5.4 培优课 三角函数中的对称性及参数求解(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)必修 第一册

文档属性

名称 5.4 培优课 三角函数中的对称性及参数求解(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)必修 第一册
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文件大小 3.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-08-03 10:16:05

文档简介

三角函数中的对称性及参数求解
  
题型一 三角函数的对称性
【例1】 (1)函数y=tan(x+)的一个对称中心是(  )
A.(0,0)        B.(,0)
C.(,0) D.(π,0)
(2)函数y=sin(2x+)的图象的对称轴是直线    ,对称中心是    .
通性通法
1.正弦函数y=sin x的对称中心为(kπ,0)(k∈Z);对称轴为x=+kπ(k∈Z).
2.余弦函数y=cos x的对称中心为(+kπ,0)(k∈Z);对称轴为x=kπ(k∈Z).
3.正切函数只有对称中心,没有对称轴,对称中心为(,0)(k∈Z).
4.对于函数y=sin(ωx+φ),y=cos(ωx+φ)及y=tan(ωx+φ)的图象的对称问题,应将ωx+φ看作一个整体,利用整体思想求解.
【跟踪训练】
1.设函数f(x)=cos(ωx-)(ω>0)的最小正周期为,则它的一条对称轴方程为(  )
A.x= B.x=-
C.x= D.x=-
2.求函数y=2sin(-2x+)的对称轴、对称中心.
题型二 三角函数中的参数求解
角度1 由三角函数的最值求参数
【例2】 若函数y=a-bcos x(b>0)的最大值为,最小值为-,则实数a、b的值分别为    ,    .
通性通法
  求形如y=asin x+b(或y=acos x+b)型三角函数中的参数a、b的值时,一般利用正弦(余弦)函数的有界性列方程组求解,注意参数a的正负.
角度2 由三角函数的图象求参数
【例3】 已知函数f(x)=tan(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的图象与x轴相交的两相邻点的坐标为(,0)和(,0),则函数f(x)=    .
通性通法
  由三角函数的图象求参数一般涉及A、ω、φ:(1)A可由图象中的最高点、最低点及对称中心的坐标确定;
(2)ω可由相邻两对称轴或相邻两对称中心确定;
(3)φ可由某关键点、线确定.
角度3 由三角函数的奇偶性求参数
【例4】 已知函数f(x)=sin(x++φ)是奇函数,则φ的值可以是(  )
A.0   B.- C.   D.π
通性通法
由三角函数的奇偶性求参数φ的思路
(1)要使y=Asin(ωx+φ)(Aω≠0)为奇函数,需φ=kπ(k∈Z);
(2)要使y=Asin(ωx+φ)(Aω≠0)为偶函数,需φ=kπ+(k∈Z);
(3)要使y=Acos(ωx+φ)(Aω≠0)为奇函数,需φ=kπ+(k∈Z);
(4)要使y=Acos(ωx+φ)(Aω≠0)为偶函数,需φ=kπ(k∈Z).
角度4 由三角函数的对称性求参数
【例5】 已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<|φ|<)的最小正周期为π,且关于(,0)中心对称,则φ=    .
通性通法
由三角函数的对称性求参数φ的思路
(1)对于函数y=sin(ωx+φ),y=cos(ωx+φ),应将ωx+φ看成一个整体,利用整体思想,令ωx+φ等于kπ或kπ+(k∈Z),求出φ的值;
(2)对于函数y=tan(ωx+φ),令ωx+φ=(k∈Z),求出φ的值.
角度5 由三角函数的单调性求参数
【例6】 已知函数y=sin(ωx+)(ω>0)在区间(-,)上单调递增,则ω的取值范围是    .
通性通法
  对于已知函数单调区间的某一部分确定参数ω的范围问题,首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集,其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的包含关系列方程(不等式组)求解.
培优课 三角函数中的对称性及参数求解
【典型例题·精研析】
【例1】 (1)C (2)x=+(k∈Z) (-,0)(k∈Z)
解析:(1)令x+=,k∈Z,得x=-,k∈Z,∴函数y=tan(x+)的对称中心是(-,0),k∈Z.令k=2,可得函数的一个对称中心为(,0).
(2)要使sin(2x+)=±1,必有2x+=kπ+(k∈Z),∴x=+(k∈Z),故函数y=sin(2x+)的图象的对称轴是直线x=+(k∈Z).∵函数y=sin(2x+)的图象与x轴的交点为对称中心,令y=0,即sin(2x+)=0,∴2x+=kπ(k∈Z),即x=-(k∈Z).故函数y=sin(2x+)的图象的对称中心是(-,0)(k∈Z).
