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      人教A版必修第一册高一数学上册同步讲与练第28讲 三角函数中 ω 的取值范围与最值问题(2份,原卷版+解析版)

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      高中人教A版 (2019)正弦函数、余弦函数的性质课后复习题

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      这是一份高中人教A版 (2019)正弦函数、余弦函数的性质课后复习题,文件包含人教A版必修第一册高一数学上册同步讲与练第28讲三角函数中ω的取值范围与最值问题原卷版docx、人教A版必修第一册高一数学上册同步讲与练第28讲三角函数中ω的取值范围与最值问题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共43页, 欢迎下载使用。
      题型一:根据最值求范围问题
      题型二:根据零点求范围问题
      题型二:根据单调性求范围问题
      题型四:根据对称轴求范围问题
      题型五:三角函数性质综合性问题
      【典例例题】
      题型一:根据最值求范围问题
      【例1】已知函数,,且在区间内有最小值无最大值,则( )
      A.B.2C.D.8
      【答案】C
      【分析】求出当时,函数在区间上取得最小值,化简,,即得解.
      【详解】解:,易知当时,函数在区间上取得最小值,
      所以,,所以,,又,所以,所以.
      故选:C.
      【例2】若函数在上的最小值和最大值分别为和4,则实数b的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】D
      【分析】设则,由条件结合正弦函数的图像性质可得,,从而可得出答案.
      【详解】当时,,设则
      所以函数在上的最小值和最大值分别为和4,当时,,所以要使函数的最小值和最大值分别为和4,
      由正弦函数的图像性质可得,,解得.故选:D
      【例3】函数在区间上恰有两个最小值点,则的取值范围为( )
      A.B.C.D.
      【答案】A
      【分析】运用换元法,结合正弦函数的性质进行求解即可.
      【详解】令,因为,所以,问题转化为函数在时恰有两个最小值点,所以有,因为,所以,故选:A
      【例4】已知函数的定义域为,值域为,则的取值范围是( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】C
      【分析】由题意可确定,结合,从而确定,解得答案.
      【详解】由的值域为,可得,由可得,所以,解得,所以a的取值范围是,故选:C
      【例5】已知函数在区间内有唯一的最值,则的取值范围是___________.
      【答案】
      【分析】由于可知,再根据极值点的概念和正弦函数图象的性质可知且,由此即可求出结果.
      【详解】函数,由于,所以,根据正弦函数的图象,以及在区间内有且只有一个最值,所以且,所以.故的取值范围是.故答案为:.
      【题型专练】
      1.函数在上的值域是,则的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】C
      【分析】根据求出,根据f(x)在上的值域是可知,据此即可求出ω的范围.
      【详解】,,则,要使f(x)在上的值域是,
      则.故选:C.
      2.已知函数,若,在内有最小值,没有最大值,则的最大值为( )
      A.19B.13C.10D.7
      【答案】B
      【分析】由解得,再根据函数图像以及周期性即得.
      【详解】由,得,,解得,,由在内有最小值,无最大值,可得,解得,所以的最大值为13.故选:B.
      3.已知函数在区间上的值域为,则的取值范围为( )
      A.B.C.D.
      【答案】A
      【分析】由求得的范围,再根据函数的直接结合正弦函数的性质列出不等式,从而可得出答案.
      【详解】解:当时,,因为函数在区间上的值域为,
      所以,解得.故选:.
      4.函数在内恰有两个最小值点,则的范围是( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】B
      【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】当时,即时,函数有最小值,
      令时,有,,,,
      因为函数在内恰有两个最小值点,,
      所以有:,故选:B
      5.已知函数,若至少存在两个不相等的实数,使得,则实数的取值范围是________.
      【答案】
      【分析】当时,易知必满足题意;当时,根据可得,由最大值点的个数可构造不等式组,结合确定具体范围.
      【详解】至少存在两个不相等的实数,使得,
      当,即时,必存在两个不相等的实数满足题意;
      当,即时,,,;
      当时,解集为,不合题意;令,则;令,则;
      综上所述:实数的取值范围为.故答案为:.
      6.已知函数在(0,2]上有最大值和最小值,且取得最大值和最小值的自变量的值都是唯一的,则的取值范围是___________.
