![新高考数学二轮复习 专题突破 专题2 微重点5 三角函数中ω,φ的范围问题(含解析)01](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/3/16100091/0-1724636678660/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
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新高考数学二轮复习 专题突破 专题2 微重点5 三角函数中ω,φ的范围问题(含解析)
展开考点一 三角函数的最值(值域)与ω,φ的取值范围
例1 (1)若函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,4)))(ω>0)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的值域是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(\r(2),2),1)),则ω的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(3,2))) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(3,2),3))
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(3,\f(7,2))) D.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(5,2),\f(7,2)))
答案 B
解析 因为ω>0,所以当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))时,
ωx-eq \f(π,4)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(ωπ,2)-\f(π,4))).
又因为函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,4)))(ω>0)在
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的值域是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(\r(2),2),1)),
所以eq \f(π,2)≤eq \f(ωπ,2)-eq \f(π,4)≤eq \f(5π,4),
解得eq \f(3,2)≤ω≤3.
(2)已知函数f(x)=sin ωx+acs ωx(a>0,ω>0)的最大值为2,若使函数f(x)在区间[0,3]上至少取得两次最大值,则ω的取值范围是________.
答案 eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(13π,18),+∞))
解析 f(x)=sin ωx+acs ωx
=eq \r(1+a2)sin(ωx+φ),
因为f(x)max=eq \r(1+a2)=2,a>0,
故a=eq \r(3),
原式为f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,3))),
当f(x)取到最大值时,ωx+eq \f(π,3)=eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,
当x∈[0,3],f(x)取得两次最大值时,k分别为0和1,当k=1时,ωx+eq \f(π,3)=eq \f(π,2)+2π,x=eq \f(13π,6ω),
此时需满足eq \f(13π,6ω)≤3,
解得ω≥eq \f(13π,18).
规律方法 求三角函数的最值(值域)问题,主要是整体代换ωx±φ,利用正、余弦函数的图象求解,要注意自变量的范围.
跟踪演练1 已知函数f(x)=sin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,|φ|<\f(π,2)))的图象与直线y=1的相邻两个交点的距离为π,若对任意的x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,24),\f(π,3))),不等式f(x)>eq \f(1,2)恒成立,则φ的取值范围是( )
A.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,12),\f(π,6))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,12),\f(π,3)))
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,3))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,2)))
答案 A
解析 因为函数y=f(x)的图象与直线y=1的相邻两个交点的距离为π,所以函数y=f(x)的最小正周期为T=π,所以ω=eq \f(2π,T)=2,
所以f(x)=sin(2x+φ).
当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,24),\f(π,3)))时,eq \f(π,12)+φ<2x+φ
所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(π,12)+φ≥\f(π,6),,\f(2π,3)+φ≤\f(5π,6),))
解得eq \f(π,12)≤φ≤eq \f(π,6).
因此φ的取值范围是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,12),\f(π,6))).
考点二 单调性与ω,φ的取值范围
例2 (1)(2022·张家口模拟)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,|φ|≤\f(π,2))),f(0)=eq \f(\r(2),2)且函数f(x)在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,16),\f(π,8)))上单调递减,则ω的最大值为________.
答案 10
解析 因为f(0)=sin φ=eq \f(\r(2),2),
又|φ|≤eq \f(π,2),所以φ=eq \f(π,4),
所以f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,4))),
当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,16),\f(π,8)))且ω>0时,
eq \f(πω,16)+eq \f(π,4)<ωx+eq \f(π,4)
所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(πω,16)+\f(π,4),\f(πω,8)+\f(π,4)))⊆eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)+2kπ,\f(3π,2)+2kπ))(k∈Z),
即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(πω,16)+\f(π,4)≥\f(π,2)+2kπk∈Z,,\f(πω,8)+\f(π,4)≤\f(3π,2)+2kπk∈Z,))
解得4+32k≤ω≤10+16k(k∈Z),
因为ω>0,则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(k≥0,,32k+4≤16k+10,))
则0≤k≤eq \f(3,8)且k∈Z,故k=0,从而4≤ω≤10,
因此,ω的最大值为10.