跟踪训练
1.B 因为函数f(x)=cos(ωx-)的最小正周期为,所以=,解得ω=10,所以f(x)=cos(10x-),令10x-=kπ,k∈Z,所以x=+,k∈Z,结合选项当k=-1时,x=-.
2.解:y=2sin(-2x+)=-2sin(2x-),
令2x-=+kπ,k∈Z,得x=+,k∈Z,
所以函数y=2sin(-2x+)的对称轴为直线x=+,k∈Z,
对称中心的横坐标满足2x-=kπ,k∈Z,即x=+,k∈Z.
所以函数y=2sin(-2x+)的对称中心为(+,0),k∈Z.
【例2】  1 解析:∵y=a-bcos x(b>0),∴ymax=a+b=,ymin=a-b=-.由解得
【例3】 tan(x-) 解析:由题意可得f(x)的周期为T=-==,所以ω=,得f(x)=tan(x+φ),又其图象过点(,0),所以tan(×+φ)=0,即tan(+φ)=0,所以+φ=kπ(k∈Z),得φ=kπ-,k∈Z,又|φ|<,所以φ=-.所以f(x)=tan(x-).
【例4】 B 法一 f(x)=sin(x++φ)为奇函数,则只需+φ=kπ,k∈Z,从而φ=kπ-,k∈Z.显然当k=0时,φ=-满足题意.
法二 因为f(x)是奇函数,所以f(0)=0,即sin(+φ)=0,所以φ+=kπ,k∈Z,即φ=kπ-,k∈Z.令k=0,则φ=-.
【例5】 - 解析:因为f(x)的最小正周期为π,所以T==π,得ω=2,则f(x)=sin(2x+φ).又f(x)关于(,0)中心对称,所以2×+φ=kπ,k∈Z,即φ=-+kπ,k∈Z,又|φ|<,所以取k=0,得φ=-.
【例6】 (0,] 解析:函数f(x)=sin(ωx+)(ω>0)在区间(-,)上单调递增,当-<x<时,-+<ωx+<+,∵当x=0时,ωx+=,由于函数y=sin(ωx+)(ω>0)在区间(-,)上单调递增,∴解得ω≤,∵ω>0,∴0<ω≤,因此,ω的取值范围是(0,].
2 / 2(共49张PPT)
培优课 
三角函数中的对称性及参数求解
目录
典型例题·精研析
01
知能演练·扣课标
02
典型例题·精研析
01
课堂互动 关键能力提升
题型一 三角函数的对称性
【例1】 (1)函数 y =tan( x + )的一个对称中心是( C )
A. (0,0)
D. (π,0)
解析: 令 x + = , k ∈Z,得 x = - , k ∈Z,∴函
数 y =tan( x + )的对称中心是( - ,0), k ∈Z. 令 k =
2,可得函数的一个对称中心为( ,0).
(2)函数 y = sin (2 x + )的图象的对称轴是直线    x = +
,对称中心是 .
解析: 要使 sin (2 x + )=±1,必有2 x + = k π+
( k ∈Z),∴ x = + ( k ∈Z),故函数 y = sin (2 x +
)的图象的对称轴是直线 x = + ( k ∈Z).∵函数 y = sin
(2 x + )的图象与 x 轴的交点为对称中心,令 y =0,即 sin
(2 x + )=0,∴2 x + = k π( k ∈Z),即 x = - ( k
∈Z).故函数 y = sin (2 x + )的图象的对称中心是( -
,0)( k ∈Z).
x = +
( k ∈Z) 
( - ,0)( k ∈Z) 
通性通法
1. 正弦函数 y = sin x 的对称中心为( k π,0)( k ∈Z);对称轴为 x
= + k π( k ∈Z).
2. 余弦函数 y = cos x 的对称中心为( + k π,0)( k ∈Z);对称轴
为 x = k π( k ∈Z).
3. 正切函数只有对称中心,没有对称轴,对称中心为( ,0)( k
∈Z).
4. 对于函数 y = sin (ω x +φ), y = cos (ω x +φ)及 y =tan(ω x
+φ)的图象的对称问题,应将ω x +φ看作一个整体,利用整体思
想求解.
