以b的取值范围是1<b<4.2(2024·宁夏固原·一模)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且2sin B sin C+cos2C= 1+cos2A-cos2B.(1)求证:B+C=2A;(2)求c-ba的取值范围.【解析】(1)因为2sin B sin C+cos2C=1+cos2A-cos2B,所以2sin B sin C+1-2sin2C=1+1-2sin2A-1+2sin2B,则sin B sin C-sin2C=-sin2A+sin2B,由正弦定理可得bc-c2=-a2+b2,即bc=b2+c2-a2,所以cos A=b2+c2-a22bc=bc2bc=12,又A∈0,π2,故A=π3,由A+B+C=π,故B+C=π-A=2π3=2A;(2)由(1)得sin A=32,cos A=12,因为sin B=sin A+C=sin A cos C+cos A sin C=32cos C+12sin C,所以由正弦定理得c-ba=sin C-sin Bsin A=23sin C-32cos C-12sin C=2312sin C-32cos C=23sin C-π3,又锐角△ABC中,有0<C<π20<π-π3-B<π2,解得π6<C<π2,所以-π6<C-π3<π6,则-12<sin C-π3<12,所以-33<23sin C-π3<33,即-33<23sin C-π3<33,故c-ba的取值范围为-33,33.3(2024·河北衡水·一模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,三角形面积为S,若D为AC边上一点,满足AB⊥BD,BD=2,且a2=-233S+ab cos C.(1)求角B;(2)求2AD +1CD的取值范围.【解析】(1)∵a2=-233S+ab cos C,∴a2=-33ab sin C+ab cos C,即a=-33b sin C+b cos C,由正弦定理得,sin A=-33sin B sin C+sin B cos C,∴sin B+C=-33sin B sin C+sin B cos C,∴cos B sin C=-33sin B sin C,∵sin C≠0,∴tan B=-3,由0<B<π,得B=2π3.(2)由(1)知,B=2π3,因为AB⊥BD,所以∠ABD=π2,∠DBC=π6,在△BCD中,由正弦定理得DCsin∠DBC=BDsin C,即DC=2sinπ6sin C=1sin C,在Rt△ABD中,AD=BDsin A=2sin A,∴2 AD +1CD=22sin A+11sin C=sin A+sin C,∵∠ABC=2π3,∴A+C=π3,∴2 AD +1CD=sin A+sin C=sinπ3-C+sin C=sinπ3cos C-cosπ3sin C+sin C=sin C+π3,∵0<C<π3,∴C+π3∈π3,2π3,∴sin C+π3∈32,1,所以2AD+1CD的取值范围为32,1.4(2024·陕西安康·模拟预测)已知锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其中a=8,ac=1+sin2A-sin2Csin2B,且a≠c.(1)求证:B=2C;(2)已知点M在线段AC上,且∠ABM=∠CBM,求BM的取值范围.【解析】(1)因为ac=1+sin2A-sin2Csin2B,即a-cc=sin2A-sin2Csin2B,由正弦定理可得a-cc=a2-c2b2=a+ca-cb2,又a≠c,即a-c≠0,所以1c=a+cb2,整理得b2=c2+ac,由余弦定理得b2=a2+c2-2ac cos B,整理得c=a-2c cos B,由正弦定理得sin C=sin A-2sin C cos B,故sin C=sin B+C-2sin C cos B,即sin C=sin B cos C+sin C cos B-2sin C cos B,整理得sin C=sin B-C,又因为△ABC为锐角三角形,则C∈0,π2,B∈0,π2,可得B-C∈-π2,π2,所以C=B-C,即B=2C.(2)因为点M在线段AC上,且∠ABM=∠CBM,即BM平分∠ABC,又B=2C,所以∠C=∠CBM,则∠BMC=π-C-∠CBM=π-2C,在△MCB中,由正弦定理得BCsin∠BMC=BMsin C,所以BM=BC sin Csin∠BMC=8sin Csin2C=8sin C2sin C cos C=4cos C,因为△ABC为锐角三角形,且B=2C,所以0<C<π20<2C<π20<π-3C<π2,解得π6<C<π4.故22<cos C<32,所以833<BM<42.因此线段BM 长度的取值范围833,42.1在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =3,A =60°,则b 的取值范围是()A.0,6B.0,23C.3,23D.3,6【答案】C【解析】由正弦定理得a sin A =b sin B ,即b =a sin B sin A =3sin B sin60°=23sin B ,又△ABC 为锐角三角形,C =180°-A -B =120°-B ,又0°<B ,C <90°,则0°<120°-B <90°,解得30°<B <90°,而当30°<x <90°时,y =sin x 单调递增,故sin B ∈12,1,所以b =23sin B ∈3,23 .故选:C2已知函数f (x )=sin (ωx +φ)(ω>0),现有如下说法:①若φ=π3,函数f (x )在π6,π3 上有最小值,无最大值,且f π6 =f π3,则ω=5;②若直线x =π4为函数f (x )图象的一条对称轴,5π3,0 为函数f (x )图象的一个对称中心,且f (x )在π4,5π6 上单调递减,则ω的最大值为1817;③若f (x )=12在x ∈π4,3π4 上至少有2个解,至多有3个解,则ω∈4,163;则正确的个数为()A.0 B.1C.2D.3【答案】C【解析】对于①,因为x =π6+π32=π4时,f x 有最小值,所以sin ωπ4+π3=-1,所以ωπ4+π3=2kπ+3π2k∈Z,得到ω=8k+143k∈Z,因为f x 在区间π6,π3上有最小值,无最大值,所以π3-π4≤πω,即ω≤12,令k=0,得ω=143,故①错误;对于②,根据题意,有ωπ4+φ=2k1π+π2k1∈Z5ωπ3+φ=k2πk2∈ZT2=πω≥5π6-π4=7π12,得出ω=-12(2k1-k2)+617,k1,k2∈Z0<ω≤127,即ω=-12k+617,k∈Z0<ω≤127,得到ω=617或1817,故②正确;对于③,令ωx+φ=2kπ+π6k∈Z或ωx+φ=2kπ+5π6k∈Z,则x=-φ+2kπω+π6ωk∈Z或x=-φ+2kπω+5π6ωk∈Z,故需要上述相邻三个根的距离不超过π2,相邻四个根(距离较小的四个)的距离超过π2,即2πω≤π2,8π3ω>π2,,解得ω∈4,16 3,故③正确,故选:C.3设函数f x =sin2ωx-cos2ωx+23sinωx cosωxω>0,当x∈0,π2时,方程f x =2有且只有两个不相等的实数解,则ω的取值范围是()A.73,13 3B.73,133C.83,143D.83,143【答案】C【解析】由已知易知f x =3sin2ωx-cos2ωx=2sin2ωx-π6,当x∈0,π2时2ωx-π6∈-π6,πω-π6,所以要满足题意有5π2≤πω-π6<9π2⇒ω∈83,143.故选:C4将函数f x =sinωx-cosωx(ω>0)的图象向左平移π4个单位长度后,再把横坐标缩短为原来的一半,得到函数g x 的图象.若点π2,0是g x 图象的一个对称中心,则ω的最小值是()A.45B.12C.15D.56【答案】C【解析】由题意可得f x =222sinωx-22cosωx=2sinωx-π4,所以将f x 的图象向左平移π4个单位长度后,得到函数h x =2sin ωx +π4 -π4=2sin ωx +ωπ4-π4的图象,再把所得图象上点的横坐标缩短为原来的一半,得到函数g x =2sin 2ωx +ωπ4-π4的图象,因为点π2,0 是g x 图象的一个对称中心,所以πω+ωπ4-π4=k π,k ∈Z ,解得ω=45k +15,k ∈Z ,又ω>0,所以ω的最小值为15.故选:C5已知函数f (x )=sin ωx +π6 (ω>0),若将f (x )的图象向左平移π3个单位后所得的函数图象与曲线y =f (x )关于x =π3对称,则ω的最小值为()A.23B.13C.1D.12【答案】A【解析】函数f (x )=sin ωx +π6 ,f (x )的图象向左平移π3个单位后所得函数g (x )=sin ωx +π3 +π6=sin ωx +πω3+π6,函数y =g (x )的图象与y =f (x )的图象关于直线x =π3对称,则f (x )=g 2π3-x ,于是sin ωx +π6=sin ω2π3-x +πω3+π6 对任意实数x 恒成立,即sin ωx +π6 =sin -ωx +πω+π6 =sin π-ωx -πω+5π6 =sin ωx -πω+5π6对任意实数x 恒成立,因此-πω+5π6=π6+2k π,k ∈Z ,解得ω=-2k +23,k ∈Z ,而ω>0,则k ∈Z ,k ≤0,所以当k =0时,ω取得最小值23.故选:A6(多选题)△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,S 为△ABC 的面积,且a =2,AB ⋅AC=23S ,下列选项正确的是()A.A =π6B.若b =2,则△ABC 只有一解C.若△ABC 为锐角三角形,则b 取值范围是23,4D.若D 为BC 边上的中点,则AD 的最大值为2+3【答案】ABD【解析】对于A ,因为AB ⋅AC =23S ,所以bc cos A =23×12bc sin A ,则tan A =33,因为A ∈0,π ,所以A =π6,故A 正确;对于B ,因为b =2=a ,则B =A =π6,C =2π3,故△ABC 只有一解,故B 正确;对于C ,若△ABC 为锐角三角形,则B ∈0,π2 ,C ∈0,π2,则0<B <π20<π-π6-B <π2,则π3<B <π2,即sin B ∈32,1,由正弦定理可知:b =a sin Bsin A=4sin B ∈23,4 ,故C 错误;对于D ,若D 为BC 边上的中点,则AD =12AB +AC,所以AD 2=14AB 2+2AB ⋅AC +AC 2=14b 2+c 2+3bc由余弦定理知a 2=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-3bc =4,得b 2+c 2=3bc +4,又b 2+c 2=3bc +4≥2bc ,所以bc ≤42-3=43+8,当且仅当b =c =2+6时取得等号,所以AD 2=14b 2+c 2+3bc =144+23bc ≤144+23×43+8 =7+43,即AD ≤7+43=2+3,故D 正确.故选:ABD .7已知函数f x =12+3sin ωx cos ωx -cos 2ωx ω>0 ,若f x 的图象在0,π 上有且仅有两条对称轴,则ω的取值范围是.【答案】56,43【解析】因为f x =12+3sin ωx cos ωx -cos 2ωx =32sin2ωx -12cos2ωx =sin 2ωx -π6,因为f x 的图象在0,π 上有且仅有两条对称轴,所以3π2≤2ωπ-π6<5π2,解得56≤ω<43,所以ω的取值范围是56,43 .故答案为:56,43.8已知函数f x =sin ωx ω>0 ,若∃x 1,x 2∈π3,π,f x 1 =-1,f x 2 =1,则实数ω的取值范围是.【答案】ω=32或ω≥52【解析】设θ=ωx,x∈π3,π,则θ∈π3ω,πω,所以问题转化为y=sinθ在θ∈π3ω,πω上存在最大值和最小值,由正弦函数图象可得,π3ω≤kπ+π2kπ+π2+π≤πω,解得k+32≤ω≤3k+32,所以k≥0,k∈Z,当k=0时,32≤ω≤32,∴ω=32;当k=1时,52≤k≤92,当k=2时,72≤ω≤152,当k=3时,92≤ω≤212,当k=n,n∈N*时,n+32≤ω≤3n+32,当k=n+1时,n+52≤ω≤3n+92,而n+52-3n+32=-2n+1<0,即n+52<3n+32,所以k∈N*时,所有情况的ω范围的并集为ω≥52;综上,实数ω的取值范围是ω=32或ω≥52.故答案为:ω=32或ω≥52.9已知函数f x =sinωx+φω>0满足f x ≥fπ12,且f x 在区间-π3,π3上恰有两个最值,则实数ω的取值范围为.【答案】125,4【解析】因为f x ≥fπ12,所以fπ12 =sinπ12ω+φ=-1,所以π12ω+φ=2kπ+3π2,k∈Z,即φ=2kπ-π12ω+3π2,k∈Z,所以f x =sinωx+2kπ-π12ω+3π2 =-cosωx-π12.当-π3≤x≤π3时,-5πω12≤ωx-π12≤πω4ω>0.因为f x 在区间-π3,π3上恰有两个最值,且-5πω12>πω4 ,所以ω>0-2π<-5πω12≤-π0<πω4<π,解得125≤ω<4.故答案为:125,4.10已知函数f (x )=-sin ωx -π4 (ω>0)在区间π3,π 上单调递减,则ω的取值范围是.【答案】0,34【解析】当x ∈π3,π时, ωπ3-π4<ωx -π4<ωπ-π4,又y =-sin x 的单调递减区间为2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ),所以ωπ3-π4≥2k π-π2ωπ-π4≤2k π+π2(k ∈Z ),解得6k -34≤ω≤2k +34(k ∈Z ),且2k +34≥6k -34(k ∈Z ),解得k ≤38,又ω>0,所以k =0,所以ω的取值范围为0,34.