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文檔簡介
§4.7三角函數(shù)中有關(guān)ω的范圍問題在三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)中,ω的求解是近幾年高考的一個熱點內(nèi)容,但因其求法復(fù)雜,涉及的知識點多,歷來是我們復(fù)習(xí)中的難點.題型一三角函數(shù)的單調(diào)性與ω的關(guān)系例1已知函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(2π,3)))上單調(diào)遞增,則ω的取值范圍為()A.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(8,3))) B.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(8,3))) D.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3,8),2))聽課記錄:______________________________________________________________________________________________________________________________________思維升華確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,根據(jù)區(qū)間之間的包含關(guān)系,建立不等式,即可求ω的取值范圍.跟蹤訓(xùn)練1(2023·宜昌模擬)已知函數(shù)f(x)=3sin(ωx+φ),ω>0,若f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=3,f(π)=0,f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(π,3)))上單調(diào)遞減,那么ω的取值共有()A.2個B.3個C.4個D.5個題型二三角函數(shù)的對稱性與ω的關(guān)系例2(2023·宜賓質(zhì)檢)將函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)的圖象向右平移eq\f(3π,2ω)個單位長度后得到函數(shù)g(x)的圖象,若F(x)=f(x)·g(x)的圖象關(guān)于點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))對稱,則ω的最小值為()A.eq\f(1,3)B.eq\f(1,2)C.1D.4聽課記錄:______________________________________________________________________________________________________________________________________思維升華三角函數(shù)兩條相鄰對稱軸或兩個相鄰對稱中心之間的“水平間隔”為eq\f(T,2),相鄰的對稱軸和對稱中心之間的“水平間隔”為eq\f(T,4),這就說明,我們可根據(jù)三角函數(shù)的對稱性來研究其周期性,解決問題的關(guān)鍵在于運用整體代換的思想,建立關(guān)于ω的不等式組,進(jìn)而可以研究“ω”的取值范圍.跟蹤訓(xùn)練2已知函數(shù)f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>\f(1,2),x∈R)),若f(x)的圖象的任何一條對稱軸與x軸交點的橫坐標(biāo)均不屬于區(qū)間(3π,4π),則ω的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(2,3)))∪eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,9),\f(7,6))) B.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(17,24)))∪eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(17,18),\f(29,24)))C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(5,9),\f(2,3)))∪eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,9),\f(11,12))) D.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(11,18),\f(17,24)))∪eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(17,18),\f(23,24)))題型三三角函數(shù)的最值與ω的關(guān)系例3將函數(shù)f(x)=sin(2ωx+φ)(ω>0,φ∈[0,2π])圖象上每點的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍,得到函數(shù)g(x),函數(shù)g(x)的部分圖象如圖所示,且g(x)在[0,2π]上恰有一個最大值和一個最小值(其中最大值為1,最小值為-1),則ω的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(7,12),\f(13,12))) B.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,12),\f(13,12)))C.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(11,12),\f(17,12))) D.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(11,12),\f(17,12)))聽課記錄:______________________________________________________________________________________________________________________________________思維升華利用三角函數(shù)的最值與對稱軸或周期的關(guān)系,可以列出關(guān)于ω的不等式(組),進(jìn)而求出ω的值或取值范圍.跟蹤訓(xùn)練3(2023·青島質(zhì)檢)已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ),其中ω>0,|φ|≤eq\f(π,2),-eq\f(π,4)為f(x)的零點,且f(x)≤eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(f