【跟踪训练】
1. 设函数 f ( x )= cos (ω x - )(ω>0)的最小正周期为 ,则
它的一条对称轴方程为(  )
解析:  因为函数 f ( x )= cos (ω x - )的最小正周期为 ,
所以 = ,解得ω=10,所以 f ( x )= cos (10 x - ),令10 x
- = k π, k ∈Z,所以 x = + , k ∈Z,结合选项当 k =-1
时, x =- .
2. 求函数 y =2 sin (-2 x + )的对称轴、对称中心.
解: y =2 sin (-2 x + )=-2 sin (2 x - ),
令2 x - = + k π, k ∈Z,得 x = + , k ∈Z,
所以函数 y =2 sin (-2 x + )的对称轴为直线 x = + , k
∈Z,
对称中心的横坐标满足2 x - = k π, k ∈Z,即 x = + , k ∈Z.
所以函数 y =2 sin (-2 x + )的对称中心为( + ,0), k
∈Z.
题型二 三角函数中的参数求解
角度1 由三角函数的最值求参数
【例2】 若函数 y = a - b cos x ( b >0)的最大值为 ,最小值为-
,则实数 a 、 b 的值分别为    , .
解析:∵ y = a - b cos x ( b >0),∴ ymax= a + b = , ymin= a - b
=- .由解得
 
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通性通法
  求形如 y = a sin x + b (或 y = a cos x + b )型三角函数中的参数
a 、 b 的值时,一般利用正弦(余弦)函数的有界性列方程组求解,
注意参数 a 的正负.
角度2 由三角函数的图象求参数
【例3】 已知函数 f ( x )=tan(ω x +φ)(ω>0,|φ|< )的
图象与 x 轴相交的两相邻点的坐标为( ,0)和( ,0),则函数 f
( x )= .
tan( x - ) 
解析:由题意可得 f ( x )的周期为 T = - = = ,所以ω=
,得 f ( x )=tan( x +φ),又其图象过点( ,0),所以tan(
× +φ)=0,即tan( +φ)=0,所以 +φ= k π( k ∈Z),得φ=
k π- , k ∈Z,又|φ|< ,所以φ=- .所以 f ( x )=tan( x -
).
通性通法
  由三角函数的图象求参数一般涉及 A 、ω、φ:(1) A 可由图象
中的最高点、最低点及对称中心的坐标确定;
(2)ω可由相邻两对称轴或相邻两对称中心确定;
(3)φ可由某关键点、线确定.
角度3 由三角函数的奇偶性求参数
【例4】 已知函数 f ( x )= sin ( x + +φ)是奇函数,则φ的值
可以是(  )
A. 0 D. π
解析:  法一  f ( x )= sin ( x + +φ)为奇函数,则只需
+φ= k π, k ∈Z,从而φ= k π- , k ∈Z. 显然当 k =0时,φ=- 满
足题意.
法二 因为 f ( x )是奇函数,所以 f (0)=0,即 sin ( +φ)=
0,所以φ+ = k π, k ∈Z,即φ= k π- , k ∈Z. 令 k =0,则φ=- .
通性通法
由三角函数的奇偶性求参数φ的思路
(1)要使 y = A sin (ω x +φ)( A ω≠0)为奇函数,需φ= k π( k
∈Z);
(2)要使 y = A sin (ω x +φ)( A ω≠0)为偶函数,需φ= k π+
( k ∈Z);
(3)要使 y = A cos (ω x +φ)( A ω≠0)为奇函数,需φ= k π+
( k ∈Z);
(4)要使 y = A cos (ω x +φ)( A ω≠0)为偶函数,需φ= k π( k
∈Z).
角度4 由三角函数的对称性求参数
【例5】 已知函数 f ( x )= sin (ω x +φ)(ω>0,0<|φ|<
)的最小正周期为π,且关于( ,0)中心对称,则φ=  -  .
解析:因为 f ( x )的最小正周期为π,所以 T = =π,得ω=2,则 f
( x )= sin (2 x +φ).又 f ( x )关于( ,0)中心对称,所以2×
+φ= k π, k ∈Z,即φ=- + k π, k ∈Z,又|φ|< ,所以取 k =
0,得φ=- .
-  
通性通法
由三角函数的对称性求参数φ的思路
(1)对于函数 y = sin (ω x +φ), y = cos (ω x +φ),应将ω x +φ
看成一个整体,利用整体思想,令ω x +φ等于 k π或 k π+ ( k
∈Z),求出φ的值;
(2)对于函数 y =tan(ω x +φ),令ω x +φ= ( k ∈Z),求出φ
的值.
