2024年高考数学第一轮复习讲义第四章培优课4.7 三角函数中有关ω的范围问题(学生版+解析)_第1页
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文档简介

§4.7三角函数中有关ω的范围问题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热点内容,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.题型一三角函数的单调性与ω的关系例1已知函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(2π,3)))上单调递增,则ω的取值范围为()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))听课记录:______________________________________________________________________________________________________________________________________思维升华确定函数的单调区间,根据区间之间的包含关系,建立不等式,即可求ω的取值范围.跟踪训练1(2023·宜昌模拟)已知函数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)))上单调递减,那么ω的取值共有()A.2个B.3个C.4个D.5个题型二三角函数的对称性与ω的关系例2(2023·宜宾质检)将函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)的图象向右平移eq\f(3π,2ω)个单位长度后得到函数g(x)的图象,若F(x)=f(x)·g(x)的图象关于点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))对称,则ω的最小值为()A.eq\f(1,3)B.eq\f(1,2)C.1D.4听课记录:______________________________________________________________________________________________________________________________________思维升华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”为eq\f(T,2),相邻的对称轴和对称中心之间的“水平间隔”为eq\f(T,4),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.跟踪训练2已知函数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)的图象的任何一条对称轴与x轴交点的横坐标均不属于区间(3π,4π),则ω的取值范围是()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)))题型三三角函数的最值与ω的关系例3将函数f(x)=sin(2ωx+φ)(ω>0,φ∈[0,2π])图象上每点的横坐标变为原来的2倍,得到函数g(x),函数g(x)的部分图象如图所示,且g(x)在[0,2π]上恰有一个最大值和一个最小值(其中最大值为1,最小值为-1),则ω的取值范围是()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)))听课记录:______________________________________________________________________________________________________________________________________思维升华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.跟踪训练3(2023·青岛质检)已知函数f(x)=sin(ωx+φ),其中ω>0,|φ|≤eq\f(π,2),-eq\f(π,4)为f(x)的零点,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)在区间eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,12),\f(π,24)))上有最小值无最大值,则ω的最大值是()A.11B.13C.15D.17题型四三角函数的零点与ω的关系例4将函数f(x)=cosx的图象先向右平移eq\f(5π,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\co1(\f(π,2),\f(3π,2)))上没有零点,则ω的取值范围是()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]听课记录:_______________________________________________________________________________________________________________________________________思维升华三角函数两个零点之间的“水平间隔”为eq\f(T,2),根据三角函数的零点个数,可以研究“ω”的取值.跟踪训练4(2022·全国甲卷)设函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))在区间(0,π)上恰有三个极值点、两个零点,则ω的取值范围是()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)))§4.7三角函数中有关ω的范围问题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热点内容,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.题型一三角函数的单调性与ω的关系例1已知函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(2π,3)))上单调递增,则ω的取值范围为()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解析方法一由题意得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,))则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,则0<ω≤eq\f(1,2).方法二取ω=1,则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,当k=0时,函数f(x)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(4π,3)))上单调递减,与函数f(x)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(2π,3)))上单调递增矛盾,故ω≠1,结合四个选项可知选B.思维升华确定函数的单调区间,根据区间之间的包含关系,建立不等式,即可求ω的取值范围.跟踪训练1(2023·宜昌模拟)已知函数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)))上单调递减,那么ω的取值共有()A.2个B.3个C.4个D.5个答案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)))上单调递减,∴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个不同取值,∴ω的取值共有5个.题型二三角函数的对称性与ω的关系例2(2023·宜宾质检)将函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)的图象向右平移eq\f(3π,2ω)个单位长度后得到函数g(x)的图象,若F(x)=f(x)g(x)的图象关于点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))对称,则ω的最小值为()A.eq\f(1,3)B.eq\f(1,2)C.1D.4答案C解析将函数f(x)的图象向右平移eq\f(3π,2ω)个单位长度,得到函数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)))的图象,又因为F(x)=f(x)g(x)的图象关于点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))对称,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)))的图象关于点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3),0))对称,则2ω·eq\f(π,3)+eq\f(π,3)=kπ,k∈Z,所以ω=eq\f(3k-1,2),k∈Z,又因为ω>0,所以ω的最小值为1.