(2)(2022·柳州模拟)若直线x=eq \f(π,4)是曲线y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,4)))(ω>0)的一条对称轴,且函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,4)))在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,12)))上不单调,则ω的最小值为( )
A.9 B.7 C.11 D.3
答案 C
解析 因为直线x=eq \f(π,4)是曲线y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,4)))(ω>0)的一条对称轴,则eq \f(π,4)ω-eq \f(π,4)=kπ+eq \f(π,2),k∈Z,即ω=4k+3,k∈Z,
由-eq \f(π,2)≤ωx-eq \f(π,4)≤eq \f(π,2)得-eq \f(π,4ω)≤x≤eq \f(3π,4ω),则函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,4)))在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4ω),\f(3π,4ω)))上单调递增,
而函数y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,4)))在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,12)))上不单调,则eq \f(3π,4ω)
所以ω的最小值为11.
规律方法 若三角函数在区间[a,b]上单调递增,则区间[a,b]是该函数单调递增区间的子集,利用集合的包含关系即可求解.
跟踪演练2 已知f(x)=sin(2x-φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0<φ<\f(π,2)))在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,3)))上单调递增,且f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(7π,8)))上有最小值,那么φ的取值范围是( )
A.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,2))) B.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,4)))
C.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3),\f(π,2))) D.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,3)))
答案 B
解析 由x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,3))),可得2x-φ∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-φ,\f(2π,3)-φ)),
又由0<φ
当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(7π,8)))时,2x-φ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-φ,\f(7π,4)-φ)),
由f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(7π,8)))上有最小值,可得eq \f(7π,4)-φ>eq \f(3π,2),
所以φ
例3 (1)(2022·全国甲卷)设函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(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\c1(\f(5,3),\f(13,6))) B.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,3),\f(19,6)))
C.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(13,6),\f(8,3))) D.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(\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\c1(\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\c1(\f(13,6),\f(8,3))).
(2)(2022·龙岩质检)已知函数f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,6)))+b(ω>0),若f(x)关于点(a,1)对称,且f(x)在区间[0,1]上有且仅有3个零点,则f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,4)))的取值范围是( )
A.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1,\f(\r(3),2))) B.[-1,eq \r(3))
C.[-1,eq \r(3)+1) D.[0,eq \r(3)+1)
答案 C
解析 因为f(x)关于点(a,1)对称,所以b=1.
所以f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,6)))+1(ω>0),
令f(x)=0,则2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,6)))+1=0,
即sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,6)))=-eq \f(1,2),
因为x∈[0,1],
所以ωx-eq \f(π,6)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),ω-\f(π,6))),
因为f(x)在区间[0,1]上有且仅有3个零点,
所以eq \f(11π,6)≤ω-eq \f(π,6)
所以eq \f(4π,3)≤eq \f(3ω,4)-eq \f(π,6)
跟踪演练3 (2022·湛江模拟)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,|φ|≤\f(π,2))),f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)+x))=f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)-x)),f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,3)))=0,且f(x)在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,10),\f(π,2)))
上有且只有一个极大值点,则ω的最大值为________.
答案 eq \f(33,4)
解析 由题意知,eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-\f(π,3)ω+φ=k1π,,\f(π,3)ω+φ=k2π+\f(π,2),))k1,k2∈Z,
则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(ω=\f(32k+1,4),,φ=\f(k′π,2)+\f(π,4),))k,k′∈Z,
其中k=k2-k1,k′=k2+k1=2k2-k,
当k′=-1时,φ=-eq \f(π,4),k=2k2+1,k2∈Z;
当k′=0时,φ=eq \f(π,4),k=2k2,k2∈Z.
又f(x)在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,10),\f(π,2)))上有且只有一个极大值点,
所以eq \f(π,2)-eq \f(π,10)=eq \f(2π,5)≤2T=eq \f(4π,ω),
得0<ω≤10,即0
此时eq \f(39,4)x+eq \f(π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(49π,40),\f(41π,8))),此时有2个极大值点,舍去;
当k=5时,ω=eq \f(33,4),φ=-eq \f(π,4),
此时eq \f(33,4)x-eq \f(π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(23π,40),\f(31π,8))),此时有1个极大值点,成立,所以ω的最大值为eq \f(33,4).