角度5 由三角函数的单调性求参数
【例6】 已知函数 y = sin (ω x + )(ω>0)在区间(- , )
上单调递增,则ω的取值范围是 .
(0, ] 
解析:函数 f ( x )= sin (ω x + )(ω>0)在区间(- , )上
单调递增,当- < x < 时,- + <ω x + < + ,∵当 x =
0时,ω x + = ,由于函数 y = sin (ω x + )(ω>0)在区间(-
, )上单调递增,∴解得ω≤ ,∵ω>0,∴0
<ω≤ ,因此,ω的取值范围是(0, ].
通性通法
  对于已知函数单调区间的某一部分确定参数ω的范围问题,首
先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集,其次,要确定
已知函数的单调区间,从而利用它们之间的包含关系列方程(不等式
组)求解.
知能演练·扣课标
02
课后巩固 核心素养落地
1. 已知函数 y = sin (2 x +φ)的图象关于点( ,0)对称,则φ的可
能取值为(  )
解析:  因为函数 y = sin (2 x +φ)的图象关于点( ,0)对
称,所以2× +φ= k π( k ∈Z),解得φ= k π- ( k ∈Z).结合
选项,当 k =0时,φ=- .
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2. f ( x )= sin ω x (ω>0)在区间[0, ]上单调递增,在[ ,
]上单调递减,则ω=(  )
A. 2
解析:  当 x = 时,函数 f ( x )取得最大值,则 sin =1,所
以 =2 k π+ ( k ∈Z),所以ω=6 k + , k ∈Z,又ω>0,结
合选项ω= .
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3. 已知直线 x = 和 x = 是曲线 f ( x )= sin (ω x +φ)(-π<
φ≤π)的两条对称轴,且函数 f ( x )在( , )上单调递减,
则φ=(  )
B. 0
D. π
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解析:  由 f ( x )在( , )上单调递减可知, f ( )是最
小值,由两条对称轴为直线 x = 和 x = 可知,直线 x =0也是对
称轴,且 f (0)=-1为最小值,故 sin φ=-1.又-π<φ≤π,解
得φ=- .
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4. 已知函数 f ( x )= sin (ω x + )(ω>0)在区间( , )上单
调递减,则ω的取值范围是(  )
C. [1,3] D. (0,3]
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解析:  设 f ( x )的最小正周期为 T . 因为| - |≤ ,所以
≤ ,解得ω≤3.由 +2 k π≤ω x + ≤ +2 k π( k ∈Z),解
得 + ≤ x ≤ + ( k ∈Z),即 f ( x )在区间[ +
, + ]( k ∈Z)上单调递减.因为0<ω≤3,显然 k 只能
取0,所以 ≤ ,且 ≥ ,解得ω∈[1, ].故选B.
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5. 已知函数 f ( x )= cos (ω x - )(ω>0),对任意 x ∈R都有 f
( x )≤ f ( ),并且 f ( x )在区间[- , ]上不单调,则ω
的最小值是(  )
A. 1 B. 3
C. 5 D. 7
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解析:  由题意,得 f ( )是函数 f ( x )的最大值,∴ -
=2 k π, k ∈Z,即ω=6 k +1, k ∈Z. ∵ω>0,∴ k ∈N. 当 k =0
时,ω=1, f ( x )= cos ( x - )在[- , ]上单调递增,
不符合题意;当 k =1时,ω=7, f ( x )= cos (7 x - )在[-
, ]上不单调,符合题意.∴ω的最小值为7.
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6. 已知函数 f ( x )= A sin (ω x +φ)( A >0,ω>0,|φ|≤ )
的图象离原点最近的对称轴为 x = x0,若满足| x0|≤ ,则称 f
( x )为“近轴函数”.若函数 y =2 sin (2 x -φ)是“近轴函
数”,则φ的取值范围是(  )
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解析:   y =2 sin (2 x -φ)靠近原点的对称轴为 x = x0,则2 x0
-φ=± x0= ± ,要为近轴函数,则| x0|≤ ,∵ >
,∴φ>0, x0= - ,φ<0, x0= + ,∴或
解得φ∈[- ,- ]∪[ , ].