      【答案】
      【分析】考察第2、3个正最值点的位置可解.
      【详解】易知时不满足题意,由Z,得Z,
      当时,第2个正最值点,解得,
      第3个正最值点,解得,故;
      当时,第2个正最值点,解得,
      第3个正最值点,解得,故.
      综上,的取值范围是.
      故答案为:
      题型二:根据零点求范围问题
      【例1】若函数在区间上有且仅有个零点,则的取值范围为( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】A
      【分析】由可求得的取值范围,结合已知条件可得出关于的不等式,求出的取值范围,再利用正弦型函数的基本性质可求得的取值范围.
      【详解】因为,当时,,由,可得,因为函数在区间上有且仅有个零点,则,解得,则,所以,,所以,.
      故选:A.
      【例2】函数在上没有零点,则的取值范围是( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】C
      【分析】因为在上没有零点,所以,解出的范围,再结合题意得出或,代入即可求出答案.
      【详解】因为函数,在上没有零点,所以,所以,即,
      因为,所以,又因为,所以,所以,所以,因为,所以或,当时,;当时,,又因为,所以的取值范围是:.故选:C.
      【例3】已知函数在上有且只有4个零点,则取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】B
      【分析】先求出的范围,进而结合正弦函数的图像和性质求得答案.
      【详解】由题意,,,∴,解得.故选:B.
      【例4】设函数在区间恰有三个极值点、两个零点,则的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】C
      【分析】由的取值范围得到的取值范围,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,因为,所以,
      要使函数在区间恰有三个极值点、两个零点,又,的图象如下所示:
      则,解得,即.故选:C.
      【例5】已知函数在区间上有且仅有4个零点,则的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】B
      【分析】由的范围,求出的范围,结合正弦函数的性质即可得结果.
      【详解】根据题意,函数,若,即,必有,
      令,则,设,则函数和在区间内有4个交点,又由于,必有,即的取值范围是,故选:B.
      【题型专练】
      1.设函数,已知在上有且仅有4个零点,现有下列四个结论:
      ①的取值范围是;
      ②的图像与直线在上的交点恰有2个;
      ③的图像与直线在上的交点恰有2个;
      ④在上单调递减.
      其中所有正确结论的编号是( )
      A.①②B.①③C.②③D.①④
      【答案】A
      【分析】对于①,确定,根据零点个数确定,求得参数范围;对于②,③,采用整体代换思想,结合余弦函数的图像和性质即可判断;对于④,当时,确定,计算的范围,从而确定在上单调性.
      【详解】当时,,因为在上有且仅有4个零点,
      所以,解得,故①正确;
      又由以上分析可知,函数在上有且仅有4个零点,且,则在上,出现两次最大值,此时函数的大致图像如图示:
      即在上两次出现最大值1,即取时,取最大值,
      故的图像与直线在上的交点恰有2个,故②正确;
      由于当时,,,
      当时,取最小值,由于是否取到不确定,
      故的图像与直线在上的交点可能是1个或2个,故③错误;
      当时,,
      因为,所以,,故的值不一定小于,
      所以在上不一定单调递减,故④错误.故选:A.
      2.已知函数在区间上有且仅有2个不同的零点,给出下列三个结论:
      ①在区间上有且仅有2条对称轴;
      ②在区间上单调递增;
      ③的取值范围是.
      其中正确的个数为( )
      A.0B.1C.2D.3
      【答案】C
      【分析】对于③,令,得,可知,求得;
      对于①,利用的对称轴为可判断;对于②,利用利用的增区间为可判断;
      【详解】对于③,,,令,得,
      由函数在区间上有且仅有2个不同的零点,即取得0,,
      所以,解得,故③正确;
      对于①,当,,由,知,
      令,由于值不确定,所以不一定取到,故①错误;
      对于②,当时,,由,知
      即,即在区间上单调递增,故②正确;所以正确的个数为2个.
      故选:C
      3.已知函数在上有且仅有个零点,则的取值范围是( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】B
      【分析】当时,,由已知条件可得出关于的不等式,即可解得的取值范围.
      【详解】因为,当时,,因为函数在上有且仅有个零点,则,解得.故选:B.