专题强化练
1.(2022·开封模拟)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,0<φ<\f(π,2)))的图象过点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2))),现将y=f(x)的图象向左平移eq \f(π,3)个单位长度得到的函数图象也过点P,则( )
A.ω的最小值为2
B.ω的最小值为6
C.ω的最大值为2
D.ω的最大值为6
答案 A
解析 依题意f(0)=sin φ=eq \f(1,2),0<φ
g(x)=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(ω\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3)))+\f(π,6)))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,3)ω+\f(π,6))),
g(0)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,3)ω+\f(π,6)))=eq \f(1,2),
所以eq \f(π,3)ω+eq \f(π,6)=2k1π+eq \f(π,6)或eq \f(π,3)ω+eq \f(π,6)=2k2π+eq \f(5π,6),
即ω=6k1或ω=6k2+2,其中k1,k2∈Z,
由于ω>0,所以ω的最小值为2.
2.(2022·湖南六校联考)将函数f(x)=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6)))的图象向右平移φ(0<φ<π)个单位长度后得到g(x)的图象.若g(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(5π,6)))上单调递增,则φ的取值范围为( )
A.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,3),\f(π,2))) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,2)))
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,3),\f(2π,3))) D.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(2π,3)))
答案 B
解析 g(x)=3sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6)-φ)),
当eq \f(π,6)
eq \f(2π,3)-φ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,3),\f(2π,3))),
有eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-φ≥-\f(π,2),,\f(2π,3)-φ≤\f(π,2),))得eq \f(π,6)≤φ≤eq \f(π,2).
3.已知ω>eq \f(1,12),函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2ωx+\f(π,4)))在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2)))内没有最值,则ω的取值范围为( )
A.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,6),\f(1,2))) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(5,12),\f(11,24)))
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,4),\f(5,12))) D.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(5,12),1))
答案 C
解析 由2ωx+eq \f(π,4)=kπ+eq \f(π,2),k∈Z,得x=eq \f(4k+1,8ω)π,k∈Z,
因为函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2ωx+\f(π,4)))在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2)))内没有最值,
所以对任意k∈Z,都有eq \f(4k+1,8ω)π∉eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2))),
当ω=eq \f(1,2),k=1时,eq \f(4k+1,8ω)π=eq \f(5π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2))),故选项A,D不正确;
当ω=eq \f(11,24)时,存在k=1使得eq \f(4k+1,8ω)π=eq \f(15π,11)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2))),故选项B不正确.
4.(2022·邵阳模拟)设函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,6)))(ω>0),已知f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(π,4)))上单调递增,则f(x)在(0,2π)上的零点最多有( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
答案 A
解析 由-eq \f(π,2)+2kπ≤ωx+eq \f(π,6)≤eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,
得-eq \f(2π,3ω)+eq \f(2kπ,ω)≤x≤eq \f(π,3ω)+eq \f(2kπ,ω),k∈Z,
取k=0,可得-eq \f(2π,3ω)≤x≤eq \f(π,3ω).
若f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(π,4)))上单调递增,
则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-\f(2π,3ω)≤-\f(π,6),,\f(π,3ω)≥\f(π,4),))
解得0<ω≤eq \f(4,3).
若x∈(0,2π),则ωx+eq \f(π,6)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),2ωπ+\f(π,6))).
设t=ωx+eq \f(π,6),
则t∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),2ωπ+\f(π,6))),
因为2ωπ+eq \f(π,6)∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(17π,6))),
所以函数y=sin t在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),2ωπ+\f(π,6)))上的零点最多有2个.
所以f(x)在(0,2π)上的零点最多有2个.
5.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,|φ|<\f(π,2))),f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,8)))=0,f(x)≤eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(f \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,8)))))恒成立,且f(x)在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,12),\f(π,24)))上单调,那么下列说法中正确的是( )
①存在φ,使得f(x)是偶函数;
②f(0)=f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4)));
③ω是奇数;
④ω的最大值为3.
A.①②③ B.①③
C.②④ D.②③
答案 D
解析 由f(x)≤eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(f \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,8))))),知x=eq \f(3π,8)为函数f(x)图象的一条对称轴,
所以f(0)=f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4))).