故答案为:0,3411若函数f x =cos ωx -π6ω>0 在区间π3,2π3内单调递减,则ω的最大值为.【答案】74【解析】由题得:12T ≥2π3-π3⇒0<ω≤3,令t =ωx -π6⇒t ∈πω3-π6,2πω3-π6,则y =cos t 在t ∈πω3-π6,2πω3-π6单调递减,故πω3-π6≥2k π2πω3-π6≤2k π+π⇒6k +12≤ω≤3k +74,由0<ω≤3,故ω∈12,74,所以ω的最大值为74,故答案为:74.12已知函数f (x )=4sin ωx ,g (x )=4cos ωx -π3+b (ω>0),且∀x 1,x 2∈R ,|f (x 1)-g (x 2)|≤8,将f (x )=4sin ωx 的图象向右平移π3ω个单位长度后,与函数g (x )的图象相邻的三个交点依次为A ,B ,C ,且BA ⋅BC<0,则ω的取值范围是.【答案】0,2π8【解析】依题意,函数f (x )的值域为[-4,4],g (x )的值域为[b -4,b +4],由∀x 1,x 2∈R ,f (x 1)-g (x 2) ≤8,得|(b -4)-4|≤8,且|(b +4)-(-4)|≤8,解得b =0,g (x )=4cos ωx -π3 =4sin ωx +π6 ,将f (x )=4sin ωx 的图象向右平移π3ω个单位长度后,得h (x )=4sin ωx -π3ω =4sin ωx -π3,在同一坐标系内作出函数y =g (x ),y =h (x )的图象,观察图象知,|AC |=2πω,取AC 中点D ,连接BD ,由对称性知|AB |=|BC |,BD ⊥AC ,由BA ⋅BC <0,得∠ABC >π2,即∠ABD >π4,|AD |>|BD |,由h (x )=g (x ),得sin ωx -π3 =sin ωx +π6 ,则ωx -π3+ωx+π6=π+2k π,k ∈Z ,解得ωx =712π+k π,k ∈Z ,于是y =4sin 712π+k π-π3=±22,则|BD |=42,因此πω>42,解得0<ω<2π8,所以ω的取值范围是0,2π8.故答案为:0,2π813在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,∠ABC =2π3,∠ABC 的平分线交AC 于点D ,且BD =2,则a +4c 的最小值为.【答案】18【解析】如图所示,则△ABC 的面积为12ac sin 2π3=12a ⋅2sin π3+12c ⋅2sin π3,则ac =2a +2c ,所以1a +1c =12,显然a ,c >0,故a +4c =(a +4c )1a +1c ×2=2×5+4c a +a c ≥25+24c a ⋅a c=18,当且仅当4ca =a c 1a +1c =12,即a =6c =3时取等号.所以a +4c 的最小值为18.故答案为:18.14在锐角△ABC 中,角A 、B 、C 所对边的边长分别为a 、b 、c ,且2b sin A -3a =0.(1)求角B;(2)求sin A+sin C的取值范围.【解析】(1)∵2b sin A-3a=0,∴2sin A sin B-3sin A=0,又∵A∈0,π2,∴sin A≠0,∴sin B=32,B∈0,π2,∴B=π3.(2)由(1)可知,B=π3,且△ABC为锐角三角形,所以0<A<π20<C=2π3-A<π2,∴A∈π6,π2,则sin A+sin C=sin A+sin2π3-A=32sin A+32cos A=3sin A+π6,因为π3<A+π6<2π3,∴sin A+sin C∈32,3.15在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2b sin A-3a=0.(1)求角B的大小;(2)求cos A+cos C的取值范围.【解析】(1)因为2b sin A-3a=0,由正弦定理边化角得:2sin B sin A-3sin A=0,所以2sin B-3sin A=0,由于在△ABC中,sin A≠0,所以2sin B-3=0,即sin B=32,又0<B<π2,所以B=π3.(2)由(1)可知B=π3,所以A+C=2π3,所以cos A+cos C=cos A+cos2π3-A=cos A+cos2π3cos A+sin2π3sin A=cos A-12cos A+32sin A=12cos A+32sin A=sin A+π6由于在锐角△ABC中,0<2π3-A<π2 0<A<π2,所以π6<A<π2,所以π3<A+π6<2π3,所以sinπ3<sin A+π6≤sinπ2,所以32<sin A+π6≤1,所以cos A+cos C的取值范围为32,1.16已知锐角△ABC的三内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且b2+c2-(b⋅cos C+c⋅cos B)2=bc,(1)求角A的大小;(2)如果该三角形外接圆的半径为3,求bc的取值范围.【解析】(1)∵b2+c2-b cos C+c cos B2=bc,由余弦定理可得b2+c2-b⋅a2+b2-c22ab+c⋅a2+c2-b22ac2=bc,化简整理得b2+c2-a2=bc,又b2+c2-a2=2bc cos A,∴cos A=12,又0<A<π2,所以A=π3.(2)因为三角形外接圆半径为R=3,所以b=23sin B,c=23sin C,∴bc=12sin B sin C,由(1)得B+C=2π3,所以bc=12sin B sin C=12sin B sin2π3-B=12sin B32cos B+12sin B=63sin B cos B+6sin2B=33sin2B+31-cos2B=632sin2B-12cos2B+3 =6sin2B-π6+3,因为△ABC是锐角三角形,且B+C=2π3,所以π6<B<π2,∴π6<2B-π6<5π6,∴12<sin2B-π6≤1,∴6<6sin2B-π6+3≤9,即6<bc≤9.所以bc的取值范围为6,9.17在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,cos2B-sin2B=-1 2.(1)求角B,并计算sin B+π6的值;(2)若b=3,且△ABC是锐角三角形,求a+2c的最大值.【解析】(1)由cos2B+sin2B=1cos2B-sin2B=-12,得cos2B=14,则cos B=±12,又0<B<π,所以B=π3或2π3.当B=π3时,sin B+π6=sinπ2=1;当B=2π3时,sin B+π6=sin5π6=12.(2)若△ABC为锐角三角形,则B=π3,有0<C<π20<A=2π3-C<π2,解得π6<C<π2.由正弦定理,得asin A=csin C=bsin B=332=2,则a=2sin A,c=2sin C,所以a+2c=2sin A+4sin C=2sin2π3-C+4sin C=232cos C+12sin C+4sin C=5sin C+3cos C=27sin(C+φ),其中tanφ=35,又tanφ=35<33=tanπ6,所以0<φ<π6,则π3<C+φ<2π3,故当C+φ=π2时,sin(C+φ)取到最大值1,所以a+2c的最大值为27.18在△ABC中,D为BC边上一点,DC=CA=1,且△ACD面积是△ABD面积的2倍.(1)若AB=2AD,求AB的长;(2)求sin∠ADBsin B的取值范围.【解析】(1)设BC边上的高为AE,垂足为E,因为△ACD面积是△ABD面积的2倍,所以有S△ACDS△ABD=12CD⋅AE12BD⋅AE=2⇒BD=12⇒BC=32,设AB=2AD=x⇒AD=22x,由余弦定理可知:cos C=AC2+BC2-AB22AC⋅BC =AC2+DC2-AD22AC⋅DC⇒1+94-x22×1×32=1+1-12x22×1×1,解得x=1或x=-1舍去,即AB=1;(2)由(1)可知BD=12,BC=32,设∠ADC=θ,由DC=CA⇒∠DAC=∠ADC=θ⇒C=π-2θ且θ∈0,π2,由余弦定理可得:AD=12+12-2×1×1⋅cosπ-2θ=2+2cos2θ=2+22cos2θ-1=2cosθ,AB=12+32 2-2×1×32⋅cosπ-2θ=134+3cos2θ=134+32cos2θ-1=6cos2θ+1 4,在△ABD中,因为θ∈0,π2,所以由正弦定理可知:ABsin∠ADB =ADsin B⇒sin∠ADBsin B=ABAD=6cos2θ+142cosθ=14×24cos2θ+1cos2θ=14×24+1cos2θ,因为θ∈0,π2,所以cos θ∈0,1 ⇒cos 2θ∈0,1 ⇒1cos 2θ>1⇒24+1cos 2θ>25⇒24+1cos 2θ>5,于是有sin ∠ADB sin B >54,因此sin ∠ADB sin B 的取值范围为54,+∞ ..19记锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2sin B sin C +cos2C =1+cos2A -cos2B .(1)证明:B +C =2A ;(2)求c b的取值范围.【解析】(1)证明:由2sin B sin C +cos2C =1+cos2A -cos2B ,得2sin B sin C +1-2sin 2C =1+1-2sin 2A -1+2sin 2B ,即sin B sin C -sin 2C =-sin 2A +sin 2B ,由正弦定理可得bc -c 2=-a 2+b 2,即a 2=b 2+c 2-bc ,由余弦定理可得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故cos A =12,又A ∈0,π2 ,故A =π3,由A +B +C =π,故B +C =π-A =2π3=2A ;(2)由正弦定理可得:c b=sin C sin B =sin π-A -B sin B =sin π3+B sin B =12sin B +32cos B sin B =12+32tan B ,又锐角△ABC 中,有0<B <π2,0<π-π3-B <π2,解得π6<B <π2,即tan B ∈33,+∞,即1tan B ∈0,3 ,故c b=12+32tan B ∈12,2 .20记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a +b +c a +b -c =3,且△ABC 的面积为334.(1)求角C ;(2)若AD =2DB ,求CD 的最小值.【解析】(1)∵a +b +c a +b -c =3,∴3=(a +b )2-c 2=a 2+b 2-c 2+2ab 结合余弦定理得3=2ab cos C +2ab =2ab 1+cos C ,∴ab =321+cos C ,∵S △ABC =12ab sin C =334,∴sin C 1+cos C =3,即2sin C 2cos C 2cos 2C 2=tan C 2=3,又∵C 2∈0,π2 ,∴C 2=π3,故C =2π3;(2)由(1)知:C =2π3,ab =321+cos C=3,∵AD =2DB ,∴CD =13CA +23CB ,∴CD 2=13CA +23CB 2=19b 2+49a 2+49ab cos C =19b 2+49a 2-23,又19b 2+49a 2-23≥219b 2⋅49a 2-23=2×23-23=23,当且仅当b =2a =6时,CD 长取最小值,此时CD =23=63,∴CD 长的最小值为63.21已知函数f x =12-sin 2ωx +32sin2ωx ω>0 的最小正周期为4π.(1)求f x 在0,π 上的单调递增区间;(2)在锐角三角形ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2a -c cos B =b ⋅cos C ,求f A 的取值范围.【解析】(1)f x =12-sin 2ωx +32sin2ωx =12-1-cos2ωx 2+32sin2ωx =32sin2ωx +12cos2ωx =sin 2ωx +π6.因为T =2π2ω=4π,所以ω=14,故f x =sin 12x +π6.由-π2+2k π≤12x +π6≤π2+2k π,k ∈Z ,解得4k π-4π3≤x ≤4k π+2π3,k ∈Z ,当k =0时,-4π3≤x ≤2π3,又x ∈0,π ,所以f x 在0,π 上的单调递增区间为0,2π3.(2)由2a -c cos B =b ⋅cos C ,得(2sin A -sin C )cos B =sin B cos C ,所以2sin A cos B =sin B cos C +cos B sin C =sin B +C =sin A .因为sin A ≠0,所以cos B =12,又B ∈0,π ,所以B =π3,又三角形为锐角三角形,则0<A <π20<2π3-A <π2,则π6<A <π2,所以π4<A 2+π6<5π12,又f A =sin A 2+π6,sin 5π12=sin π4+π6 =sin π4cos π6+cos π4sin π6=2+64,则22<sin A 2+π6 <2+64,所以f A 的取值范围为22,2+64.22已知在△ABC 中,1-cos A 2-sin A =0,(1)求A ;(2)若点D 是边BC 上一点,BD =2DC ,△ABC 的面积为3,求AD 的最小值.