      4.已知函数,则下列命题正确的是( )
      A.若在上有10个零点,则
      B.若在上有11条对称轴,则
      C.若=在上有12个解,则
      D.若在上单调递减,则
      【答案】ACD
      【分析】由,得,再根据正弦函数得性质结合ABC的条件列出不等式,解之即可判断ABC;由,得,再根据正弦函数得单调性列出不等式,解之即可判断D.
      【详解】解:因为,所以,对于A,因为在上有10个零点,
      所以,解得,故A正确;
      对于B,若在上有11条对称轴,所以,解得,故B错误;
      对于C,若=在上有12个解,又,所以,解得,故C正确;
      对于D,因为,所以,若在上单调递减,
      则,解得,又因,所以,故D正确.
      故选:ACD.
      5.设函数,已知在上有且仅有4个零点.下述四个结论正确的是( )
      A.在上有且仅有3个极大值点
      B.在上有且仅有2个极小值点
      C.在上单调递增
      D.的取值范围是
      【答案】BD
      【分析】根据题意得,进而得的取值范围,再结合正弦函数在上的图像分析判断AB;最后结合时,判断C.
      【详解】解:因为,所以,
      因为函数,且在上有且仅有4个零点.
      所以,,即,故D正确;
      对于A和B,由函数在上的图像(如图),可得在上有且仅有2个极小值点,有3个或2个极大值点,故A错误,B正确;
      对于C,当时,,所以在上不单调递增,故C错误.
      故选:BD.
      6.设函数,若在上有且仅有2个零点,则实数的取值范围为______.
      【答案】
      【分析】由的取值范围,求出,再根据正弦函数的性质计算可得;
      【详解】解:因为,当,所以,
      因为在上有且仅有个零点,所以,解得,即;
      故答案为:
      7.若函数在上有且仅有3个零点和2个极小值点,则的取值范围为______.
      【答案】
      【分析】找到临界位置,再根据条件建立不等式求解即可.
      【详解】如下图,作出简图,由题意知,,设函数的最小正周期为,
      因为,则,,
      结合有且,解得.故答案为:
      8.已知在有且仅有6个实数根,则实数的取值范围为( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】D
      【解析】
      【分析】
      先化简为,再根据题意得出,求解即可.
      【详解】
      解:由,得,即.
      设,即在有且仅有6个实数根,
      因为,故只需,解得,故选:D.
      9.已知函数在上有且只有5个零点,则实数的范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】C
      【分析】由题知在上有且只有5个零点,进而得,再结合正弦函数的图像可知,解不等式即可得答案.
      【详解】解:因为,令,即,所以,在上有且只有5个零点,因为,所以,所以,如图,由正弦函数图像,要使在上有且只有5个零点,则,即,所以实数的范围是.
      故选:C
      10.已知函数,若方程在区间上恰有5个实根,则的取值范围是( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】D
      【分析】由方程,解得,得到的可能取值,根据题意得到,即可求解.
      【详解】由方程,可得,所以,
      当时,,所以的可能取值为,,,,,,…,
      因为原方程在区间上恰有5个实根,所以,解得,即的取值范围是.故选:D.
      11.已知函数在上有且仅有2个零点,则的取值范围为___________.
      【答案】
      【分析】根据的取值范围,求得的取值范围,结合余弦函数的零点列不等式,由此求得的取值范围.
      【详解】解:依题意,.由得,要使函数在有且只有个零点,则需,即,故答案为:.
      12.若关于的方程在上有实数根,则实数的取值范围是________.
      【答案】
      【分析】利用三角函数的倍角公式,将方程整理化简,利用三角函数的图象和性质,确定条件关系,进行求解即可.
      【详解】 , ,即,
      ,即,,,
      设,则在上有实数根,
      ,在的图像有交点,如图
      由于由图象可知, ,即 故答案为:
      题型三:根据单调性求范围问题
      【例1】已知函数的图象关于点对称,且在区间上是单调函数,则的值不可能是( )
      A.B.4C.D.
      【答案】D
      【分析】根据余弦型函数过对称点,代入可得,,再根据区间上是单调函数可得周期范围,从而得出即可.
      【详解】解:由已知,,则,,即,,
      又函数在区间上是单调函数,可知,即,解得,所以当时,,当时,,当时,,满足题意,即或4或.故选:D.