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7. (多选)已知函数 f ( x )=3 sin (ω x + )(ω>0)的图象的对
称轴与对称中心的最小距离为 ,则下列结论正确的是(  )
A. f ( x )的最小正周期为2π
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解析:  因为 f ( x )的图象的对称轴与对称中心的最小距离为
,所以 = ,即 T =π,选项A错误;由 T = =π,得ω=2,即
f ( x )=3 sin (2 x + ),因为 f (- )=3 sin (- + )=3
sin 0=0,所以 f ( x )的图象关于点(- ,0)对称,选项B正
确;当- < x < 时,有- <2 x + < ,所以 f ( x )=3 sin
(2 x + )在(- , )上单调递增,选项C错误;
因为 f ( )=3 sin ( + )=3 sin =-3,所以 f ( x )的图象
关于直线 x = 对称,选项D正确.
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8. (多选)已知函数 f ( x )=tan(ω x - )(ω>0),则下列说法
正确的是(  )
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解析:  对于A选项,由 T = =2π,ω>0,得ω= ,故
A正确;对于B选项,当ω=1时, f ( x )=tan( x - ),令 x -
= , k ∈Z,解得 x = + , k ∈Z,所以函数图象的对称中心
的坐标为( + ,0)( k ∈Z),故B错误;对于C选项,当ω=
2时, f ( x )=tan(2 x - ), f (- )=tan[2×(- )-
]=tan(- )=tan(- ). f ( )=tan(2× - )=
tan =tan(- ).由于 y =tan x 在(- ,0)上单调递增,故
tan(- )<tan(- ),即 f (- )> f ( ),故C错
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误;对于D选项,由 x ∈( ,π)得ω x - ∈( - ,ωπ-
).从而( - ,ωπ- ) ( k π- , k π+ ), k ∈Z,即
k ∈Z,解得3 k -1≤ω≤ k + , k ∈Z,从而3
k -1≤ k + ,所以 k ≤ .又因为ω>0,所以 k + >0,故 k =0,
从而0<ω≤ .
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9. 已知函数 y =tan ω x (ω>0)在 上单调递增,则ω的最大
值为 .
解析:∵ < ,∴由正切函数的单调性可得 ≥ ×2,且ω>
0,解得0<ω≤2,故ω的最大值为2.
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10. 已知函数 f ( x )=2 cos (ω x +φ)(ω>0)的图象关于直线 x =
对称,且 f ( )=0,则ω的最小值为 .
解析:由题设知直线 x = 与点( ,0)分别为函数 f ( x )图象
的对称轴与对称中心,故 +φ= k1π( k1∈Z), +φ= k2π+
( k2∈Z),于是 =( k2- k1)π+ ( k1, k2∈Z),即ω=4
( k2- k1)+2( k1, k2∈Z),且ω>0,故ω的最小值是2.
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11. 函数 f ( x )= sin (ω x +φ) ,给出下列4个
论断:
①图象关于直线 x = 对称;②图象关于点 对称;③最小
正周期是π;④在 上单调递增.
以其中两个论断作为条件,余下论断为结论,写出你认为正确的
两个命题:
(1) ;
②③ ①④ 
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由最小正周期为π,ω>0,得 =π,得ω=2.由②得2× +φ= k π,
k ∈Z,又- <φ< ,得φ= .故函数 f ( x )= sin .由 f
= sin =1,知 f ( x )的图象关于直线 x = 对称.由- +2 k
π≤2 x + ≤ +2 k π, k ∈Z,得 k π- ≤ x ≤ k π+ , k ∈Z,故函
数 f ( x )的单调递增区间为 , k ∈Z. ∴ f ( x )在
上单调递增,即②③ ①④.
解析: ②③ ①④.
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(2) .
解析: ①③ ②④.
①③ ②④ 
由最小正周期为π,ω>0,得 =π,得ω=2.由①得2× +φ= k π
+ , k ∈Z. 又- <φ< ,得φ= ,故函数 f ( x )= sin .
由 f = sin π=0,∴ f ( x )的图象关于点 对称.由- +2 k
π≤2 x + ≤ +2 k π, k ∈Z,得 k π- ≤ x ≤ k π+ , k ∈Z,故函
数 f ( x )的单调递增区间为 , k ∈Z,∴ f ( x )
在[- ,0]上单调递增.即①③ ②④.
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12. 设函数 y =tan(ω x +φ)(ω>0,0<φ< ),若函数图象与 x
轴的两个相邻的交点间的距离为 ,且图象关于点 M (- ,0)
对称.
(1)求函数的解析式;
解: 由已知得函数的最小正周期为 ,
因而 T = = ,则ω=2.
由2×(- )+φ= ( k ∈Z),
得φ= + ( k ∈Z).
又0<φ< ,则φ= .
从而函数解析式为 y =tan(2 x + ).