【解析】(1)因为1-cos A 2-sin A =0,所以sin 2A 2=sin A , 因为0<A 2<π2,sin A 2>0,则sin A 2=2sin A 2cos A 2,故cos A 2=12, 所以A 2=π3,A =2π3,(2)因为BD =2DC ,则BD =2DC ,所以AD -AB =2AC -AD ,故AD =13AB +23AC , 因为△ABC 的面积为3,所以12bc sin A =3,所以bc =4|AD |2=13AB +23AC 2=19c 2+49b 2+49AB ⋅AC =19c 2+49b 2-29bc ≥49bc -29bc =89上式当且仅当c =2b ,即c =22,b =2时取得“=”号,所以AD 的最小值是223.23在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足2sin A +C cos A -sin C cos A =sin A cos C .(1)求角A ;(2)若点D 在线段BC 上,且满足BD =3DC ,AD =3,求△ABC 面积的最大值.【解析】(1)由题意得2sin B cos A -sin C cos A =sin A cos C ,即2sin B cos A =sin A cos C +sin C cos A =sin B ,∵sin B ≠0,∴2cos A =1,∴cos A =12,又0<A <π,∴A =π3;(2)解法一:令DC =t ,则BD =3t ,∵cos ∠ADC =-cos ∠ADB ,∴AD 2+DC 2-AC 22AD ⋅DC =-AD 2+BD 2-AB 22AD ⋅BD ,即9+t 2-b 26t =-9+9t 2-c 218t ,∴12t 2=-36+3b 2+c 2①,又∵cos ∠BAC =12=b 2+c 2-16t 22bc ,∴16t 2=b 2+c 2-bc ②,∵联立①②,得144-3bc =9b 2+c 2≥6bc (当且仅当c =3b 时取等号),即bc ≤16,∴S △ABC =12bc sin ∠BAC =34bc ≤43,∴△ABC 面积的最大值为43.解法二:依题意AD =14AB+34AC,∴AD 2=14AB+34AC 2=116AB 2+9AC 2+6AB ⋅AC,即9=116AB 2+9AC 2+6AB AC cos π3=116AB 2+9AC 2+3AB AC,∵AB 2+9AC 2≥6AB AC (当且仅当AB =3AC 时取等号),∴AB AC ≤16,∴S △ABC =12AB ACsin ∠BAC ≤34×16=43,∴△ABC 面积的最大值为43.24已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,向量m =a +b ,c ,n =sin A -sin C ,sin A -sin B ,且m ⎳n .(1)求B ;(2)求b 2a 2+c 2的最小值.【解析】(1)因为m ⎳n ,所以a +b sin A -sin B =c sin A -sin C ,由正弦定理可得a +b a -b =c a -c 即a 2-b 2=ac -c 2,故a 2+c 2-b 2=ac ,所以cos B =a 2+c 2-b 22ac =12,而B 为三角形内角,故B =π3.(2)结合(1)可得:b2a2+c2=a2+c2-aca2+c2=1-aca2+c2,1-aca2+c2≥1-ac2ac=1-12=12,当且仅当a=c时等号成立,故b2a2+c2的最小值为12.25已知△ABC为钝角三角形,它的三个内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且sin2C=sin2B+sinπ3+Bcosπ6+B,a<c,b<c.(1)求tan(A+B)的值;(2)若△ABC的面积为123,求c的最小值.【解析】(1)因为sin2C=sin2B+sinπ3+Bcosπ6+B=sin2B+12sinπ2+2B+sinπ6=sin2B+12cos2B+12=sin2B+121-2sin2B+14=34,因为sin C>0,所以sin C=3 2,由△ABC为钝角三角形且a<c,b<c知,C为钝角,所以cos C=-12,即tan C=-3,所以tan(A+B)=tanπ-C=-tan C=3.(2)因为S△ABC=12ab sin C=34ab=123,所以ab=48,由余弦定理,c2=a2+b2-2ab cos C=a2+b2+ab≥3ab=144,当且仅当a=b=43时,等号成立,此时c2的最小值为144,所以c的最小值为12.。
三角函数w 的取值问题[共3页]1.已知a>0. 函数 f (x )=sin (ωx +π4),f (π2,x)上单调递减,则ω的取值范围是 .答案:112.设ω>0,函数 y =sin (ax +π3)+2的图象向右平移 4π3个单位后与原图象重合,则ω的最小值是 ( )A.23B.43C.32D.3 答案:C3.若 f (x )=sin (ωx +π3)(ω⟩0),f (π6)=f (π3)在 (π6,π3)上有最小值无最大值,则=“ .4. M (3π4)0)对称,且在区间 [0,π2]上是单调函数,则w 的值为( ) A.13或2 B.13 32c 25a 22 D.23或2x =π6+π32=π4 解析 依题意,如图 4-19所示,在处: f(x)取得最小值,因此 T 2>π4−π6=π12, 所以 T ≥π4, 2ππ>π6,0<ω≤12,且当 x =π4时,f(a) 取得最小值,故nπ4+π3=2kπ+3π2,uczug ω=2k +143, 因此 0<Bk +143<12,k ∈Z,令人一口,此时 u =143.依题设0<φ<π. 所以解得 :φ1 π2.由f(x) 的图象关于点M 对称,得 f (3π4x)=f( 3π4+x),取消。
否 f (3π4)=sin (3ωπ4+π2)ron 3aπ4,∴t (3π4)sin (3ωπ4+π2)=cos 3ωπ4,∴cos 3ωπ4=0,又w>0,得 3ωπ4=π2kn,kn1,2,3,∴tan 23(2k +1),k =0,1,2, 当k=0时. tan 23,f (x )=sin (x +π2)在 [0,π2]上是减函数,满足题意: 当k=1时, tanα=2,tan (2x +π2)在 [0,π2]上是减函数: (A)11 (B)9 (C)? (D)5解: ∵x =π4为(x) 的零点。
三角函数中w 的取值范围问题1, (2020烟台二模)将函数x x f cos )(=的图像向右平移π32个单位长度,再将各点的横坐标变为原来的()01>ωω,得到函数)(x g 的图像,若)(x g 在⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0π上的值域为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1,21,则ω范围为( )A .⎥⎦⎤⎢⎣⎡38,34 B. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡35,31 C. ),34[+∞ D. ),38[+∞2, 将函数f (x )=cosωx 2(2sin ωx 2−2√3cosωx 2)+√3(ω>0)的图象向左平移π3ω个单位,得到函数y =g (x )的图像,若y =g (x )在[0,π4]上为增函数,则ω的最大值为( )A . 1B . 2C . 3D . 43, 若函数f(x)=4sinωx ⋅sin 2 (ωx 2+π4)+cos2ωx −1 (ω>0)在[−π3,π2]内有且仅有一个最大值,则ω的取值范围是( )A . [34,5) B . [1,5) C . [1,92) D . (0,34]4, 已知函数f (x )=2sin (ωx +φ)+1(ω>0,|φ|≤π2), 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 ∈(π24,π3)恒成立,则φ的取值范围是( )A . (π6,π2) B . [π6,π3] C . (π12,π3) D . [π12,π6]5, (2019III ,12)设函数()()sin 05f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,已知()f x 在[]02π,有且仅有5个零点,下述四个结论:①()f x 在()0,2π有且仅有3个极大值点 ②()f x 在()0,2π有且仅有2个极小值点 ③()f x 在0,10π⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增 ④ω的取值范围是1229,510⎡⎫⎪⎢⎣⎭ 其中所有正确结论的编号是A. ○1○4B.○2○3C.○1○2○3D.○1○3○46, (2020德州一模)若函数f (x )=sin(ωx +π6),(ω>0)在(0,5π18)上存在唯一极值点,且在(π2,π)上单调,则ω的取值范围为 。
三角函数中的参数w的范围问题三角函数中的参数问题三角函数中的参数范围问题是三角函数中中等偏难的问题,很多同学由于思维方式不对,导致问题难解。
此类问题主要分为四类,它们共同的方法是将相位看成整体,结合正弦函数或余弦函数的图像与性质进行求解。
【题型示例】1.已知,0ω函数在上单调递减,则ω的取值范围是()A. B. C. D.2.已知函数在上有且只有两个零点,则实数ω的取值范围为()A. B. C. D.3.已知函数,若的图象的任意一条对称轴与x轴的交点的横坐标都不属于区间,则ω的取值范围是()A、 B. C. D.4.已知函数,其中,,若且恒成立在区间上有最小值无最大值,则ω的最大值是()A.11B.13C. 15D.17【专题练习】1.已知函数在上单调递减,则ω的取值范围是()A. B. C. D.2.已知函数,若方程在上有且只有四个实根数,则实数ω的取值范围为()A. B. C. D.3.将函数的图像向右平移个单位后,所得图像关于y轴对称,则ω的最小值为()A.2B. 1C.D.4.已知函数的图象过点,若对恒成立,则ω的最小值为()A. 2B.10C.4D.165.已知函数,若对满足的,有,若对任意恒成立,则φ的取值范围是()A. B. C. D.6.将函数的图象向右平移个单位,得取函数的图象,若在上为减函数,则ω的最大值为()A.2B. 3C.4D.57.函数在内的值域为,则ω的取值范围为()A. B. C. D.8.已知函数,若且在区间上有最小值,无最大值,则ω的值为()A. B. C. D.。
精选全文完整版(可编辑修改)三角函数难题之参数ω的取值范围问题整理1.(2019江苏高一月考)已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)的图象在区间[-1,1]上有3个最低点,则ω的取值范围是( )A .⎣⎡⎭⎫21π4,29π4B .⎣⎡⎭⎫9π2,13π2C .⎣⎡⎭⎫11π4,13π4 D .[4π,6π)解:2.(2019·四川高三月考(理))已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫ωx -2π3(ω>0),x 1,x 2,x 3∈[0,π],且∀x ∈[0,π] 都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2),满足f (x 3)=0的实数x 3有且只有3个,给出下述四个结论:①满足题目条件的实数x 1有且只有1个;②满足题目条件的实数x 2有且只有1个;③f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π10上单调递增;④ω的取值范围是⎣⎡⎭⎫136,196.其中所有正确结论的编号是( )A .①④B .②③C .①②③D .①③④解:3.(2019年江西高三月考(文))已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6+a cos ωx (a >0,ω>0)对任意x 1,x 2∈R 都有f (x 1)+f (x 2)≤43,若f (x )在[0,π]上的值域为[3,23],则实数ω的取值范围为( )A .⎣⎡⎦⎤16,13B .⎣⎡⎦⎤13,23C .⎣⎡⎭⎫16,+∞D .⎣⎡⎦⎤12,1解:π2≤ωx +π3≤2π3,16≤ω≤13.选A .4.(2019年广东高三开学考试(理))将函数y =sin2x 的图象向右平移φ()0<φ<π2个单位长度得到f (x )的图象,若函数f (x )在区间[]0,π3上单调递增,且f (x )的最大负零点在区间()-5π12,-π6上,则φ的取值范围是( ) A .(]π6,π4 B .(]π12,π4 C .()π6,π2 D .()π12,π2解:5.(2019年湖南高一期末)函数f (x )=A sin(ωx +φ) ,(A >0,ω>0),若f (x )在区间[]0,π2上是单调函数,f (-π)=f (0)=-f ()π2,则ω的值为( )A .12B .2C .12或23D .23或2解:6.(2019年内蒙古高一期末(理))函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0),当x ∈[0,1]上恰好取得5个最大值,则实数ω的取值范围为( )A .⎣⎡⎭⎫9π4,25π4B .⎣⎡⎭⎫19π2,27π2C .⎣⎡⎭⎫33π4,41π4D .⎣⎡⎭⎫41π4,50π4解:7.(2019年河南高考模拟(文))已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)在区间⎝⎛⎭⎫7π12,2π3上单调,且f ⎝⎛⎭⎫π4=1,f ⎝⎛⎭⎫3π4=0,则ω的最大值为( )A .7B .9C .11D .138.(2019年陕西高一期中)若函数f (x )=cos(2x +φ)(其中φ>0)的图象关于点()2π3,0成中心对称,则φ的最小值为( ) A .π6 B .π4 C .π3 D .π2解:9.