思维升华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”为eq\f(T,2),相邻的对称轴和对称中心之间的“水平间隔”为eq\f(T,4),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.跟踪训练2已知函数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)的图象的任何一条对称轴与x轴交点的横坐标均不属于区间(3π,4π),则ω的取值范围是()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解析因为f(x)的图象的任何一条对称轴与x轴交点的横坐标均不属于区间(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,当k=0时,eq\f(2,9)≤ω≤eq\f(5,12),不满足eq\f(1,2)<ω≤1,当k=1时,eq\f(5,9)≤ω≤eq\f(2,3),符合题意,当k=2时,eq\f(8,9)≤ω≤eq\f(11,12),符合题意,当k=3时,eq\f(11,9)≤ω≤eq\f(7,6),此时ω不存在,故C正确,D不正确.题型三三角函数的最值与ω的关系例3将函数f(x)=sin(2ωx+φ)(ω>0,φ∈[0,2π])图象上每点的横坐标变为原来的2倍,得到函数g(x),函数g(x)的部分图象如图所示,且g(x)在[0,2π]上恰有一个最大值和一个最小值(其中最大值为1,最小值为-1),则ω的取值范围是()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解析由已知得函数g(x)=sin(ωx+φ),由g(x)图象过点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(\r(3),2)))以及点在图象上的位置,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]上恰有一个最大值和一个最小值,∴eq\f(5π,2)≤2πω+eq\f(2π,3)<eq\f(7π,2),∴eq\f(11,12)≤ω<eq\f(17,12).思维升华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.跟踪训练3(2023·青岛质检)已知函数f(x)=sin(ωx+φ),其中ω>0,|φ|≤eq\f(π,2),-eq\f(π,4)为f(x)的零点,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)在区间eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,12),\f(π,24)))上有最小值无最大值,则ω的最大值是()A.11B.13C.15D.17答案C解析由题意,直线x=eq\f(π,4)是f(x)的一条对称轴,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)在区间eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,12),\f(π,24)))上有最小值无最大值,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.综上,先检验ω=15,当ω=15时,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),此时f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(15x-\f(π,4))),当x∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,12),\f(π,24)))时,15x-eq\f(π,4)∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3π,2),\f(3π,8))),当15x-eq\f(π,4)=-eq\f(π,2),即x=-eq\f(π,60)时,f(x)取得最小值,无最大值,满足题意.故ω的最大值为15.题型四三角函数的零点与ω的关系例4将函数f(x)=cosx的图象先向右平移eq\f(5π,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\co1(\f(π,2),\f(3π,2)))上没有零点,则ω的取值范围是()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解析将函数f(x)=cosx的图象先向右平移eq\f(5π,6)个单位长度,得到y=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(5π,6)))的图象,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)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(5π,6)))(ω>0)的图象,周期T=eq\f(2π,ω),因为函数g(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2)))上没有零点,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,假设函数g(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2)))上有零点,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,则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,又函数g(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(3π,2)))上没有零点,且0<ω≤1,所以0<ω≤eq\f(2,9)或eq\f(2,3)≤ω≤eq\f(8,9).思维升华三角函数两个零点之间的“水平间隔”为eq\f(T,2),根据三角函数的零点个数,可以研究“ω”的取值.跟踪训练4(2022·全国甲卷)设函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))在区间(0,π)上恰有三个极值点、两个零点,则ω的取值范围是()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解析由题意可得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))).根据函数f(x)在区间(0,π)上恰有三个极值点,知eq\f(5π,2)<πω+eq\f(π,3)≤eq\f(7π,2),得eq\f(13,6)<ω≤eq\f(19,6).根据函数f(x)在区间(0,π)上恰有两个零点,知2π<πω+eq\f(π,3)≤3π,得eq\f(5,3)<ω≤eq\f(8,3).综上,ω的取值范围为eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(13,6),\f(8,3))).课时精练1.已知函数f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))(ω>0)的一条对称轴为直线x=eq\f(π,3),一个对称中心为点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12),0)),则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∵函数的对称中心到对称轴的最短距离是eq\f(T,4),两条对称轴间的最短距离是eq\f(T,2),∴对称中心点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,12),0))到对称轴x=eq\f(π,3)间的距离用周期可表示为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.