又f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,8)))=0,
所以eq \f(2n+1,4)·T=eq \f(3π,8)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,8)))=eq \f(π,2)(n∈Z),
即eq \f(2n+1,4)·eq \f(2π,ω)=eq \f(π,2)(n∈Z),
即ω=2n+1(n∈Z).
因为f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,12),\f(π,24)))上单调,
所以eq \f(T,2)=eq \f(π,ω)≥eq \f(π,24)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,12)))=eq \f(π,8),
所以ω≤8,所以ωmax=7.
因为|φ|
所以不存在φ,使得f(x)是偶函数.
6.(2022·萍乡模拟)设函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,4)))在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(a,a+\f(π,3)))上的最大值为M,最小值为m,则M-m的最小值为( )
A.eq \f(\r(2),2) B.eq \f(1,2)
C.1-eq \f(\r(2),2) D.eq \f(\r(2)-1,2)
答案 B
解析 当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(a,a+\f(π,3)))时,
2x+eq \f(π,4)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2a+\f(π,4),2a+\f(π,4)+\f(2π,3))),
令2x+eq \f(π,4)=t,2a+eq \f(π,4)=h,
则问题转化为g(t)=sin t在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(h,h+\f(2π,3)))上的最大值是M,最小值是m,
由正弦函数性质,可知g(t)=sin t的周期是2π,要使得M-m最小,则g(t)的最大值或最小值点是区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(h,h+\f(2π,3)))的中点,
由周期性,不妨取h+h+eq \f(2π,3)=π或h+h+eq \f(2π,3)=3π,即h=eq \f(π,6)或h=eq \f(7π,6),
当h=eq \f(π,6)时,M=1,m=sin eq \f(π,6)=eq \f(1,2),M-m=eq \f(1,2),
当h=eq \f(7π,6)时,m=-1,M=sin eq \f(7π,6)=-eq \f(1,2),M-m=eq \f(1,2).
7.已知函数f(x)=eq \r(3)sin ωx-cs ωx(ω>0)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))内有且仅有1个最大值点和3个零点,则ω的取值范围是________.
答案 eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(13,3),\f(16,3)))
解析 f(x)=eq \r(3)sin ωx-cs ωx
=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,6))),∵0≤x≤eq \f(π,2),
∴-eq \f(π,6)≤ωx-eq \f(π,6)≤eq \f(ωπ,2)-eq \f(π,6),
∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(ωπ,2)-\f(π,6)≥2π,,\f(ωπ,2)-\f(π,6)<\f(5π,2),))解得eq \f(13,3)≤ω
8.(2022·衡阳模拟)已知函数f(x)=sin x+eq \r(3)|cs x|,则函数f(x)的一个单调递增区间为________;当x∈[0,a]时,函数f(x)的值域为[1,2],则a的取值范围是________.
答案 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,6))) eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(7π,6)))
解析 当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2)+2kπ,\f(π,2)+2kπ)),k∈Z时,
f(x)=sin x+eq \r(3)cs x=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3))),
当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2)+2kπ,\f(3π,2)+2kπ)),k∈Z时,
f(x)=sin x-eq \r(3)cs x=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3))),
令-eq \f(π,2)≤x+eq \f(π,3)≤eq \f(π,2),
得-eq \f(5π,6)≤x≤eq \f(π,6),
所以函数f(x)的一个单调递增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,6))),
f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3))),0≤x≤\f(π,2),,2sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3))),\f(π,2)
则当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))时,f(x)∈[1,2],
且f(0)=eq \r(3),f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)))=1,
当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2)))时,
令-eq \f(π,2)≤x-eq \f(π,3)≤eq \f(π,2),则-eq \f(π,6)≤x≤eq \f(5π,6),
所以函数f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(5π,6)))上单调递增,
此时f(x)∈[1,2];
令eq \f(π,2)≤x-eq \f(π,3)≤eq \f(3π,2),得eq \f(5π,6)≤x≤eq \f(11π,6),
所以函数f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(5π,6),\f(3π,2)))上单调递减,
当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(5π,6),\f(3π,2)))时,
令f(x)=1,得x=eq \f(7π,6),
因为当x∈[0,a]时,函数f(x)的值域为[1,2],
所以eq \f(π,2)≤a≤eq \f(7π,6).
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