(2019年山西高考模拟(理))已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的图象过两点A ⎝⎛⎭⎫0,22,B ⎝⎛⎭⎫π4,0,f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π4内有且只有两个极值点,且极大值点小于极小值点,则f ′(x )=( )A .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫3x +π4B .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫5x +3π4C .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫7x +π4D .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫9x +3π4解:10.(2019年云南省云天化中学高一期中)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(0<ω<6,|φ|<π2)的图象经过点⎝⎛⎭⎫π6,2和⎝⎛⎭⎫2π3,-2.若函数g (x )=f (x )-m 在区间⎣⎡⎦⎤-π2,0上有唯一零点,则实数m 的取值范围是( ) A .(-1,1]∪⎣⎡⎦⎤-12,12 B .{-1}∪⎣⎡⎦⎤-12,12 C .⎝⎛⎦⎤-12,1 D .{-2}∪(-1,1]解:11.(2019年安徽高考模拟(理))已知函数f (x )=sin(ωx +φ),其中ω>0,|φ|≤π2,-π4为f (x )的零点,且f (x )≤⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫π4恒成立,f (x )在区间⎝⎛⎭⎫-π12,π24上有最小值无最大值,则ω的最大值是( )A .11B .13C .15D .17 解:12.(2019年湖南高考模拟(理)) 已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,φ∈⎣⎡⎦⎤π2,π)的部分图象如图所示,且f (x )在(0,2π)上恰有一个最大值和一个最小值,则ω的取值范围是( )A .⎣⎡⎭⎫712,1312B .⎣⎡⎦⎤1112,1712C .⎝⎛⎦⎤712,1312D .⎝⎛⎦⎤1112,1712解:13.(2019年吉林高考模拟)定义在[0,π]上的函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6(ω>0)有零点,且值域M ⊆⎣⎡⎭⎫-12,+∞,则ω的取值范围是( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,43B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤43,2 C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤16,43 D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤16,2 解:14.(2019年辽宁鞍山一中高考模拟 (理) )函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)的图象在⎣⎡⎦⎤0,π4内有且只有一条对称轴,则实数ω的取值范围是( )A .(1,5)B .(1,+∞)C .[1,5)D .[1,+∞)解:15.(2019年湖北荆州中学高三期末(理))已知函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤-π2,π3上是增函数,且在区间[0,π]上存在唯一的x 0使得f (x 0)=2,则ω的取值不可能为( )A .13B .23C .45 D .1解:16.(2018年河北高一期末)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ) ⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2,x =-π4是函数的一个零点,且x =π4是其图象的一条对称轴.若⎝⎛⎭⎫π9,π6是f (x )的一个单调区间,则ω的最大值为( ) A .18 B .17 C .15 D .13 解:17.(2018天津耀华中学高考模拟(理))已知函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (ω>0),若在区间(0,π)上有三个不同的x 使得f (x )=1,则ω的取值范围是( )A .⎝⎛⎦⎤52,236B .⎝⎛⎭⎫52,236C .⎝⎛⎭⎫32,169D .⎝⎛⎦⎤32,169解:解析:化简()2sin()3f x x πω=+,抓中心角()333x πππωωπ+∈+,=2,36x k ππωπ++或526k ππ+. k =0时,,6π56π,k =1时,13,6π176π,k =2时,25,6π要使f (x )=1有三个解,56π,13,6π176π,175632ππωπω<+>,则,2523636ππωπω≥+≤,则 思维路线:化简、解三角方程(集合)、估算k 、找边界点、解含ω的不等式、验证区间开闭。
专题2 三角函数中“ω”的取值范围2022·全国甲卷(理)T11【分析】由x 的取值范围得到3x πω+的取值范围,再结合正弦函数的性质得到不等式组,解得即可.【详解】解:依题意可得0ω>,因为()0,x π∈,所以,333x πππωωπ +∈+, 要使函数在区间()0,π恰有三个极值点、两个零点,又sin y x =,,33x ππ∈的图象如下所示:则5323ππωππ<+≤,解得13863ω<≤,即138,63ω∈.2023·新高考Ⅰ卷T152.已知函数()cos 1(0)f x x ωω=−>在区间[]0,2π有且仅有3个零点,则ω的取值范围是 . 【答案】[2,3)【分析】令()0f x =,得cos 1x ω=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02x π≤≤,所以02x πωω≤≤, 令()cos 10f x x ω=−=,则cos 1x ω=有3个根, 令t x ω=,则cos 1t =有3个根,其中[0,2π]t ω∈,结合余弦函数cos y t =的图像性质可得4π2π6πω≤<,故23ω≤<,2023·新高考Ⅱ卷T16【分析】设1211,,,22A x B x,依题可得,21π6x x −=,结合1sin 2x =的解可得,()212π3x x ω−=,从而得到ω的值,再根据2π03f = 以及()00f <,即可得2()sin 4π3f x x =− ,进而求得()πf . 【详解】设1211,,,22A x B x,由π6AB =可得21π6x x −=,由1sin 2x =可知,π2π6xk =+或5π2π6x k =+,Z k ∈,由图可知, ()215π2ππ663x x ωϕωϕ+−+=−=,即()212π3x x ω−=,4ω∴=. 因为28ππsin 033f ϕ =+=,所以8ππ3k ϕ+=,即8ππ3k ϕ=−+,Z k ∈. 所以82()sin 4ππsin 4ππ33f x x k x k=−+=−+, 所以()2sin 4π3f x x =−或()2sin 4π3f x x=−− ,又因为()00f <,所以2()sin 4π3f x x =− ,()2πsin 4ππ3f ∴=− 2022·全国乙卷数学(理)T15【分析】首先表示出T ,根据()f T=求出ϕ,再根据π9x =为函数的零点,即可求出ω的取值,从而得解;【详解】解: 因为()()cos f x x ωϕ=+,(0ω>,0πϕ<<) 所以最小正周期2πT ω=,因为()()2πcos cos 2πcos f T ωϕϕϕω=⋅+=+==, 又0πϕ<<,所以π6ϕ=,即()πcos 6f x x ω=+, 又π9x =为()f x 的零点,所以ππππ,Z 962k k ω+=+∈,解得39,Z k k ω=+∈, 因为0ω>,所以当0k =时min 3ω=;1.已知函数()cos (0)6f x x πωω=−>在区间7,26ππω上有且只有3个零点,则ω的取值范围是____________.【答案】117,63解:7,2,2666x x πππωπωωπ∈⇒−∈π−由于()cos (0)6f x x πωω=−>在区间7,26ππω上有且只有3个零点,则有 226263πωω7ππ9π117≤−<⇒≤<,所以,w 的取值范围是117,63重点题型·归类精讲2023·湖南郴州·统考三模【分析】根据图象平移得π()sin()5f x x ω=+,结合零点个数及正弦型函数的性质可得1229510ω≤<,进而判断极值点个数判断B 、D ;代入法判断A ,整体法判断C. 【详解】由题设ππ()()sin()55f x g x x ωω=+=+,在[]0,2π上,若πππ[,2π]555t x ωω+∈+, 所以sin y t =在ππ[,2π]55ω+上有5个零点,则π5π2π6π5ω≤+<,解得1229510ω≤<,D 正确; 在()0,2π上ππ(,2π)55t ω∈+,由上分析知:极值点个数可能为5或6个,B 错误;πππ()sin()225f ω=+且ππ33π)2520ω+∈,故π()2f 不为0,A 错误; 在π0,10上πππ(,)5105t ω∈+,则ππ11π49π[,)10525100ω+∈,故sin y t =递增,即()f x 在π0,10上递增,C 正确. 故选:CD2024届·江苏省南京市六校联合调研(10月)3.(多选)已知函数()sin (0)f x x x ωωω=>,下列说法正确的是( )【答案】ACD【分析】化简()f x 的解析式,根据三角函数的值域、最值、周期、单调性、极值点等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.【详解】已知函数()π2sin 3f x x ω=+,可知其值域为[]22−,,故选项A 正确; 若存在12,x x ∈R ,使得对x ∀∈R 都有()()()12f x f x f x ≤≤, 所以12x x −的最小值为π2T ω=,故选项B 错误; 函数()f x 的单调递增区间为πππ2π2π232k x k ω−≤+≤+,()5ππ2π2π66,Z k k x k ωω−+ ∈∈, 所以5π2ππ66π2ππ63k k ωω− ≤− + ≥ ,令0k =,则10,2ωω<≤∴的取值范围为10,2 ,故选项C 正确;若函数()f x 在区间()0,π上恰有3个极值点和2个零点,πππ,π333x ωω+∈+, 由如图可得:5ππ138π3π2363ωω<+≤⇒<≤,ω∴的取值范围为138,63,故选项D 正确 2024届·广东省六校第二次联考【分析】先将()f x 的函数式化简成形如sin()y A x k ωθ++的形式,根据()f x 在π5π,66−上为增函数,列出关于ω的不等式组求解即可.【详解】π1()4cos sin cos(π2)4sin sin cos 262f x x x x x x x x ωωωωωωω=++−=−−222sin 2sin cos sin 21x x x x x x ωωωωωω=−−+=−,当π5π,66x∈−时,π5π2,33x ωωω ∈−, 若函数()f x 在π5π,66 − 上为增函数,则ππ325ππ32ωω −≥− ≤ ,由0ω>,解得3010ω<≤, 则ω的最大值为310.2024届长郡中学月考(二) 5.已知函数211()sin sin (0)222xf x x ωωω=+−>,x R ∈.若()f x 在区间(,2)ππ内没有零点,则ω的取值范围是A .10,8B .150,,148 ∪C .50,8D .1150,,848 ∪【答案】D【分析】先把()f x化成()4f x x πω=−,求出()f x 的零点的一般形式为+4,k x k Z ππω∈,根据()f x 在区间(,2)ππ内没有零点可得关于k 的不等式组,结合k 为整数可得其相应的取值,从而得到所求的取值范围.【详解】由题设有1cos 11()sin 2224f x x x x πωωω−=+−=−, 令()0f x =,则有,4x k k Z πωπ−=∈即+4,k x k Z ππω∈.因为()f x 在区间(,2)ππ内没有零点, 故存在整数k ,使得5++442k k ππππππωω≤<<,即14528k k ωω ≥+ ≤+,因为0ω>,所以1k ≥−且15428k k +≤+,故1k =−或0k =,所以108ω<≤或1548ω≤≤,2024届浙江省名校协作体高三上学期适应性考T7【分析】令ππππ(,π)3333t x ωωω+∈++,将问题转化为sin y t =,πππ(,π)333t ωω∈++只有1个零点,则πππππ33πππππ3k k k k ωω−≤+<<+≤+(Z k ∈),从而讨论可求出结果. 【详解】令ππππ(,π)3333t x ωωω+∈++,因为函数π()sin()(0)3f x x ωω+>在π(π)3,上恰有1个零点,即转化为sin y t =,πππ(,π)333t ωω∈++只有1个零点,故可得πππππ33πππππ3k k k k ωω −≤+< <+≤+(Z k ∈),即34311233k k k k ωω−≤<− −<≤+ (Z k ∈), 又0ω>,要使上述方程组有解,则需13132343203310k k k k k k −<−−≤++> −> (Z k ∈),所以1733k <≤(Z k ∈),故1,2k =,当1k =时,2533ω<≤,当2k =时,283ω≤≤【分析】根据正弦型函数的最小值的性质,结合题意进行求解即可.