      【例2】已知函数相邻两个对称轴之间的距离为2π,若f(x)在(-m,m)上是增函数,则m的取值范围是( )
      A.(0,]B.(0,]C.(0,]D.(0,]
      【答案】B
      【分析】根据题意可得周期,进而求出,再求出的单调区间,即可求出.
      【详解】因为相邻两个对称轴之间的距离2π,
      则,即,则,则,
      由,得,
      所以在上是增函数,由得.故选:B.
      【例3】已知函数在区间上单调递减,则的取值范围为________.
      【答案】
      【分析】根据余弦函数,得出的单调递减,再利用复合函数单调性的求法得出的单调递减区间,结合子区间法即可求解.
      【详解】由题意可知的单调递减区间为,由,得,,即函数的单调递减区间为,因为在区间上单调递减,所以,解得,, 只能取;
      当时,,即,所以的取值范围是.
      故答案为:.
      【例4】已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】C
      【分析】先借助辅助角公式得到,再由正弦函数的单减区间解出的范围即可.
      【详解】由题意得,函数,令,
      即.因为函数在区间上单调递减,则且,且,解得,且,又,所以.
      故选:C.
      【例5】已知函数在上单调递增,则a的取值范围为( )
      A.B.C.D.或
      【答案】C
      【分析】根据函数单调递增转化为导数不小于0恒成立,分离参数求解即可.
      【详解】因为函数在上单调递增,所以在上恒成立,即在上恒成立,由在上单调递增知,,所以,故选:C
      【例6】已知函数,若在区间内单调递减,则的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】C
      【分析】转化为在区间内单调递增,根据正切函数的单调区间求出的单调递增区间,再根据区间是的单调递增区间的子集列式可求出结果.
      【详解】因为在区间内单调递减,所以,在区间内单调递增,
      由,,得,,所以的单调递增区间为,,依题意得,,
      所以,,所以,,由得,由得,
      所以且,所以或,当时,,又,所以,
      当时,.综上所述:.故选:C.
      【题型专练】
      1.已知函数的图象关于直线对称,且在上单调,则的最大值为_____.
      【答案】
      【分析】根据函数的对称性求出,即可求出函数解析式,再根据的取值范围,求出的取值范围,根据余弦函数的性质得到不等式组,解得即可;
      【详解】解:因为函数的图象关于直线对称,所以,,即,,又,所以,从而.因为,所以,因为函数在上单调递减,在上单调递增,所以,即,故的最大值为.故答案为:
      2.若函数在区间上是增函数,则实数a的取值范围是______.
      【答案】
      【分析】根据正切函数的性质得到不等式组,解不等式组即可.
      【详解】解:因为,所以,所以,解得,即.故答案为:
      3.已知函数()在区间上单调递增,且函数在上有且仅有一个零点,则实数的取值范围是_______.
      【答案】
      【分析】第一步,函数()在区间上单调递增结合()在单调递增得到,得出 .
      第二步,在上有且仅有一个零点,可得,解出实数的取值范围.
      第三步,求出交集即可.
      【详解】由题及得()在单调递增,又函数()在区间上单调递增,所以,,得 .
      在上有且仅有一个零点,可得,所以,,所以,.
      故答案为:.
      4.函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,的零点到轴的最近距离小于,且在上单调递增,则的取值范围是( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】D
      【分析】由为的一个零点,结合单调性得出,再由,得出的取值范围.
      【详解】设的最小正周期为,依题意为的一个零点,且在上单调递增,所以,所以,因为的零点到轴的最近距离小于,所以,化简得,即的取值范围是.故选:D
      5.函数在上是减函数,则的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】A
      【解析】
      【分析】
      根据函数在上是减函数,由,求解.
      【详解】解:因为函数在上是减函数,
      所以,,,解得,所以,
      解得,又,所以,所以的取值范围是.故选:A
      6.将函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍纵坐标不变,再向左平移个单位长度,得到函数的图象,若在上单调递减,则实数的取值范围为( )
      A.B.C.D.
      【答案】D
      【分析】根据函数图象变换关系求出的解析式,利用函数的单调性建立不等式进行求解即可.