\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))))恒成立,f(x)在區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,12),\f(π,24)))上有最小值無最大值,則ω的最大值是()A.11B.13C.15D.17題型四三角函數(shù)的零點與ω的關(guān)系例4將函數(shù)f(x)=cosx的圖象先向右平移eq\f(5π,6)個單位長度,再把所得函數(shù)圖象的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,ω)(ω>0)倍,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù)g(x)的圖象,若函數(shù)g(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2)))上沒有零點,則ω的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(2,9)))∪eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,3),\f(8,9))) B.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(8,9)))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(2,9)))∪eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,9),1)) D.(0,1]聽課記錄:_______________________________________________________________________________________________________________________________________思維升華三角函數(shù)兩個零點之間的“水平間隔”為eq\f(T,2),根據(jù)三角函數(shù)的零點個數(shù),可以研究“ω”的取值.跟蹤訓(xùn)練4(2022·全國甲卷)設(shè)函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))在區(qū)間(0,π)上恰有三個極值點、兩個零點,則ω的取值范圍是()A.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3),\f(13,6))) B.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3),\f(19,6)))C.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(13,6),\f(8,3))) D.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(13,6),\f(19,6)))§4.7三角函數(shù)中有關(guān)ω的范圍問題在三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)中,ω的求解是近幾年高考的一個熱點內(nèi)容,但因其求法復(fù)雜,涉及的知識點多,歷來是我們復(fù)習(xí)中的難點.題型一三角函數(shù)的單調(diào)性與ω的關(guān)系例1已知函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(2π,3)))上單調(diào)遞增,則ω的取值范圍為()A.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(8,3)))B.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(8,3)))D.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3,8),2))答案B解析方法一由題意得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-\f(ωπ,4)+\f(π,6)≥-\f(π,2)+2kπ,k∈Z,,\f(2ωπ,3)+\f(π,6)≤\f(π,2)+2kπ,k∈Z,))則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ω≤\f(8,3)-8k,k∈Z,,ω≤\f(1,2)+3k,k∈Z,))又ω>0,所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(8,3)-8k>0,k∈Z,,\f(1,2)+3k>0,k∈Z,))所以k=0,則0<ω≤eq\f(1,2).方法二取ω=1,則f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))),令eq\f(π,2)+2kπ≤x+eq\f(π,6)≤eq\f(3π,2)+2kπ,k∈Z,得eq\f(π,3)+2kπ≤x≤eq\f(4π,3)+2kπ,k∈Z,當(dāng)k=0時,函數(shù)f(x)在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(4π,3)))上單調(diào)遞減,與函數(shù)f(x)在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(2π,3)))上單調(diào)遞增矛盾,故ω≠1,結(jié)合四個選項可知選B.思維升華確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,根據(jù)區(qū)間之間的包含關(guān)系,建立不等式,即可求ω的取值范圍.跟蹤訓(xùn)練1(2023·宜昌模擬)已知函數(shù)f(x)=3sin(ωx+φ),ω>0,若f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=3,f(π)=0,f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(π,3)))上單調(diào)遞減,那么ω的取值共有()A.2個B.3個C.4個D.5個答案D解析∵f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=3,f(π)=0,∴π-eq\f(π,6)=eq\f(2n-1,4)·T(n∈N*),T=eq\f(10π,32n-1),∵f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(π,3)))上單調(diào)遞減,∴eq\f(T,2)≥eq\f(π,3)-eq\f(π,6)=eq\f(π,6),∴T≥eq\f(π,3),即eq\f(10π,32n-1)≥eq\f(π,3),∴2n-1≤10,∴n=1,2,3,4,5,即周期T有5個不同取值,∴ω的取值共有5個.題型二三角函數(shù)的對稱性與ω的關(guān)系例2(2023·宜賓質(zhì)檢)將函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)的圖象向右平移eq\f(3π,2ω)個單位長度后得到函數(shù)g(x)的圖象,若F(x)=f(x)g(x)的圖象關(guān)于點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))對稱,則ω的最小值為()A.eq\f(1,3)B.eq\f(1,2)C.1D.4答案C解析將函數(shù)f(x)的圖象向右平移eq\f(3π,2ω)個單位長度,得到函數(shù)g(x)=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(ω\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(3π,2ω)))+\f(π,6)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)-\f(3π,2)))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))的圖象,又因為F(x)=f(x)g(x)的圖象關(guān)于點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))對稱,所以F(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))=eq\f(1,2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx+\f(π,3)))的圖象關(guān)于點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))對稱,則2ω·eq\f(π,3)+eq\f(π,3)=kπ,k∈Z,所以ω=eq\f(3k-1,2),k∈Z,又因為ω>0,所以ω的最小值為1.