【详解】因为函数()()πsin 04f x x ωω +> 在π7π,44内恰有两个最小值点,0ω>,所以最小正周期满足1711713πππππ=π,3442442T −=≤<− 所以42π7154,ππ+ππ312444Tωω<≤<≤,所以有:4413337π7ππ11π72442ωωω <≤ ⇒<≤<+≤8.已知函数π()cos sin (0)6f x x x ωωω =−+>,若()f x 在[0,π]上的值域为11,2 −,则ω的取值范围为( ) A. 2,13B. 24,33C. 74,63D. 27,36【答案】B 【解析】【分析】化简函数解析式可得π()cos 3f x x ω =+,求出π3x ω+的范围,再由函数的值域可得π5πππ33ω≤+≤,解不等式即可求解. 【详解】函数π()cos sin 6f x x x ωω=−+可化为ππ1π()cos sin coscos sin cos cos 6623f x x x x x x x ωωωωω=−−==+, 所以π()cos 3f x x ω=+, 因为0πx ≤≤,所以ππππ+333x ωω≤+≤, 因为()f x 在[0,π]上的值域为11,2−,所以π5πππ33ω≤+≤, 所以2433ω≤≤,所以ω的取值范围为24,33. 2024届山东联考9.若函数()()cos 05πf x x ωω =+>在区间π3π,22上恰有两个零点,则ω的取值范围是( )A .2311,155B .2311,155C .23111343,,155515D .23111343,,155515【答案】C【分析】利用整体思想,结合余弦函数得图象与性质列出不等式组,解之即可. 【详解】由题可知3ππ32222T T <−≤,解得13ω<≤,πππ3ππ25525x ωωω+<+<+. 因为函数()πcos 5f x x ω =+ 在区间π3π,22上恰有两个零点, 所以πππ3π,22525π3ππ7π,2252ωω ≤+< <+≤ 或3πππ5π,22527π3ππ9π,2252ωω ≤+<<+≤解得2311155ω<≤或1343515ω≤≤,即23111343,,155515ω ∈.2024届·长沙一中月考(二)10.函数()2sin()f x x ωϕ=+(0ω>,ππ2ϕ<<)的部分图象如图所示,若()()1gx f x =+在[]6,ππ上有且仅有3个零点,则ω的最小值为( )A .52B .3C .196D .92【答案】A【分析】先求得ϕ,然后根据()()1g x f x =+在[]6,ππ上有且仅有3个零点列不等式,从而求得ω的取值范围,进而求得正确答案.【详解】由图可知()0=2sin f ϕϕ 由于ππ2ϕ<<,所以2π=3φ,2π()2sin()3f x x ω=+ 令()2π=2sin 1=03g x x ω++,得2π1sin =32x ω+− ,由ππ6≤≤x 得π2π2π2ππ6333x ωωω+≤+≤+,依题意,()()1gx f x =+在[]6,ππ上有且仅有3个零点,故当ω取值最小时,有2ππ2π7π3636π2ππ3ππ4π636ωω <+≤ +≤+<−,解得532ω≤≤,所以ω的最小值为52.2024届·合肥一中高三上学期第一次检测(10月)11.已知函数()()2sin f x x ωϕ=+,其中0ω>,0πϕ<<,且()π3f x f ≤恒成立,若()f x 在区间π0,2上恰有3个零点,则ω的取值范围是( )【分析】分析可得π23f=,可得出()ππ2π23k k ωϕ=+−∈Z ,再结合题意可得出关于ω的不等式,结合k 的取值可求得ω的取值范围.【详解】因为()π3f x f≤恒成立,则ππ2sin 233f ωϕ=+=,所以,()ππ2π32k k ωϕ+=+∈Z ,则()ππ2π23k k ωϕ=+−∈Z , 当π02x <<时,π2x ωϕωϕϕ<+<+, 因为0πϕ<<,则()0sin 0f ϕ=>,因为()f x 在区间π0,2上恰有3个零点,则0ππ3π4π2ϕωϕ<< <+≤, 即ππ02ππ23π3π4π2k ωωϕ<+−< <+≤,k ∈Z ,解得33662215122112k k k k ωω −<<+ −<≤− ,k ∈Z ,假设ω不存在,则3621122k k −≥−或3615122k k +≤−,解得34k ≤或54k ≥,因为ω存在,则3544k <<,因为k ∈Z ,则1k =.所以,9152239ωω <<<≤ ,可得91522ω<< 2024届·广州市越秀区高三上学期月考(十月)12.函数()()sin 0f x x ωω=>,将()f x 的图象上所有的点纵坐标保持不变横坐标变为原来的ω倍,然后将()0,2π内恰有4个零点,则ω的取值范围是 .【答案】 cos x 3π5π,22【分析】根据三角函数图象平移可得()cos g x x =,再代入()()10f g x −=,数形结合求解即可 【详解】由题意()πsin cos 2g x x x=+=,又()()()1h x f g x =−在()0,2π内恰有4个零点, 故()cos 10f x −=,即()sin cos 1x ω=在()0,2π内恰有4个零点, 则()πcos 2π,Z 2x k k ω=+∈在()0,2π内恰有4个零点, 数形结合可得,当0k =时πcos 2x ω=有两根,当1k =−时3πcos 2x ω=−也有两根,故3π25π2ωω−<− ≤,即3π5π22ω<≤,故ω的取值范围是3π5π,22 .题型二 在某区间上单调2023武汉市华中师大附一中高三上期中【答案】16【分析】由π,π2x∈得到πππ2π,2π666x ωωω +∈++ ,结合正弦函数图象得到不等式组,求出21236k k ω−+≤≤+,Zk ∈,利用21236106k k k −+<+ +> ,求出0k =,从而得到106ω<≤,得到答案.【详解】π,π2x∈ ,则πππ2π,2π666x ωωω +∈++ ,因为0ω>,所以要想()f x 在π,π2上单调递增,需要满足πππ2π26k ω+≥−+且ππ2π2π62k ω+≤+,Z k ∈,解得:21236k k ω−+≤≤+,Z k ∈,所以21236106k k k −+<+ +> ,解得:1566k −<<,因为Z k ∈,所以0k =, 因为0ω>,所以106ω<≤, ω的最大值是16.【分析】由三角函数的图象与性质可得πππ33ω+>及2π3ππ242T ω=≥− ,继而可得3πππ2233ππ5π432ωω ≤+ +≤ ,计算可得结果.【详解】化简π()sin 2sin()3f x x x x ωωω==+, 在π0,3x∈ 时,ππππ,3333x ωω +∈+ ,该区间上有零点,故πππ233ωω+>⇒>,又π3π,24x ∈ 时()f x 单调,则2π3ππ2442T ωω≥−⇒≤ ,即(]2,4ω∈, 故4πππ7π3πππ7263233223,11π3ππ10π3ππ5π396433432ωωωωω <+≤≤+ ⇒⇒∈<+≤+≤ 总结:有难度,先通过无零点区间和周期求出ω大致范围,进一步确定单调区间的增减性,最终得出ω范围2023届杭州市二模T8【分析】通过对称轴与对称点得出ω的式子,再通过单调得出ω的范围,即可得出答案.【详解】()sin()f x x ωφ=+(0)>ω满足()14f π=,503f π=, 53442T nT ππ∴−=+,即()1736Tn n π=∈+N , ()61217nn ω+∴=∈N , ()f x 在5,46ππ上单调, 572641222T ππππω∴−≤,即127ω≤,∴当1n =时ω最大,最大值为1817, 故选:B.2024届·重庆市高三上学期入学调研【分析】三角函数在区间上单调,可知在区间内不含对称轴,构建不等式即可求得ω的取值范围.【详解】因为()πsin 2(0)3g x x ωω=+> ,令ππ22π,32x k ω+=+()k ∈Z ,可得对称轴方程1ππ26x k ω+()k ∈Z , 函数()πsin 2(0)3g x x ωω =+> 在区间π,π2上是单调的,∴1π22T ≥,且1πππ,π262x k ω=+∉ ,()k ∈Z ,∴12ππ222ω⋅≥即01ω<≤, 函数()πsin 2(0)3g x x ωω =+>在区间π,π2 上是单调的,所以()1πππ2621π1ππ26k k ωω +≤++≥ ,即6167612k k ω++≤≤()k ∈Z , 又01ω<≤, 可得1012ω<≤或17612ω≤≤2023·杭州二模T8(改)最大值为 . 【答案】3013【分析】由函数在区间π2π,43上单调,求出ω的取值范围,再由π14f = ,4π03f = 得到*2113π,N 412k T k −=∈,即可求出的取值集合,从而求出ω的最大值; 【详解】因为()f x 在区间π2π,43上单调,所以2ππ5π23412T ≥−=,5π6T ∴≥,2π5π60ωω ≥ ∴ >,解得1205ω<≤; 因为π14f=,4π()03f =,所以*214ππ13π,N 43412k T k −=−=∈,所以13π3(21)T k =−,所以2π13π3(21)k ω=−,所以*6(21),N 13k k ω−=∈; 当6(21)12135k ω−=≤,解得3110k ≤,所以max6(231)301313ω×−==.是 .【答案】1117,46【分析】利用辅助角公式化简函数()f x 的解析式,利用函数()f x 在区间π0,3上存在最值,以及函数()f x 在2π,π3上单调分别求出ω的取值范围,取交集可得ω的取值范围. 【详解】因为()sin π2sin 3s x x f x x ωωω−= ,当π03x <<时,因为0ω>,则ππππ3333x ωω−<−<−, 因为函数()f x 在π0,3上存在最值,则πππ332ω−>,解得52ω>,当2ππ3x <<时,2πππππ3333x ωωω−<−<−, 因为函数()f x 在2π,π3上单调,则()2πππππ,ππ,π33322k k k ωω −−⊆−+∈Z , 所以,2ππππ332ππππ32k k ωω −≥−−≤+,其中k ∈Z ,解得()315246k k k ω−≤≤+∈Z , 所以,315246k k −≤+,解得136k ≤,又因为0ω>,则{}0,1,2k ∈.当0k =时,506ω<≤;当1k =时,51146ω≤≤;当2k =时,111746ω≤≤.又因为52ω>,因此,实数ω的取值范围是1117,46题型三 涉及多个函数性质2024届深圳宝安区10月调研【答案】11,44【分析】先根据题目的要求平移伸缩对称变换得到()g x 的解析式,然后结合函数在2π0,3上恰有两个零点以及在ππ,1212−上单调递增,列出不等式组,即可求得本题答案.【详解】函数()f x 的图象向左平移2π3个单位长度,得到2πcos 3y x+的图象,再将图象上所有点的横坐标变为原来的1ω,纵坐标不变,得到2πcos 3yx ω+的图象,因为函数()g x 的图象与2πcos 3yx ω+的图象关于x 轴对称,所以2π()cos 3g x x ω=−+ 2ππsin 32x ω+−= πsin 6x ω +, 因为20π3x ≤≤,所以ππ2ππ6636x ωω≤+≤+, 又因为π()sin 6g x x ω =+ 在2π0,3 恰有2个零点,且()sin π0k =,Z k ∈, 所以2π2ππ3π36ω≤+<,解得1117<44ω≤, 令22πππ2π2π262k x k ω−+≤+≤+,2k ∈Z ,得222π2π2ππ33k k x ωωωω−+≤≤+,2k ∈Z ,令20k =,得()g x 在2ππ,33ωω − 上单调递增,所以ππ,1212 − 2ππ,33ωω⊆− , 所以2ππ312ππ312ωω −≤−≥ ,又0ω>,解得04ω<≤. 综上所述,1144ω≤≤,故ω的取值范围是11,4420.记函数()()cos (0,0π)f x x ωϕωϕ=+><<的最小正周期为T,若()f T =9x π=为()f x 的零点,则ω的最小值为 . 【答案】3【分析】首先表示出T ,根据()f T =求出ϕ,再根据π9x =为函数的零点,即可求出ω的取值,从而得解;【详解】解: 因为()()cos f x x ωϕ=+,(0ω>,0πϕ<<) 所以最小正周期2πT ω=,因为()()2πcos cos 2πcos f T ωϕϕϕω=⋅+=+==, 又0πϕ<<,所以π6ϕ=,即()πcos 6f x x ω=+, 又π9x =为()f x 的零点,所以ππππ,Z 962k k ω+=+∈,解得39,Z k k ω=+∈, 因为0ω>,所以当0k =时min 3ω=;故答案为:3湖北省黄冈市2023-2024学年高三上学期9月调研【分析】利用正弦型函数的对称性、奇偶性、单调性进行求解即可.【详解】因为函数()f x 在3π7π,88内单调递减,3π8x =是函数()f x 的一条对称轴, 所以有7π3π17π3π12π2882882T ωω−≤⇒−≤⋅⇒≤, 所以()()3ππ2πZ 182k k ωϕ⋅+=+∈, 因为ππsin 88y f x x ωωϕ=+=++是奇函数, 所以()()ππZ 28m m ωϕ+=∈,由()()12−可得:()422k m ω=−+,而2ω≤,所以2ω=±, 当2ω=时,()()2ππZ πZ 84m m m m πϕϕ+=∈⇒=−∈, 因为ππ22ϕ−<<,所以π4ϕ=−,即π()sin(2)4f x x =−, 当3π7π,88x∈ 时,ππ3π2,422x −∈ ,显然此时函数单调递减,符合题意,所以7π7πππ()sin(2)sin 242443f =×−==; 当2ω=−时,(()2πππZ πZ 84m m m m ϕϕ−+=∈⇒=+∈, 因为ππ22ϕ−<<,所以π4ϕ=,即π()sin(2)4f x x =+, 当3π7π,88x∈时,()π2π,2π4x +∈,显然此时函数不是单调递减函数,不符合题意2023·山东淄博·统考三模【答案】5π12【分析】先化简函数,利用零点求出ω,根据单调递增求出m 的值.【详解】因为()sin (0)f x x x ωωω=>,所以1π()2sin 2sin 23f x x x x ωωω ==−, 因为()f x 的零点是以π2为公差的等差数列,所以周期为π,即2π=πω,解得2ω=; 当[]0,x m ∈时,πππ2,2333x m−∈−−,因为()f x 在区间[]0,m 上单调递增,所以ππ232m −≤,解得5π12m ≤. 所以m 的最大值为5π12.。
