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三角函数中ω值的求法
类型一 利用三角函数的周期T求解
(2022·河南省联考)已知函数f(x)=Asin(A>0,ω>0)的图象向左平移个单位长度后与原图象重合,则实数ω的最小值是( )
A. B. C. D.8
【解析】 由题可知,是该函数的周期的整数倍,即=×k,k∈Z,
解得ω=,k∈Z,又ω>0,故其最小值为.
【答案】 B
解决此类问题的关键在于结合条件弄清周期T=与平移量的关系,从而建立关系式求出ω.
类型二 利用三角函数的单调性求解
若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间上单调递减,则ω的取值范围是________.
【解析】 令+2kπ≤ωx≤π+2kπ(k∈Z),得+≤x≤+(k∈Z),因为f(x)在上单调递减,
所以(k∈Z)解得6k+≤ω≤4k+3(k∈Z).又ω>0,所以k≥0,又6k+≤4k+3,得0≤k≤,又k∈Z,所以k=0.即≤ω≤3.
【答案】
根据正弦函数的单调递减区间,确定函数f(x)的单调递减区间,根据函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间上单调递减,建立不等式,即可求得ω的取值范围.
类型三 利用三角函数的对称性求解
(1)已知函数f(x)=cos(ω>0)的一条对称轴为x=,一个对称中心为点,则ω有( )
A.最小值2 B.最大值2
C.最小值1 D.最大值1
(2)若函数y=cos(ω∈N*)图象的一个对称中心是,则ω的最小值为________.
(3)(2022·金太阳百校联考)将函数f(x)=sin(3<ω<6)的图象向右平移个单位长度后,得到函数g(x)的图象,若g(x)为偶函数,则ω=________.
【解析】 (1)因为函数的对称中心到对称轴的最短距离是,两条对称轴间的最短距离是,所以中心到对称轴x=间的距离用周期可表示为-=+(k∈N,T为周期),解得(2k+1)T=π,又T=,所以(2k+1)·=π,则ω=2(2k+1),当k=0时,ω=2最小.故选A.
(2)依题意得cos=0,则+=+kπ(k∈Z) ω=6k+2(k∈Z),又ω∈N*,所以ω的最小值为2.
(3)由题意可知g(x)=sin,
因为g(x)为偶函数,所以ω+=+kπ(k∈Z),则ω=3k+1(k∈Z),
因为3<ω<6,所以ω=4.
【答案】 (1)A (2)2 (3)4
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,相邻的对称轴和对称中心之间的“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,进而可以研究ω的取值.值得一提的是,三角函数的对称轴必经过其图象上的最高点(极大值)或最低点(极小值),函数f(x)=Asin(ωx+φ)的对称中心就是其图象与x轴的交点,这就说明,我们也可利用三角函数的极值点(最值点)、零点之间的“差距”来确定其周期,进而可以确定ω的取值.
类型四 利用三角函数的最值求解
已知函数f(x)=2sin ωx在区间上的最小值为-2,则ω的取值范围是________.
【解析】 显然ω≠0.
若ω>0,当x∈时,-ω≤ωx≤ω,因为函数f(x)=2sin ωx在区间上的最小值为-2,所以-ω≤-,解得ω≥.
若ω<0,当x∈时,ω≤ωx≤-ω,因为函数f(x)=2sin ωx在区间上的最小值为-2.所以ω≤-,解得ω≤-2.
综上所述,符合条件的实数ω的取值范围是(-∞,-2]∪.
【答案】 (-∞,-2]∪
利用三角函数的最值与对称和周期的关系,可以列出关于ω的不等式,进而求出ω的值或取值范围.
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