思維升華三角函數(shù)兩條相鄰對稱軸或兩個相鄰對稱中心之間的“水平間隔”為eq\f(T,2),相鄰的對稱軸和對稱中心之間的“水平間隔”為eq\f(T,4),這就說明,我們可根據(jù)三角函數(shù)的對稱性來研究其周期性,解決問題的關(guān)鍵在于運用整體代換的思想,建立關(guān)于ω的不等式組,進(jìn)而可以研究“ω”的取值范圍.跟蹤訓(xùn)練2已知函數(shù)f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>\f(1,2),x∈R)),若f(x)的圖象的任何一條對稱軸與x軸交點的橫坐標(biāo)均不屬于區(qū)間(3π,4π),則ω的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(2,3)))∪eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,9),\f(7,6))) B.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(17,24)))∪eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(17,18),\f(29,24)))C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(5,9),\f(2,3)))∪eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,9),\f(11,12))) D.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(11,18),\f(17,24)))∪eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(17,18),\f(23,24)))答案C解析因為f(x)的圖象的任何一條對稱軸與x軸交點的橫坐標(biāo)均不屬于區(qū)間(3π,4π),所以eq\f(1,2)×eq\f(2π,ω)≥4π-3π,所以eq\f(1,2)<ω≤1,故排除A,B;又kπ+eq\f(π,2)≤3ωπ-eq\f(π,6),且kπ+π+eq\f(π,2)≥4ωπ-eq\f(π,6),解得eq\f(3k+2,9)≤ω≤eq\f(3k+5,12),k∈Z,當(dāng)k=0時,eq\f(2,9)≤ω≤eq\f(5,12),不滿足eq\f(1,2)<ω≤1,當(dāng)k=1時,eq\f(5,9)≤ω≤eq\f(2,3),符合題意,當(dāng)k=2時,eq\f(8,9)≤ω≤eq\f(11,12),符合題意,當(dāng)k=3時,eq\f(11,9)≤ω≤eq\f(7,6),此時ω不存在,故C正確,D不正確.題型三三角函數(shù)的最值與ω的關(guān)系例3將函數(shù)f(x)=sin(2ωx+φ)(ω>0,φ∈[0,2π])圖象上每點的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍,得到函數(shù)g(x),函數(shù)g(x)的部分圖象如圖所示,且g(x)在[0,2π]上恰有一個最大值和一個最小值(其中最大值為1,最小值為-1),則ω的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(7,12),\f(13,12))) B.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,12),\f(13,12)))C.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(11,12),\f(17,12))) D.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(11,12),\f(17,12)))答案C解析由已知得函數(shù)g(x)=sin(ωx+φ),由g(x)圖象過點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(\r(3),2)))以及點在圖象上的位置,知sinφ=eq\f(\r(3),2),φ=eq\f(2π,3),∵0≤x≤2π,∴eq\f(2π,3)≤ωx+eq\f(2π,3)≤2πω+eq\f(2π,3),由g(x)在[0,2π]上恰有一個最大值和一個最小值,∴eq\f(5π,2)≤2πω+eq\f(2π,3)<eq\f(7π,2),∴eq\f(11,12)≤ω<eq\f(17,12).思維升華利用三角函數(shù)的最值與對稱軸或周期的關(guān)系,可以列出關(guān)于ω的不等式(組),進(jìn)而求出ω的值或取值范圍.跟蹤訓(xùn)練3(2023·青島質(zhì)檢)已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ),其中ω>0,|φ|≤eq\f(π,2),-eq\f(π,4)為f(x)的零點,且f(x)≤eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(f
\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))))恒成立,f(x)在區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,12),\f(π,24)))上有最小值無最大值,則ω的最大值是()A.11B.13C.15D.17答案C解析由題意,直線x=eq\f(π,4)是f(x)的一條對稱軸,所以f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))=±1,即eq\f(π,4)ω+φ=k1π+eq\f(π,2),k1∈Z,①又f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,4)))=0,所以-eq\f(π,4)ω+φ=k2π,k2∈Z,②由①②,得ω=2(k1-k2)+1,k1,k2∈Z,又f(x)在區(qū)間eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,12),\f(π,24)))上有最小值無最大值,所以T≥eq\f(π,24)-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,12)))=eq\f(π,8),即eq\f(2π,ω)≥eq\f(π,8),解得ω≤16.