三角函数k x A y ++=)sin(ϕϖ中ϖ的取值范围一 内容回顾: 二 典型例题: 题组一1.已知函数2sin()(0)y x ωθω=+>为偶函数,0θπ<<,其图象与直线2y =的某两个交点的横坐标为1221,,||x x x x -若的最小值为π,则( )A .2,2πωθ==B .1,24πωθ== C .1,22πωθ== D .2,4πωθ== 解:2sin()y x ωθ=+为偶函数2k πθπ∴=+k z ∈ 又02πθπθ<<∴=由诱导公式得函数2cos y x ω=,又其图象与直线2y =某两个交点的横坐标分别为1x ,2x ,若21||x x -的最小值为π∴函数的周期为π 即22cos2y x ω=∴=∴函数在[,]2x k k k z πππ∈-+∈上为增函数故选:A .2.已知函数x x x f ωωcos sin )(+=,如果存在实数1x ,使得对任意的实数x ,都有)2014()()(11+≤≤x f x f x f成立,则ω的最小正值为 B A .20141 B . 2014π C .40281 D .4028π解:题意可得区间1[x ,12014]x +能够包含函数的至少一个完整的单调区间,利用两角和的正弦公式求得())4f x x πω+,由1220142πω,求得ω的最小值.()sin cos )4f x x x x πωωω++,由题意可得1220142πω,求得2014πω,故ω的最小正值为2014π,故选:B .3.将函数()sin 2f x x =的图像向右平移(0)2πϕϕ<<个单位后得到函数()g x 的图像,若对满足12()()2f x g x -=的1x ,2x ,有12min 3x x π-=,则ϕ=( ) DA .512πB .3πC .4πD .6π解:()sin 2f x x =,()sin(22)g x x ϕ∴=-,由12|()()|2f x g x -=,可知1()f x 、2()g x 分别为两个函数的最大值和最小值(或最小值和最大值). 不妨设1222x k ππ=+,k Z ∈,22222x m πϕπ-=-+,m Z ∈,则12()2x x k m πϕπ-=-+-,由12||3min x x π-=,可得23ππϕ-=,解得6πϕ=,故选:D .4.函数()sin(),f x x ϕ=-且230()0,f x dx π=⎰则函数()f x 的图象的一条对称轴( )A .56x π=B .712x π=C .3x π=D .6x π= 解:因为3()0f x dx π=⎰,即且30sin()0x dx πϕ-=⎰,所以30cos()|cos()cos 03x ππϕϕϕ--=--+=,所以sin()06πϕ-=,解得6k πϕπ=+,k Z ∈;所以()sin()6f x x k ππ=--,所以函数()f x 的图象的对称轴是62x k k ππππ--='±,所以其中一条对称轴为23x π=; 故选:A .题组二1.(2012天津)将函数()sin f x x ω=(其中ω>0)的图像向右平移4π个单位长度,所得图像经过点3(,0)4π,则ω的最小值是 A .13 B .1 C .53D .2D 【解析】函数向右平移4π得到函数)4sin()4(sin )4()(ωπωπωπ-=-=-=x x x f x g ,因为此时函数过点)0,43(π,所以0)443(sin =-ππω,即,2)443(πωπππωk ==-所以Z k k ∈=,2ω,所以ω的最小值为2,选D .2.(2012新课标)已知ω>0,0ϕπ<<,直线x =4π和x =54π是函数()sin()f x x ωϕ=+图像的两条相邻的对称轴,则ϕ=A .π4B .π3C .π2D .3π4A 【解析】由题设知,πω=544ππ-,∴ω=1,∴4πϕ+=2k ππ+(k Z ∈),∴ϕ=4k ππ+(k Z ∈),∵0ϕπ<<,∴ϕ=4π,故选A.3.(2012新课标)已知0>ω,函数)4sin()(πω+=x x f 在),2(ππ单调递减,则ω的取值范围是A .]45,21[B .]43,21[C .]21,0( D .]2,0(A 【解析】函数)4sin()(πω+=x x f 的图像可看作是由函数()sin f x x =的图像先向左平移4π个单位得()sin()4f x x π=+的图像,再将图像上所有点的横坐标缩小到原来的1ω倍,纵坐标不变得到的,而函数()sin()4f x x π=+的减区间是5[,]44ππ,所以要使函数)4sin()(πω+=x x f 在),2(ππ上是减函数,需满足142514ππωππω⎧⨯⎪⎪⎨⎪⨯⎪⎩≤≥,解得1524ω≤≤.方法二 特值验证,21=ϖ,1=ϖ,()sin()4f x x π=+在),2(ππ单调递减,选A解法三:【利用三角函数的单调性求解】 函数()sin()4f x x πω=+在(,)2ππ单调递减,在0ω>的前提下,需同时满足:12222()24232()42k k Z k k Z πππωπππωππππωπ⎧-≤⋅⎪⎪⎪+≥+∈⎨⎪⎪+≤+∈⎪⎩,解得0214()252()4k k Z k k Z ωωω⎧⎪<≤⎪⎪≥+∈⎨⎪⎪≤+∈⎪⎩综上,12≤ω≤54,故选A . 4.(2011山东)若函数()sin f x x ω=(ω>0)在区间0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则ω=A .23B .32C .2D .3B 【解析】由于()sin f x x ω=的图象经过坐标原点,根据已知并结合函数图象可知,3π为函数()f x 的四分之一周期,故243ππω=,解得32ω=. 5.(2011安徽)已知函数()sin(2)f x x ϕ=+,其中ϕ为实数,若()()6f x f π≤对x R ∈ 恒成立,且()()2f f ππ>,则()f x 的单调递增区间是 A .,()36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ B .,()2k k k Z πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦C .2,()63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦D .,()2k k k Z πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦C 【解析】因为当x R ∈时,()|()|6f x f π≤恒成立,所以()sin()163f ππϕ=+=±,可得26k πϕπ=+或526k πϕπ=-,k Z ∈, 因为()sin()sin ()sin(2)sin 2f f ππϕϕππϕϕ=+=->=+=故sin 0ϕ<,所以526k πϕπ=-,所以5()sin(2)6f x x π=-, 由5222262k x k πππππ-+-+≤≤(k Z ∈),得263k x k ππππ++≤≤(k Z ∈),故()f x 的单调递增区间是2[,]63k k ππππ++(k Z ∈)6.(2016年全国III)函数sin y x x =的图像可由函数sin y x x =的图像至少向右平移_____________个单位长度得到.32π【解析】函数sin 2sin()3y x x x π=-=-的图像可由函数sin y x =+2sin()3x x π=+的图像至少向右平移23π个单位长度得到. 7.(2016全国I )已知函数ππ()sin()(0),24f x x+x ωϕωϕ=>=-,≤为()f x 的零点,π4x =为()y f x =图像的对称轴,且()f x 在π5π()1836,单调,则ω的最大值为A .11B .9C .7D .5 B 【解析】因为4x π=-为函数()f x 的零点,4x π=为()y f x =图像的对称轴,所以2π24kT T=+(k Z ∈,T 为周期),得221T k π=+(k Z ∈).又()f x 在5(,)1836ππ单调,218365T≤-ππ, 所以11,62T k π,又当5k =时,11,4πωϕ==-,()f x 在5(,)1836ππ不单调;当4k =时,9,4πωϕ==,()f x 在5(,)1836ππ单调,满足题意,故9ω=,即ω的最大值为9.解析:由题意知:12π+π 4ππ+π+42k k ωϕωϕ⎧-=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩则21k ω=+,其中k ∈Z ,()f x 在π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭单调,5π,123618122T ππω∴-=≤≤接下来用排除法.若11=ϖ时,,4111πϕπk =+-4111+=πϕk ,由2||πϕ≤,当31-=k ,得4πϕ-=,此时π()sin 114f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,)365,18(ππ∈x ,由411π-=x t ,可得ππ36463613≤≤t ,不满足()f x 在π5π,1836⎛⎫ ⎪⎝⎭单调若9=ϖ时,,491πϕπk =+ππϕ491-=k ,由2||πϕ≤,当21=k ,得4πϕ=π9,4ωϕ==,此时,)365,18(ππ∈x ,由49π+=x t ,可得ππ2343≤≤t ,满足()f x 在π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭单调递减, 故选B .方法三 4221ππϕ++=k k .1)(212+-=k k ω,Z k k ∈21,2||πϕ≤4πϕ=∴或4πϕ-= ()f x 在π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭单调,5π,123618122T ππω∴-=≤≤,0>ϖ.120≤<∴ϖ若4πϕ=,则021=+k k ,142+=k ϖ,951,,=ϖ验证: 若4-πϕ=,则1-21=+k k ,342+=k ϖ,1173,,=ϖ验证:2020尖子生TOP300联考8.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|≤π2),x =-π4,43π=x 为y =f (x )图象的两条对称轴,且f (x )在)12,0(π上单调函数,则ω的最大值为( )A .12B .11C .10D .9解:两条对称轴之间的距离是周期T 的)(2Z k k ∈倍,或者2T 的k 倍,ϖπππ22443⋅=+k ,k =ϖf (x )在)12,0(π上单调函数,故存在Z k ∈0,使得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥++-≤+-12)1(40400πϖππϖππk k)1(3k 400+≤≤k ϖ,由)1(3k 400+≤k 可得30≤k ,这时的ω最大值为12同理,用43π=x 也可以算 方法二。
三角函数中ω的范围与最值问题专练【七大题型】【题型1 与三角函数的单调性有关的ω的范围与最值问题】 (2)【题型2 与三角函数的对称性有关的ω的范围与最值问题】 (2)【题型3 与三角函数的最值有关的ω的范围与最值问题】 (3)【题型4 与三角函数的周期有关的ω的范围与最值问题】 (4)【题型5 与三角函数的零点有关的ω的范围与最值问题】 (4)【题型6 与三角函数的极值有关的ω的范围与最值问题】 (5)【题型7 ω的范围与最值问题:性质的综合问题】 (5)1、三角函数中ω的范围与最值问题三角函数的图象与性质是高考的重要内容,在三角函数的图象与性质中,ω的求解是近几年高考的一个重点、热点内容,试题主要以选择题、填空题的形式呈现,但因其求法复杂,涉及的知识点多,历来是我们复习中的难点,学生在复习中要加强训练,灵活求解.【知识点1 三角函数中有关ω的范围与最值问题的类型】1.三角函数中ω的范围与最值的求解一般要利用其性质,此类问题主要有以下几个类型:(1)三角函数的单调性与ω的关系;(2)三角函数的对称性与ω的关系;(3)三角函数的最值与ω的关系;(4)三角函数的周期性与ω的关系;(5)三角函数的零点与ω的关系;(6)三角函数的极值与ω的关系.【知识点2 三角函数中ω的范围与最值问题的解题策略】1.利用三角函数的单调性求ω的解题思路对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题,首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集,其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解,另外,若是选择题,利用特值验证排除法求解更为简捷.2.利用三角函数的对称性求ω的解题策略三角函数两条相邻对称轴或两个相邻对称中心之间的“水平间隔”间的“水平间隔”为,这就说明,我们可根据三角函数的对称性来研究其周期性,解决问题的关键在于运用整体代换的思想,建立关于ω的不等式组,进而可以研究“ω”的取值范围.3.利用三角函数的最值求ω的解题策略若已知三角函数的最值,则利用三角函数的最值与对称轴或周期的关系,可以列出关于ω的不等式(组),进而求出ω的值或取值范围.4.