函数f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))(ω>0)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(2π,3)))内单调递减,则ω的最大值为()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))),则eq\f(πω,3)-eq\f(π,6)≤ωx-eq\f(π,6)≤eq\f(2πω,3)-eq\f(π,6),因为函数f(x)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),\f(2π,3)))内单调递减,则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),因为k∈Z且ω>0,则k=0,eq\f(1,2)≤ω≤eq\f(7,4).因此,正数ω的最大值为eq\f(7,4).3.(2023·芜湖模拟)已知函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ∈(0,2π))的一条对称轴为直线x=-eq\f(π,6),且f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π,\f(4π,3)))上单调,则ω的最大值为()A.eq\f(5,2)B.3C.eq\f(7,2)D.eq\f(8,3)答案D解析函数y=sin(ωx+φ)的对称轴可表示为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)))上单调,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,∴当k0=3时,ω可取最大值为eq\f(8,3).4.已知函数f(x)=2eq\r(3)sin

eq\f(ωx,2)cos

eq\f(ωx,2)+2sin2eq\f(ωx,2)-1(ω>0)的图象向左平移eq\f(π,12)个单位长度后得到函数g(x)的图象关于坐标原点对称,则ω的最小值为()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)的图象关于坐标原点对称,∴eq\f(ωπ,12)-eq\f(π,6)=kπ,k∈Z,∴ω=12k+2(k∈Z),ω>0,∴当k=0时,ωmin=2.5.函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5π,6),\f(2π,3)))上单调递增,且存在唯一x0∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(5π,6))),使得f(x0)=1,则ω的取值范围为()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解析由正弦函数性质,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)))上单调递增,∴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),则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ω≤\f(4-12k,5),,ω≤\f(6k+1,2)))(k∈Z),又ω>0,则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,而此时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),综上,有eq\f(2,5)≤ω≤eq\f(1,2).6.(2023·银川模拟)已知函数f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,6)))(ω>0),若方程|f(x)|=1在区间(0,2π)上恰有5个实根,则ω的取值范围是()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),当x∈(0,2π)时,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)的可能取值为eq\f(5π,6),eq\f(7π,6),eq\f(11π,6),eq\f(13π,6),eq\f(17π,6),eq\f(19π,6),…,因为原方程在区间(0,2π)上恰有5个实根,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的取值范围是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),给出下列结论:①若f(x1)=1,f(x2)=-1,且|x1-x2|min=π,则ω=2;②存在ω∈(0,2),使得f(x)的图象向右平移eq\f(π,6)个单位长度后得到的图象关于y轴对称;③若f(x)在[0,2π]上恰有7个零点,则ω的取值范围为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)))上单调递增,则ω的取值范围为eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(2,3))).其中所有正确的结论是()A.①② B.①③C.②③ D.③④答案D解析因为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).对于①,由条件知,周期为2π,所以ω=eq\f(1,2),故①错误;对于②,函数图象向右平移eq\f(π,6)个单位长度后得到的函数为y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx-\f(ωπ,3)+\f(π,6))),其图象关于y轴对称,则-eq\f(ωπ,3)+eq\f(π,6)=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z),解得ω=-1-3k(k∈Z),故对任意整数k,ω∉(0,2),所以②错误;对于③,由条件得7π≤2ω·2π+eq\f(π,6)<8π,解得eq\f(41,24)≤ω<eq\f(47,24),故③正确;对于④,由条件得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正确.8.(2023·衡水调研)已知函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,2)))(ω>0),将f(x)的图象向右平移eq\f(π,3ω)个单位长度得到函数g(x)的图象,点A,B,C是f(x)与g(x)图象的连续相邻的三个交点,若△ABC是钝角三角形,则ω的取值范围是()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解析由条件可得,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,作出两个函数图象,如图,A,B,C为连续三个交点,不妨设B在x轴下方,D为AC的中点.由对称性可得△ABC是以∠B为顶角的等腰三角形,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),则yC=-yB=eq\f(\r(3),2),所以BD=2|yB|=eq\r(3),要使△ABC为钝角三角形,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.函数y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))(ω>0)在[0,π]上有且仅有3个零点,则实数ω的取值范围是.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,则函数的零点为x=eq\f(1,ω)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,6))),k∈Z,所以函数在y轴右侧的四个零点分别是eq\f(π,6ω),eq\f(7π,6ω),eq\f(13π,6ω),eq\f(19π,6ω),函数y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))(ω>0)在[0,π]上有且仅有3个零点,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·全国乙卷)记函数f(x)=cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正周期为T.若f(T)=eq\f(\r(3),2),x=eq\f(π,9)为f(x)的零点,则ω的最小值为.答案3解析因为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))).因为x=eq\f(π,9)为f(x)的零点,所以eq\f(π,9

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