綜上,先檢驗ω=15,當(dāng)ω=15時,由①得eq\f(π,4)×15+φ=k1π+eq\f(π,2),k1∈Z,即φ=k1π-eq\f(13π,4),k1∈Z,又|φ|≤eq\f(π,2),所以φ=-eq\f(π,4),此時f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(15x-\f(π,4))),當(dāng)x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,12),\f(π,24)))時,15x-eq\f(π,4)∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3π,2),\f(3π,8))),當(dāng)15x-eq\f(π,4)=-eq\f(π,2),即x=-eq\f(π,60)時,f(x)取得最小值,無最大值,滿足題意.故ω的最大值為15.題型四三角函數(shù)的零點與ω的關(guān)系例4將函數(shù)f(x)=cosx的圖象先向右平移eq\f(5π,6)個單位長度,再把所得函數(shù)圖象的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,ω)(ω>0)倍,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù)g(x)的圖象,若函數(shù)g(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2)))上沒有零點,則ω的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(2,9)))∪eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,3),\f(8,9))) B.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(8,9)))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(2,9)))∪eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(8,9),1)) D.(0,1]答案A解析將函數(shù)f(x)=cosx的圖象先向右平移eq\f(5π,6)個單位長度,得到y(tǒng)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(5π,6)))的圖象,再把所得函數(shù)圖象的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,ω)(ω>0)倍,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù)g(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(5π,6)))(ω>0)的圖象,周期T=eq\f(2π,ω),因為函數(shù)g(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2)))上沒有零點,所以eq\f(3π,2)-eq\f(π,2)≤eq\f(T,2),得T≥2π,即eq\f(2π,ω)≥2π,得0<ω≤1,假設(shè)函數(shù)g(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2)))上有零點,令g(x)=0,得ωx-eq\f(5π,6)=kπ+eq\f(π,2),k∈Z,得x=eq\f(kπ,ω)+eq\f(4π,3ω),k∈Z,則eq\f(π,2)<eq\f(kπ,ω)+eq\f(4π,3ω)<eq\f(3π,2),得eq\f(8,9)+eq\f(2k,3)<ω<eq\f(8,3)+2k,k∈Z,又0<ω≤1,所以eq\f(2,9)<ω<eq\f(2,3)或eq\f(8,9)<ω≤1,又函數(shù)g(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2)))上沒有零點,且0<ω≤1,所以0<ω≤eq\f(2,9)或eq\f(2,3)≤ω≤eq\f(8,9).思維升華三角函數(shù)兩個零點之間的“水平間隔”為eq\f(T,2),根據(jù)三角函數(shù)的零點個數(shù),可以研究“ω”的取值.跟蹤訓(xùn)練4(2022·全國甲卷)設(shè)函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))在區(qū)間(0,π)上恰有三個極值點、兩個零點,則ω的取值范圍是()A.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3),\f(13,6))) B.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3),\f(19,6)))C.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(13,6),\f(8,3))) D.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(13,6),\f(19,6)))答案C解析由題意可得ω>0,故由x∈(0,π),得ωx+eq\f(π,3)∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),πω+\f(π,3))).根據(jù)函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,π)上恰有三個極值點,知eq\f(5π,2)<πω+eq\f(π,3)≤eq\f(7π,2),得eq\f(13,6)<ω≤eq\f(19,6).根據(jù)函數(shù)f(x)在區(qū)間(0,π)上恰有兩個零點,知2π<πω+eq\f(π,3)≤3π,得eq\f(5,3)<ω≤eq\f(8,3).綜上,ω的取值范圍為eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(13,6),\f(8,3))).課時精練1.已知函數(shù)f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))(ω>0)的一條對稱軸為直線x=eq\f(π,3),一個對稱中心為點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12),0)),則ω有()A.最小值2 B.最大值2C.最小值1 D.最大值1答案A解析∵函數(shù)的對稱中心到對稱軸的最短距離是eq\f(T,4),兩條對稱軸間的最短距離是eq\f(T,2),∴對稱中心點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12),0))到對稱軸x=eq\f(π,3)間的距離用周期可表示為eq\f(π,3)-eq\f(π,12)≥eq\f(T,4),又∵T=eq\f(2π,ω),∴eq\f(\f(2π,ω),4)≤eq\f(π,4),∴ω≥2,∴ω有最小值2.2.函數(shù)f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))(ω>0)在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(2π,3)))內(nèi)單調(diào)遞減,則ω的最大值為()A.eq\f(1,2)B.eq\f(7,4)C.eq\f(5,2)D.6答案B解析∵x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(2π,3))),則eq\f(πω,3)-eq\f(π,6)≤ωx-eq\f(π,6)≤eq\f(2πω,3)-eq\f(π,6),因為函數(shù)f(x)在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(2π,3)))內(nèi)單調(diào)遞減,則eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(πω,3)-\f(π,6),\f(2πω,3)-\f(π,6)))?