      【详解】解:将函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍纵坐标不变,得到,再向左平移个单位长度,得到函数的图象,即,若在上单调递减,则的周期,即,得,
      由,,得,,
      即,即的单调递减区间为,,
      若在上单调递减,则,,
      即,,当时,,即的取值范围是.
      故选:D.
      7.已知函数,若在区间内单调递减,则的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】C
      【分析】转化为在区间内单调递增,根据正切函数的单调区间求出的单调递增区间,再根据区间是的单调递增区间的子集列式可求出结果.
      【详解】因为在区间内单调递减,所以,在区间内单调递增,
      由,,得,,
      所以的单调递增区间为,,
      依题意得,,所以,,所以,,
      由得,由得,所以且,所以或,
      当时,,又,所以,当时,.
      综上所述:.故选:C.
      题型四:根据对称性求范围
      【例1】已知函数在区间[0,]上有且仅有3条对称轴,则的取值范围是( )
      A.(,]B.(,]C.[,)D.[,)
      【答案】C
      【分析】求出函数的对称轴方程为,,原题等价于有3个整数k符合,解不等式即得解.
      【详解】解:,令,,则,,
      函数f(x)在区间[0,]上有且仅有3条对称轴,即有3个整数k符合,
      ,得,则,
      即,∴.故选:C.
      【例2】已知函数在区间上有且仅有4条对称轴,给出下列四个结论:
      ①在区间上有且仅有3个不同的零点;
      ②的最小正周期可能是;
      ③的取值范围是;
      ④在区间上单调递增.
      其中所有正确结论的序号是( )
      A.①④B.②③C.②④D.②③④
      【答案】B
      【分析】令,则,由函数在区间上有且仅有4条对称轴,即有4个整数符合,可求出判断③,再利用三角函数的性质可依次判断①②④.
      【详解】由函数, 令,则
      函数在区间上有且仅有4条对称轴,即有4个整数符合,
      由,得,则,
      即,,故③正确;
      对于①,,,
      当时,在区间上有且仅有3个不同的零点;
      当时,在区间上有且仅有4个不同的零点;故①错误;
      对于②,周期,由,则,,
      又,所以的最小正周期可能是,故②正确;
      对于④,,,又,
      又,所以在区间上不一定单调递增,故④错误.
      故正确结论的序号是:②③
      故选:B
      【题型专练】
      1.已知函数在内有且仅有三条对称轴,则的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】B
      【分析】先利用正余弦倍角公式和辅助角公式化简函数解析式,利用题中所给的自变量的范围求得整体角的范围,根据正弦函数的性质以及题中条件,得到,进而求得结果.
      【详解】当时,,函数在内有且仅有三条对称轴,则有,
      解得,故选:B.
      2.已知函数,若,,则( )
      A.点不可能是的一个对称中心
      B.在上单调递减
      C.的最大值为
      D.的最小值为
      【答案】D
      【分析】根据函数的周期性可得,再根据函数的最值求出,从而得到函数解析式,再根据正弦函数的性质计算可得;
      【详解】解:,的周期.依题意可得,,则,即,又,所以,
      所以,所以点是的一个对称中心,A错误;
      当时,B错误;当时,取最小值,C错误,D正确;故选:D.
      题型五:三角函数性质的综合问题
      【例1】(多选)已知函数,则下列结论中正确的是( )
      A.若ω=2,则将的图象向左平移个单位长度后得到的图象关于原点对称
      B.若 ,且 的最小值为,则ω=2
      C.若在[0, ]上单调递增,则ω的取值范围为(0,3]
      D.若在[0,π]有且仅有3个零点,则ω的取值范围是
      【答案】ABD
      【分析】先化简的解析式;由三角函数的图像变换判断选项A;由,可得是函数的最大、小值点,从而可判断B;由在上单调递增,则,可判断选项C;设,即在仅有3个零点,可判断选项D.
      【详解】函数
      选项A:若,,将的图像向左平移个单位长度得函数的图像,所以A正确;
      选项B:若,则是函数的最大值点或最小值点,若的最小值为,则最小正周期是,所以,B正确;
      选项C:若在上单调递增,则,所以,C错误;
      选项D:设,当时,
      若在仅有3个零点,即在仅有3个零点
      则,所以,D正确,故选:ABD.