利用三角函数的周期性求ω的解题策略若已知三角函数的周期性,则利用三角函数的周期与对称轴、最值的关系,列出关于ω的不等式(组),进而求出ω的值或取值范围.【题型1 与三角函数的单调性有关的ω的范围与最值问题】【例1】(2024·重庆·二模)若函数f(x)=sin(2x―φ)(0≤φ<π)在φ的最小值为()A.π12B.π6C.π4D.π3【变式1-1】(2024·湖北鄂州·一模)已知函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ∈(0,2π))的一条对称轴为x=―π6,且f(x)在πω的最大值为()A.53B.2C.83D.103【变式1-2】(2024·全国·模拟预测)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0),若直线x=π4为函数f(x)图象的为函数f(x)图象的一个对称中心,且f(x)ω的最大值为()A.917B.1817C.1217D.2417【变式1-3】(2024·广东湛江·一模)已知函数f(x)=sinωxω>0)ω的取值范围是()A.[2,5]B.[1,14]C.[9,10]D.[10,11]【题型2 与三角函数的对称性有关的ω的范围与最值问题】【例2】(2023·广西·模拟预测)若函数f (x )=2sin (ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)满足f (2x )=―2x ,且f (0)=―1,则ω的最小值为( )A .1B .2C .3D .4【变式2-1】(2024·内蒙古呼和浩特·一模)已知函数f (x )=sin ωx >0)在区间[0,π]上有且仅有两条对称轴,则ω的取值范围是( )A B C D【变式2-2】(2023·云南大理·一模)函数f (x )=sin (ωx +φ)(ω>0,0<φ<π),若不等式f (x )≤|对∀x ∈R 恒成立,且f (x )的图像关于x =π8对称,则ω的最小值为( )A .1B .2C .3D .4【变式2-3】(2024·全国·模拟预测)已知函数f(x)=sin (ωx +φ)(ω>0)其图象关于直线x =―π36对称,且f (x )的一个零点是x =772π,则ω的最小值为( )A .2B .12C .4D .8【题型3 与三角函数的最值有关的ω的范围与最值问题】【例3】(2023·四川泸州·一模)已知函数f (x )=2sin ωx >0)在π上单调,则ω的取值范围是( )A .B .1,C D【变式3-1】(2024·浙江温州·一模)若函数f (x )=2sin ωx ―(ω>0),x ∈0,[―,则ω的取值范围是( )A BC D【变式3-2】(2024·四川绵阳·模拟预测)已知函数f (x )=4cos ωx >0),f (x )在区间0,值恰为―ω,则所有满足条件的ω的积属于区间( )A .(1,4]B .[4,7]C .(7,13)D .[13,+∞)【变式3-3】(2023·新疆乌鲁木齐·一模)已知函数f (x )=2sin (ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的图象过点(0,1),且在区间(π,2π)内不存在最值,则ω的取值范围是( )A .BC .∪D .∪【题型4 与三角函数的周期有关的ω的范围与最值问题】【例4】(2023·四川绵阳·模拟预测)记函数f (x )=cos (ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正周期为T ,若f (T )=x =π9为f (x )的一个零点,则ω的最小值为( )A .32B .3C .6D .152【变式4-1】(2024·全国·模拟预测)已知函数f (x )=sin (2πωx )(ω>0)在区间(0,2)上单调,且在区间[0,18]上有5个零点,则ω的取值范围为( )A BC D 【变式4-2】(2024·全国·模拟预测)记函数f (x )=cos (ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正周期为T ,若f (T )=―12,且x =π2为f (x )的一条对称轴,则ω的最小值为( )A .23B .43C .83D .103【变式4-3】(23-24高二下·江苏南京·期末)已知函数f (x )=sin (ωx +φ)ω>0,|φ|<=f (x )在区间[0,2]上恰有8个零点,则ω的取值范围是( )A πB .4πC .4π,D 【题型5 与三角函数的零点有关的ω的范围与最值问题】【例5】(2023·全国·一模)已知函数f (x )=sin ωx +>0)π上恰有3个零点,则ω的取值范围是( )A ∪4,B ∪C .[113,143)∪(5,173)D ,5∪【变式5-1】(2023·吉林长春·一模)将函数f(x)=cos x 图象上所有点的横坐标变为原来的1ω(ω>0),纵坐标不变,所得图象在区间―π12ω的取值范围为( )【变式5-2】(2024·全国·模拟预测)已知函数f(x)=sinωx+>0)π上至少有两个零点,则实数ω的取值范围是()A+∞B+∞C∪+∞D∪+∞【变式5-3】(2024·四川雅安·一模)已知函数f(x)=2cos(ωx+φ)(ω>0且―π2<φ<π2),设T为函数f(x)的最小正周期,=―1,若f(x)在区间[0,1]有且只有三个零点,则ω的取值范围是()A B236πC D【题型6 与三角函数的极值有关的ω的范围与最值问题】【例6】(2023·四川成都·二模)将函数f(x)=>0)的图象上所有点的横坐标缩短到原来的14,纵坐标不变,得到函数g(x)的图象.若g(x)在3个极值点,则ω的取值范围为()A B,4C.D,7【变式6-1】(2023·河南开封·模拟预测)已知将函数f(x)=ωx2―>0)的图象向右平移π2ω个单位长度,得到函数g(x)的图象,若g(x)在(0,π)上有3个极值点,则ω的取值范围为()A+∞B,4C D【变式6-2】(2024·陕西渭南·一模)已知函数f(x)=sinωx>0)在区间[0,π]上有且仅有4个极值点,给出下列四个结论:①f(x)在区间(0,π)上有且仅有3个不同的零点;②f(x)的最小正周期可能是π2;③ω④f(x).其中正确结论的个数为()A.1B.2C.3D.4【变式6-3】(2024·全国·模拟预测)将函数f(x)=sin x的图像向左平移5π6个单位长度后得到函数g(x)的图像,再将g(x)的图像上各点的纵坐标不变、横坐标变为原来的1ω(ω>0)倍,得到函数ℎ(x)的图像,且ℎ(x)在区间(0,π)上恰有两个极值点、两个零点,则ω的取值范围为()【题型7 ω的范围与最值问题:性质的综合问题】【例7】(2024·湖北武汉·模拟预测)若函数f (x )=3cos (ωx +φ)ω<0,―π2<φ<π,在区间―π6φ的取值范围是( )A B .―π2,―C D .【变式7-1】(2024·全国·模拟预测)已知函数f (x )=sin (2ωx ―φ)(ω>0)满足对任意的x ∈R ,均有f (x )≥f+x =x ,且f (x )ω的最大值为( )A .14B .12C .34D .45【变式7-2】(2024·天津·模拟预测)已知f (x )=sin ωx +π3+φω>0,|φ|<g (x )=sin(ωx +φ),则下列结论错误的个数为( )①φ=π6;②若g (x )的最小正周期为3π,则ω=23;③若g (x )在区间(0,π)上有且仅有3个最值点,则ω④若=ω的最小值为.A .1个B .2个C .3个D .4个【变式7-3】(2023·河南·模拟预测)已知函数f (x )=sin (ωx +φ)ω>0,0<φ<=f x且f ―π4―x +f ―π4+x =0,f (x )ω的最大值为( )A .1B .3C .5D .367一、单选题1.(2024·四川成都·模拟预测)若函数f(x)=sin (ωx)(ω>0)在0,ω的取值范围为( )A .B .(0,2)C .D .(0,2]2.(2024·重庆开州·模拟预测)已知函数f (x )=2sin ωx(ω>0),则“32<ω<3”是“f (x )的图象在区间―π6上只有一个极值点”的()A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.非充分非必要条件3.(2024·湖北武汉·模拟预测)设ω>0,已知函数f(x)=sin3ωx2ωx(0,π)上恰有6个零点,则ω取值范围为()A B C D4.(2024·河北·模拟预测)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0),若f(0)=f=π,则ω的最小值为()A.3B.1C.67D.235.(2024·四川·模拟预测)已知函数f(x)=sinωx+ω>0)在区间1个零点,且当x∈―2π3f(x)单调递增,则ω的取值范围是()A B C,1D6.(2024·四川内江·三模)设函数f(x)=2sinωx>0),若存在x1,x2∈―π6x1≠x2,使得f(x1)=f(x2)=ω的取值范围是()A.(0,12]B.[10,+∞)C.[10,12]D.(6,10]7.(2024·河南南阳·模拟预测)若函数f(x)=cos(ωx+φ)ω>0,|φ|≤中心对称,且x=―π3是f(x)的极值点,f(x)在区间0,ω的最大值为()A.8B.7C.274D.2548.(2024·陕西安康·模拟预测)已知函数f(x)=cosωxω>0),π上单调递减,且f(x)在区间(0,π)上只有1个零点,则ω的取值范围是()A.B C D二、多选题9.(2024·浙江·模拟预测)已知函数f(x)=cosωx+ω>0),则()A.当ω=2时,f x x=π2对称B.当ω=2时,f(x)在C.当x=π6为f(x)的一个零点时,ω的最小值为1D.当f(x)在―π3ω的最大值为110.(2024·浙江温州·三模)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0),x∈,π的值域是[a,b],则下列命题正确的是()A.若b―a=2,φ=π6,则ω不存在最大值B.若b―a=2,φ=π6,则ω的最小值是73C.若b―a=ω的最小值是43D.若b―a=32,则ω的最小值是4311.(2023·浙江·三模)已知函数f(x)=cosωx>0),则下列判断正确的是()A.若f(x)=f(π―x),则ω的最小值为32B.若将f(x)的图象向右平移π2个单位得到奇函数,则ω的最小值为32C.若f(x)π单调递减,则0<ω≤34D.若f(x)π上只有1个零点,则0<ω<54三、填空题12.(2024·陕西安康·模拟预测)已知函数f(x)=cos2ωx>0)π上是单调的,则ω的最大值为.13.(2024·陕西西安·模拟预测)若函数f(x)=2cosωx―1(ω>0)在(0,π)上恰有两个零点,则ω的取值范围为.14.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知函数f(x)=2sinωxω>0),若∃x1,x2∈[0,π],使得f(x1) f(x2)=―4,则ω的最小值为.四、解答题15.(2023·河北承德·模拟预测)已知ω>1,函数f(x)=cosωx―(1)当ω=2时,求f(x)的单调递增区间;(2)若f(x)ω的取值范围.16.(23-24高一下·湖北恩施·期末)已知函数f(x)=2sinωx+>0).(1)若x+x=0,求ω的最小值;(2)若f(x)在区间0,[1,2],求ω的取值范围.17.(2024·全国·模拟预测)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)ω>0,|φ|≤(1)若f(x)的图象经过点,0,,2,且点B恰好是f(x)的图象中距离点A最近的最高点,试求f(x)的解析式;(2)若f(0)=―1,且f(x)π上单调,在ω的取值范围.18.(2024·全国·模拟预测)已知函数f(x)=3sin(ωx+φ)ω>0,|φ|<(1)当φ=π时,函数f(x)ω的取值范围.6(2)若f(x)的图象关于直线x=π对称且f=0,是否存在实数ω,使得f(x)4求出ω的值;若不存在,说明理由.19.(2023·山西·模拟预测)已知函数f(x)=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象是由y=2sinωx 个单位长度得到的.象向右平移π6(1)若f(x)的最小正周期为π,求f(x)y轴距离最近的对称轴方程;(2)若f(x)ω的取值范围.。