[2kπ,2kπ+π](k∈Z),所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(πω,3)-\f(π,6)≥2kπ,,\f(2πω,3)-\f(π,6)≤2kπ+π))(k∈Z),解得6k+eq\f(1,2)≤ω≤3k+eq\f(7,4)(k∈Z),由6k+eq\f(1,2)≤3k+eq\f(7,4)(k∈Z),可得k≤eq\f(5,12),因為k∈Z且ω>0,則k=0,eq\f(1,2)≤ω≤eq\f(7,4).因此,正數(shù)ω的最大值為eq\f(7,4).3.(2023·蕪湖模擬)已知函數(shù)y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ∈(0,2π))的一條對稱軸為直線x=-eq\f(π,6),且f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π,\f(4π,3)))上單調(diào),則ω的最大值為()A.eq\f(5,2)B.3C.eq\f(7,2)D.eq\f(8,3)答案D解析函數(shù)y=sin(ωx+φ)的對稱軸可表示為x=eq\f(kπ,ω)-eq\f(π,6)(k∈Z),由f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π,\f(4π,3)))上單調(diào),可得?k0∈Z,使得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(k0π,ω)-\f(π,6)≤π,,\f(k0+1π,ω)-\f(π,6)≥\f(4π,3),))解得eq\f(6,7)k0≤ω≤eq\f(2,3)(k0+1),又∵ω>0,∴k0=0,1,2,3,∴當(dāng)k0=3時,ω可取最大值為eq\f(8,3).4.已知函數(shù)f(x)=2eq\r(3)sin
eq\f(ωx,2)cos
eq\f(ωx,2)+2sin2eq\f(ωx,2)-1(ω>0)的圖象向左平移eq\f(π,12)個單位長度后得到函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于坐標(biāo)原點對稱,則ω的最小值為()A.1B.2C.3D.4答案B解析∵f(x)=2eq\r(3)sin
eq\f(ωx,2)cos
eq\f(ωx,2)+2sin2eq\f(ωx,2)-1=eq\r(3)sinωx-cosωx=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6))),∴g(x)=2sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(ω\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,12)))-\f(π,6)))=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(ωπ,12)-\f(π,6))).又g(x)的圖象關(guān)于坐標(biāo)原點對稱,∴eq\f(ωπ,12)-eq\f(π,6)=kπ,k∈Z,∴ω=12k+2(k∈Z),ω>0,∴當(dāng)k=0時,ωmin=2.5.函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)在區(qū)間eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5π,6),\f(2π,3)))上單調(diào)遞增,且存在唯一x0∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(5π,6))),使得f(x0)=1,則ω的取值范圍為()A.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,5),\f(1,2)))B.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,5),\f(1,2)))C.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,5),\f(4,5)))D.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,5),\f(4,5)))答案B解析由正弦函數(shù)性質(zhì),得2kπ-eq\f(π,2)≤ωx+eq\f(π,6)≤2kπ+eq\f(π,2),k∈Z,即eq\f(2kπ,ω)-eq\f(2π,3ω)≤x≤eq\f(2kπ,ω)+eq\f(π,3ω)(k∈Z),∵f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5π,6),\f(2π,3)))上單調(diào)遞增,∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-\f(5π,6)≥\f(2kπ,ω)-\f(2π,3ω),,\f(2π,3)≤\f(2kπ,ω)+\f(π,3ω)))(k∈Z),則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ω≤\f(4-12k,5),,ω≤\f(6k+1,2)))(k∈Z),又ω>0,則0<ω≤eq\f(1,2),又存在唯一x0∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(5π,6))),使得f(x0)=1,而此時ωx0+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(5πω,6)+\f(π,6))),∴eq\f(π,2)≤eq\f(5πω,6)+eq\f(π,6)<eq\f(5π,2),得eq\f(2,5)≤ω<eq\f(14,5),綜上,有eq\f(2,5)≤ω≤eq\f(1,2).6.(2023·銀川模擬)已知函數(shù)f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω>0),若方程|f(x)|=1在區(qū)間(0,2π)上恰有5個實根,則ω的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(7,6),\f(5,3))) B.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(5,3),\f(13,6)))C.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(1,\f(4,3))) D.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4,3),\f(3,2)))答案D解析由方程|f(x)|=eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(2sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))))=1,可得sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))=±eq\f(1,2),所以ωx+eq\f(π,6)=kπ±eq\f(π,6)(k∈Z),當(dāng)x∈(0,2π)時,ωx+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6),2ωπ+\f(π,6))),所以ωx+eq\f(π,6)的可能取值為eq\f(5π,6),eq\f(7π,6),eq\f(11π,6),eq\f(13π,6),eq\f(17π,6),eq\f(19π,6),…,因為原方程在區(qū)間(0,2π)上恰有5個實根,所以eq\f(17π,6)<2ωπ+eq\f(π,6)≤eq\f(19π,6),解得eq\f(4,3)<ω≤eq\f(3,2),即ω的取值范圍是eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4,3),\f(3,2))).7.