      【例2】(多选)设函数,且函数在上是单调的,则下列说法正确是( )
      A.若是奇函数,则的最大值为3
      B.若,则的最大值为
      C.若恒成立,则的最大值为2
      D.若的图象关于点中心对称,则的最大值为
      【答案】BCD
      【分析】若是奇函数,则,要使函数在上是单调的,则,求出的范围,即可判断A;,可求出,要使函数在上是单调的,则,求出的范围,即可判断B;恒成立,可求出,要使函数在上是单调的,则,求出的范围,即可判断C;的图象关于点中心对称,可求出,要使函数在上是单调的,则,求出的范围,即可判断D.
      【详解】对于A,若是奇函数,则,当时,.要使函数在上是单调的,则,∴,又,则的最大值为1,故A错误.
      对于B,∵,∴,或,.
      ∵,∴,此时,当时,.要使函数在上是单调的,则,∴,又,∴,则的最大值为,故B正确.
      对于C,∵恒成立,∴.
      ∵,∴,此时.
      ∵,∴,要使函数在上是单调的,则,∴.
      又,∴,则的最大值为2,故C正确.
      对于D,的图象关于点中心对称,则,,则,.
      ∵,∴,此时.当时,.要使函数在上是单调的,则,∴.又,∴,则的最大值为,故D正确.
      故选:BCD.
      【例3】(多选)若函数在区间内没有最值,则下列说法正确的是( )
      A.函数的最小正周期可能为
      B.的取值范围是
      C.当取最大值时,是函数的一条对称轴
      D.当取最大值时,是函数的一个对称中心
      【答案】AC
      【分析】根据题意可知的第一个正最值点小于等于,第二个正最值点大于等于,或第一个正最值点大于等于可得的取值范围,然后根据的范围可解.
      【详解】由,得
      因为在区间内没有最值,所以,所以在区间内最多有一个最值
      所以,或,解得或所以B错误;
      当时,所以,故A正确;
      因为,可知是函数的一条对称轴,故C正确;
      又由,可知D错误.故选:AC
      【例4】(多选)已知,则下列判断中,错误的是( )
      A.若,,且,则
      B.存在,使得的图像右移个单位长度后得到的图像关于轴对称
      C.若在上恰有7个零点,则的取值范围为
      D.若在上单调递增,则的取值范围为
      【答案】ABC
      【分析】首先利用二倍角公式及诱导公式将函数解析式化简,再根据正弦函数的性质一一判断即可;
      【详解】解:,周期.
      对于A:由条件知,周期为,,故A错误;
      对于B:函数图象右移个单位长度后得到的函数为,其图象关于轴对称,则,,故对任意整数,,故B错误;
      对于C:由,所以,所以,解得,故C不正确;
      对于D:因为,所以,所以, ,故D正确.故选:ABC.
      【例3】若函数在上有且仅有3个零点和2个极小值点,则的取值范围为______.
      【答案】
      【解析】找到临界位置,再根据条件建立不等式求解即可.
      【详解】如下图,作出简图,由题意知,,设函数的最小正周期为,
      因为,则,,
      结合有且,解得.故答案为:
      【例4】已知函数 (ω>0),若在上恰有两个零点,且在上单调递增,则ω的取值范围是________.
      【答案】
      【分析】由在上恰有两个零点,令,,可得,
      令,,可得f(x)在上单调递增,
      从而有,联立求解即可得答案.
      【详解】解:由题意,令,,得x=,,
      ∴f(x)的第2个、第3个正零点分别为,,∴,解得,
      令,,∴,,
      令k=0,f(x)在上单调递增,∴,
      ∴,解得,综上,ω的取值范围是.故答案为:.
      【题型专练】
      1.已知函数,若函数的一个零点为.其图像的一条对称轴为直线,且在上单调,则的最大值为( )
      A.2B.6C.10D.14
      【答案】B
      【分析】根据题意,由表示T,再由 是的一个单调区间,确定T的范围,从而得到范围,再逐一验证.