原点,若ΔOAB 为锐角三角形,则ω的取值范围为【1】已知函数f (x )=sin ωx (ω>0),点A ,B 分别为f (x )图像在y 轴右侧的第一个最高点和第一个最低点,O 1三角函数的性质与w 三角函数的w 参数题型归类分析的范围为坐标()A.0,3π2B.π2,3π2C.0,π2D.π2,+∞-1,⋅OB >0,AB ⋅AO∙BO4)(ω>0)的图象在[0,【2 】函数f (x )=sin (ωx +ππ4]内有且仅有一条对称轴,则实数ω的取值范围是()A.(1,5)B.(1,+∞)C.[1,5)D.[1,+∞)【解析】:当x =π4时,wx +π4=π4w +π4,当x =0,wx +π4=π4因为在0,π4 只有一条对称轴,可知π2≤π4w +π4<3π2,解得w ∈1,5 ,故选C .2),使得曲线y =cos ωx -π3【 3 】若存在唯一的实数t ∈(0,π(ω>0)关于点(t ,0)对称,则ω的取值范围是()A.[53,113]B.(53,113]C.(43,103]D.[43,103]【解析】:由题意,因为t ∈(0,π2),所以ωt -π3∈-π3,ωπ2-π3,因为存在唯一的实数t ∈(0,π2),使得曲线y =cos ωx -π3(ω>0)关于点(t ,0)对称,则π2<ωπ2-π3≤3π2,解得53<ω≤113,故选B .2【4】(★★★★☆)已知函数f (x )=sin (ωx +φ) ω>0,|φ|≤π,x =-π4为f (x )的零点,x =π4为f (x )的对称轴,且∀x ∈11π36,17π36,|f (x )|<1,则ω的最大值为()A.5B.4C.3D.2【解析】:因为x =-π4为f (x )的零点,所以ωx +φ=k 1π,(k 1∈Z ),∴-π4ω+φ=k 1π,(1),因为x=π4为y=f(x)图象的对称轴,所以ωx+φ=k2π+π2,(k2∈Z),∴π4ω+φ=k2π+π2,(2)(1)+(2)得2φ=(k1+k2)π+π2,∴φ=(k1+k2)π2+π4,因为|φ|≤π2,∴φ=±π4.(2)-(1)得π2ω=(k2-k1)π+π2,∴ω=2(k2-k1)+1=2n+1(n∈Z),当ω=5时,如果f(x)=sin(5x+π4),令5x+π4=kπ+π2,k∈Z,∴x=15kπ+120π,当k=2时,x=9π20∈(1136π,1736π),与已知不符.如果f(x)=sin(5x-π4),令5x-π4=kπ+π2,k∈Z,∴x=15kπ+320π,当k=1时,x=7π20∈(1136π,1736π),与已知不符.如果ω=3,如果f(x)=sin(3x+π4),令3x+π4=kπ+π2,k∈Z,∴x=13kπ+112π,当k=1时,x=5π12∈(1136π,1736π),与已知不符.如果f(x)=sin(3x-π4),令3x-π4=kπ+π2,k∈Z,∴x=13kπ+14π∉(1136π,1736π),与已知相符.故选:C若函数f(x)=wx-π32单调性与w的范围sin w>0在区间π,3π2上为单调递减函数(1)从周期上:T2≥3π2-π.这样可以缩小w的范围.(2)再从单调性上去解.有两种思路.一种是换元,一种不换元直接用x算.本质是一样的.3)(ω>0),若函数f(x)在区间(π,【1】已知函数f(x)=sin(ωx-π3π2)上为单调递减函数,则实数ω的取值范围是()A.[23,119]B.[56,119]C.[23,34]D.[23,56]【解析】:因为π<x<3π2,所以ωπ-π3<ωx-π3<3ωπ2-π3,由正弦函数的单调性可得{ωπ-π3≥π2+2kπ3ωπ2-π3≤3π2+2kπ,解得:56+2k≤w≤119+43k,k=0时,所以56≤ω≤119,应选答案B。
三角函数中ω的取值范围训练例1:已知函数()()03sin >⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωπωx x f ,⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛12512ππf f ,且()x f 在⎪⎭⎫ ⎝⎛612ππ,上单调,则ω的最大值为________.答案:320例2:已知函数()()⎪⎭⎫ ⎝⎛≤>+=2,0sin 2πϕωϕωx x f ,对任意x 满足033=⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛+x f x f ππ,066=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+x f x f ππ,且()x f 在⎪⎭⎫ ⎝⎛103154ππ,上单调递增,则ω的最大值为()A.3 B.9 C.15 D.27答案:C例3:(2019全国卷Ⅲ)设函数()()05sin >⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωπωx x f ,已知()x f 在[]π2,0上有且仅有5个零点.下述四个结论:①()x f 在()π20,上有且仅有3个极大值点②()x f 在()π20,上有且仅有2个极小值点③()x f 在⎪⎭⎫⎝⎛100π,上单调递增④ω的取值范围是⎥⎦⎤⎢⎣⎡1029512,其中所有正确结论的编号是()A.①④ B.②③C.①②③D.①③④答案:D例4:(2016天津)已知函数()()R x x x x f ∈>-+=,0212sin 212sin 2ωωω.若()x f 在区间()ππ2,内没有零点,则ω的取值范围是()A.⎦⎤ ⎝⎛810, B.⎪⎭⎫⎢⎣⎡⋃⎦⎤ ⎝⎛185410,,C.⎦⎤ ⎝⎛850, D.⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋃⎦⎤ ⎝⎛8541810,,答案:D例5:已知定义在⎦⎤⎢⎣⎡4,0π上的函数()()06sin >⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ωπωx x f 的最大值为3ω,则正实数ω的取值个数最多为()A.4B.3C.2D.1答案:C例6:设函数()()ϕω+=x A x f sin (ϕω,,A 是常数,0,0>>ωA ).若()x f 在区间⎥⎦⎤⎢⎣⎡26ππ,上具有单调性,且⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛6322πππf f f ,则()x f 的最小正周期为__________.答案:π例7:已知函数()()()03,0,0sin 3=⎪⎭⎫ ⎝⎛-<<>+=ππϕωϕωf x x f ,对任意R x ∈恒有()⎪⎭⎫ ⎝⎛≤3πf x f ,且在区间⎪⎭⎫ ⎝⎛515ππ,上有且只有一个1x ,使()31=x f ,则ω的最大值为()A.457 B.4111 C.4105 D.4117答案:C例8:已知函数()()04sin >⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ωπωx x f ,若()x f 在区间()ππ2,上存在零点,则ω的取值范围为_________.答案:⎪⎭⎫ ⎝⎛∞+⋃⎪⎭⎫ ⎝⎛,854181例9:已知函数()⎪⎭⎫ ⎝⎛∈>⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R x x x f ,416sin 2ωπω,若()x f 的任何一条对称轴与x 轴交点的横坐标都不属于区间()ππ2,,则ω的取值范围是__________.答案:⎦⎤⎢⎣⎡32,31例10:已知函数()()04sin >⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωπωx x f 在⎪⎭⎫ ⎝⎛312ππ,上有最大值,但没有最小值,则ω的取值范围是__________.答案:⎪⎭⎫ ⎝⎛343,。
复合三角函数中w 的取值范围问题
例1设函数)0(6
cos
)(>-=w wx x f )(π,若)4
()(π
f x f ≤对任意的实数x 都成立,则
w 的最小值为___________.
例2已知函数)0(sin 2)(>=w wx x f 在
4
,3-
[π
π上的最小值是-2,则w 的最小值等于___________
例3函数)0(sin )(>=w wx x f 在区间[0,1]上至少出现50次最大值,则W 的最小值为______
例4已知)0(3
sin
2)(>+=w wx x f )(π
,)3()6(ππf f =,且)(x f 在去间)3
6(ππ,内有最小值无最大值,则W=___________.
例5已知函数
)0(21sin 2122sin
)(>-+=w wx wx x f ,若)(x f 在
)2(ππ,内没有零点,则W 的取值范围().
A.81,0(
B.)
1,85[]41,0( C.]
85,0(D.]
8
5,41[]81,0( 例6已知函数)0(sin 2)(>=w wx x f ,若
)(x f 在3
2,4-[π
π单调递增,求W 的取值范围.
例7已知
4
20)(sin()(ππϕϕ-=≤
>+=x w wx x f ,,为)(x f 的零点,)(4
x f x 为π
=
的一条对称轴,且
)(36
5,18π
π在单调,则w 的最大值为_____________
强化训练
1.若函数)(6
cos
)(*∈+=N w wx x f )(π的图像的一个对称中心是)06
(π
,则w 的最
小值为_________
2.若函数)0(3
cos
)(>+=w wx x f )(π的图像的一个对称中心是)012
(,π,一条对称轴为3
π
=
x 则w 有_________A.最小值2
B.最大值2
C.最小值1
D.最大值1
3设函数
)0,0)(sin()(>>+=w A wx A x f ϕ,若)(x f 在区间
(2
,6π
π上具有单调性,且)6
(-)32()2(π
ππf f f ==,则)(x f 的最小正周期为___________.
4.已知函数6
sin()(π+
=wx x f (*N w ∈),若函数)(x f 在区间(0,1)不单调,则w 的最小值为()
A.1
B.2
C.3
D.4
5.已知函数
)62cos(32sin()(π
π+-=x x x f ,则函数
)(x f 在]3
,0[π
的值域为___________6.已知函数
)(02
1
)6sin()(>++
=w wx x f π,点
R Q P ,,是直线)(0>=m m y 与函数)(x f 的图像自左向右的某三个相邻的交
点
,
且
,3
22π=
=QR PQ 则
=+m w __________
7.已知奇函数)(x f 是定义在R 上的增函数,
)(2sin )(x f x
x g ⋅=,若)1.6log (2-=g a ,
)2()9.02(g c g a ==,则c b a ,,的大小关
系为(
)
A.c b a <<
B.
a b c <<B.c a b << D.a
c b <<C.
8.将函数)2cos()(x x f =的图像向右平移
3
π
个单位得到函数)(x g 的图像,若)(x g 在)6,2(π--m 和)6
5,3(π
m 上都单调递减,则
实数m 的取值范围为()
A.185,9[ππ
B.)3,9[π
πC.)185,12(ππ D.12
5,18[π
π
9.已知函数
)
,(R x x x x f ∈+=)cos(sin )sin(sin )(,则下列说法正确的是(
)
A.函数)(x f 是周期函数且最小正周期为
π
B.函数)(x f 是奇函数
C.函数)(x f 在区间]2
,
0[π
上的值域为2,1[D.函数)(x f 在]2
,4[π
π上是增函数10.
已
知
函
数
)06
sin(2)(>+
=w wx x f π
的图像关于直线2π=x 对称,且1)83(=π
f ,)(x f 在
区间4
-,83-[π
π上单调,则w 可取数值的个数为()
A.1
B.2
C.3
D.4
10.设函数
11.])8
9,0[)(42sin()(π
π∈+
=x x x f ,若方程a x f =)(恰好有三个根,分别为
321,,x x x ,)321x x x <<(则321x x x ++的
取值范围为(
)
A.45,89[π
π B.)811,45[
ππC.)8
13,23[
ππ D.8
15,47[
ππ12.若直线2
1=
y 与函数
)0)(sin()(>+=w wx x f ϕ的图像相交,
Q P ,是它们相邻的两个交点,若4
π
=PQ ,则=w ____________
12.已知函数
)0)(2
cos(2sin(4)(>=w wx
wx x f 在区间]3
2,2[π
π-
上是增函数,且在区间],0[π恰好取得一次最大值,则w 的取值范围是
(
)
A.(0,1]
B.]3
4,0( C.4
3
,21[ D.)
,1[+∞13.已知0>w ,在函数wx y sin 2=与
wx y cos 2=的图像的交点中,距离最短的
两个交点的距离为32,则=w ________
14.已知函数)03
-
sin()(>=w wx x f π
在),2
(ππ
上单调递减,则w 的最小值为_________
15.)4
1
(cos -sin )(>
=w wx wx x f ,若)(x f 的任意一条对称轴与x 轴焦点的横坐标不属于),(ππ32,求w 的取值范围;
16.设
)
(4
)0)(4-sin(2)(x f x w wx x f 为,π
π=>=的一条对称轴,且)(x f 在)(36
5,0π上单调,
求w 的取值范围;
17函数,)0)(3
sin(2)(>+=w wx x f π的图
像在]1,0[上恰有两个极大值点,则w 的取
值范围为()]4,2.[ππA ]
29
,2.[ππB ]6
25
,613.(
ππC ]
6
25,2.[ππD 18.已知函数)0)(3cos(33sin()(>+-+=w wx wx x f ππ在区间]2
,43[ππ-
上单调,且在区间]2,0[π内恰好取得一次最大值2,则w 的取值范围是()
]32,0.(A 32,41.[B 43,0.(C ]
4
3,41.[D 19.已知函数)0)(sin(2)(>+=w wx x f ϕ满足,0)(,2)4
(==ππf f 且)(x f 在区间
)(3
,4π
π单调,则w 的值有____________个.
20.已知函数wx x f sin )(=的图象关于点
)(0,32π对称,且)(x f 在]4,0[π上为增函
数,则w =()23.A B.32
9.C D.621.已知函数4
,3[sin 2)(π
π-=在wx x f 上
的最小值为-2,则w 的取值范围是
()
)
,6[)29,.(+∞--∞ A )
,2
3
[)29,.(+∞--∞ B ),6[]2,.(+∞--∞ C )
,2
3
[]2,.(+∞--∞ D 22.已知函数
],3
[6sin )(a x x x f π
π-∈+=)其中(,若
)(x f 的值域是]1,21
-[,则实数a 的取值范
围是()]3,0.(πA ]
2
,3.[ππB ],3.[ππC 32,2.[ππD。