已知f(x)=1-2cos2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))(ω>0),給出下列結(jié)論:①若f(x1)=1,f(x2)=-1,且|x1-x2|min=π,則ω=2;②存在ω∈(0,2),使得f(x)的圖象向右平移eq\f(π,6)個單位長度后得到的圖象關(guān)于y軸對稱;③若f(x)在[0,2π]上恰有7個零點,則ω的取值范圍為eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(41,24),\f(47,24)));④若f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),\f(π,4)))上單調(diào)遞增,則ω的取值范圍為eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(2,3))).其中所有正確的結(jié)論是()A.①② B.①③C.②③ D.③④答案D解析因為f(x)=1-2cos2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))=-coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx+\f(2π,3)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx+\f(π,6))),所以周期T=eq\f(2π,2ω)=eq\f(π,ω).對于①,由條件知,周期為2π,所以ω=eq\f(1,2),故①錯誤;對于②,函數(shù)圖象向右平移eq\f(π,6)個單位長度后得到的函數(shù)為y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx-\f(ωπ,3)+\f(π,6))),其圖象關(guān)于y軸對稱,則-eq\f(ωπ,3)+eq\f(π,6)=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z),解得ω=-1-3k(k∈Z),故對任意整數(shù)k,ω?(0,2),所以②錯誤;對于③,由條件得7π≤2ω·2π+eq\f(π,6)<8π,解得eq\f(41,24)≤ω<eq\f(47,24),故③正確;對于④,由條件得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-\f(πω,3)+\f(π,6)≥-\f(π,2),,\f(πω,2)+\f(π,6)≤\f(π,2),))解得ω≤eq\f(2,3),又ω>0,所以0<ω≤eq\f(2,3),故④正確.8.(2023·衡水調(diào)研)已知函數(shù)f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,2)))(ω>0),將f(x)的圖象向右平移eq\f(π,3ω)個單位長度得到函數(shù)g(x)的圖象,點A,B,C是f(x)與g(x)圖象的連續(xù)相鄰的三個交點,若△ABC是鈍角三角形,則ω的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3)π,3),+∞)) B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2)π,2),+∞))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(\r(2)π,2))) D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(\r(3)π,3)))答案D解析由條件可得,g(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,3))),又f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,2)))=cosωx,作出兩個函數(shù)圖象,如圖,A,B,C為連續(xù)三個交點,不妨設(shè)B在x軸下方,D為AC的中點.由對稱性可得△ABC是以∠B為頂角的等腰三角形,AC=T=eq\f(2π,ω)=2CD,由cosωx=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,3))),整理得cosωx=eq\r(3)sinωx,得cosωx=±eq\f(\r(3),2),則yC=-yB=eq\f(\r(3),2),所以BD=2|yB|=eq\r(3),要使△ABC為鈍角三角形,只需∠ACB<eq\f(π,4)即可,由tan∠ACB=eq\f(BD,DC)=eq\f(\r(3)ω,π)<1,所以0<ω<eq\f(\r(3)π,3).9.函數(shù)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))(ω>0)在[0,π]上有且僅有3個零點,則實數(shù)ω的取值范圍是.答案eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(13,6),\f(19,6)))解析令ωx-eq\f(π,6)=kπ,k∈Z,則函數(shù)的零點為x=eq\f(1,ω)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,6))),k∈Z,所以函數(shù)在y軸右側(cè)的四個零點分別是eq\f(π,6ω),eq\f(7π,6ω),eq\f(13π,6ω),eq\f(19π,6ω),函數(shù)y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))(ω>0)在[0,π]上有且僅有3個零點,所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(13π,6ω)≤π,,\f(19π,6ω)>π,))解得ω∈eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(13,6),\f(19,6))).10.(2022·全國乙卷)記函數(shù)f(x)=cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正周期為T.若f(T)=eq\f(\r(3),2),x=eq\f(π,9)為f(x)的零點,則ω的最小值為.答案3解析因為T=eq\f(2π,ω),f
eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,ω)))=eq\f(\r(3),2),所以coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2π+φ))=eq\f(\r(3),2),即cosφ=eq\f(\r(3),2).又0<φ<π,所以φ=eq\f(π,6).所以f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6))).因為x=eq\f(π,9)為f(x)的零點,所以eq\f(π,9
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