      【详解】解:由题意得:,所以,,
      又,所以,因为在上单调,所以,则,
      所以,即,解得,所以,
      当时, ,因为函数的一个零点为,所以,
      则,即,因为,则,所以,
      若,则,因为在上不单调,不符合题意;
      当时, ,因为函数的一个零点为,所以,
      则,即,因为,无解; 当时, ,
      因为函数的一个零点为,所以,则,即,
      因为,则,所以,若,则,
      因为在上不单调,不符合题意;
      当时, ,因为函数的一个零点为,所以,
      则,即,因为,则,所以,
      若,则,因为在上不单调,不符合题意;
      当时, ,因为函数的一个零点为,所以,
      则,即,因为,则,所以,
      若,则,因为在上单调,符合题意;所以的最大值为6,
      故选:B
      2.(多选)已知函数,下面结论正确的是( )
      A.若,是函数的两个不同的极值点,且的最小值为,则
      B.存在,使得往右平移个单位长度后得到的图象关于原点对称
      C.若在上恰有6个零点,则的取值范围是
      D.若,则在上单调递增
      【答案】BCD
      【分析】A选项由即可求出;B选项先平移得到,由即可求解;C选项求出整体的范围,再由6个零点得到不等式求解;D选项求出整体的范围,再由单调递增得到不等式求解.
      【详解】,对于A,,∴,,错误;
      对于B,平移后关于原点对称,则,在时,,正确;对于C,,,,正确;对于D,,,,∵,∴,正确.故选:BCD.
      3.已知函数,若,且在上有最大值,没有最小值,则的最大值为______.
      【答案】17
      【分析】利用三角函数的零点以及函数的单调性可知,,再结合函数的周期列式,即可求解.
      【详解】由,且在上有最大值,没有最小值,可得, 所以.由在上有最大值,没有最小值,可得,解得,又,当时,,则的最大值为17,
      故答案为:17
      4.已知函数,若且在区间上有最小值无最大值,则_______.
      【答案】4或10
      【分析】根据可求出f(x)的一条对称轴,根据该对称轴可求出ω的表达式和可能取值,结合y=sinx的图像,根据在区间上有最小值无最大值判断ω的取值范围,从而判断ω的取值.
      【详解】∵f(x)满足,∴是f(x)的一条对称轴,
      ∴,∴,k∈Z,∵ω>0,∴.
      当时,,y=sinx图像如图:
      要使在区间上有最小值无最大值,则:
      或,此时ω=4或10满足条件;
      区间的长度为:,当时,f(x)最小正周期,则f(x)在既有最大值也有最小值,故不满足条件.综上,ω=4或10.
      故答案为:4或10.
      5.已知函数为的零点,为图像的对称轴,且在单调,则的最大值是______ .
      【答案】9
      【分析】先根据正弦函数的零点以及它的图象的对称性,判断为奇数,由在单调,分在单调递增、单调递减两种情况,分别求得的最大值,综合可得它的最大值.
      【详解】解:函数,,为的零点,为图象的对称轴,,,且,,
      相减可得,,即,即为奇数.
      在单调,(1)若在单调递增,则,且,,
      即①,且,②,
      把①②可得:,,故有奇数的最大值为9.
      当时,,,,.
      此时在单调递减,不满足题意.
      当时,,,,,
      此时在不单调,不满足题意;故此时无解.
      (2)若在单调递减,则,且,,
      即③,且,④,
      把③④可得:,,故有奇数的最大值为9.
      当时,,,,.
      此时在单调递减,满足题意.故的最大值为9.
      故答案为:9.
      6.已知函数在内有且仅有1个最大值点和3个零点,则的取值范围是___________;
      【答案】
      【分析】先化简函数式,然后根据的范围求出的范围,在在内有且仅有1个最大值点和3个零点,再利用正弦函数的性质得到不等式组,解得即可.
      【详解】解:,当,则,
      在内有且仅有1个最大值点和3个零点,,解得,即,
      故答案为:.
      7.已知函数,若在区间内没有极值点,则的取值范围是___________.
      【答案】
      【分析】由题设得,根据区间内没有极值点,应用整体代入法列不等式得或且,即可求的范围.
      【详解】,
      ∴上,没有极值点,
      ∴或,
      ∴或,而且得:,
      ∴,或.
      故答案为:

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      高中数学人教A版 (2019)必修 第一册电子课本

      5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质

      版本: 人教A版 (2019)

      年级: 必修 第一册

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