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(2)求函数的单调区间;
解: 令- + k π<2 x + < + k π( k ∈Z),得-
+ < x < + ( k ∈Z),
从而函数的单调递增区间为(- + , + )( k
∈Z),无单调递减区间.
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(3)求不等式-1< f ( x )< 的解集.
解: 若-1< f ( x )< ,则- + k π<2 x + <
+ k π( k ∈Z),
得- + < x < + ( k ∈Z),
因而不等式的解集为{ x |- + < x < + , k ∈Z}.
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13. 已知函数 f ( x )= a sin ( x + )+1- a ( a ∈R), x ∈
[0, ],定义在非零实数集上的奇函数 g ( x )在(0,+∞)
上单调递增,且 g (2)=0.若 g ( f ( x ))<0恒成立,求实数 a
的取值范围.
解: f ( x )= a sin ( x + )+1- a ,根据已知条件,由 g
( x )<0可得 x ∈(-∞,-2)∪(0,2).
由题意,要使 g ( f ( x ))<0恒成立,则 f ( x )∈(-∞,-
2)或 f ( x )∈(0,2)恒成立.
若 a sin ( x + )+1- a <-2恒成立,
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则 a [ sin ( x + )-1]<-3.
∵ x ∈[0, ],∴ sin ( x + )∈[1, ].
当 x =0或 x = 时, sin ( x + )-1=0, a ×0=0>-3.故
这时的 a 不存在.
若0< a sin ( x + )+1- a <2恒成立,
则-1< a [ sin ( x + )-1]<1.
只需 a [ sin ( x + )-1]的最大值和最小值同时在(-1,
1)中,
即解得-1- < a <1+ .综上,
实数 a 的取值范围为{ a |-1- < a <1+ }.
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谢 谢 观 看!培优课 三角函数中的对称性及参数求解
1.已知函数y=sin(2x+φ)的图象关于点(,0)对称,则φ的可能取值为(  )
A.- B. C.- D.
2.f(x)=sin ωx(ω>0)在区间[0,]上单调递增,在[,]上单调递减,则ω=(  )
A.2 B. C. D.
3.已知直线x=和x=是曲线f(x)=sin(ωx+φ)(-π<φ≤π)的两条对称轴,且函数f(x)在(,)上单调递减,则φ=(  )
A.- B.0 C. D.π
4.已知函数f(x)=sin(ωx+)(ω>0)在区间(,)上单调递减,则ω的取值范围是(  )
A.(0,] B.[1,] C.[1,3] D.(0,3]
5.已知函数f(x)=cos(ωx-)(ω>0),对任意x∈R都有f(x)≤f(),并且f(x)在区间[-,]上不单调,则ω的最小值是(  )
A.1 B.3 C.5 D.7
6.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|≤)的图象离原点最近的对称轴为x=x0,若满足|x0|≤,则称f(x)为“近轴函数”.若函数y=2sin(2x-φ)是“近轴函数”,则φ的取值范围是(  )
A.[,] B.[-,-]∪[,]
C.[-,-] D.[-,]
7.(多选)已知函数f(x)=3sin(ωx+)(ω>0)的图象的对称轴与对称中心的最小距离为,则下列结论正确的是(  )
A.f(x)的最小正周期为2π B.f(x)的图象关于点(-,0)对称
C.f(x)在(-,)上单调递减 D.f(x)的图象关于直线x=对称
8.(多选)已知函数f(x)=tan(ωx-)(ω>0),则下列说法正确的是(  )
A.若f(x)的最小正周期是2π,则ω=
B.当ω=1时,f(x)图象的对称中心的坐标为(kπ+,0)(k∈Z)
C.当ω=2时,f(-)<f()
D.若f(x)在区间(,π)上单调递增,则0<ω≤
9.已知函数y=tan ωx(ω>0)在上单调递增,则ω的最大值为    .
10.已知函数f(x)=2cos(ωx+φ)(ω>0)的图象关于直线x=对称,且f()=0,则ω的最小值为    .
11.函数f(x)=sin(ωx+φ),给出下列4个论断:
①图象关于直线x=对称; ②图象关于点对称;
③最小正周期是π; ④在上单调递增.
以其中两个论断作为条件,余下论断为结论,写出你认为正确的两个命题:
(1)        ;
(2)        .
12.设函数y=tan(ωx+φ)(ω>0,0<φ<),若函数图象与x轴的两个相邻的交点间的距离为,且图象关于点M(-,0)对称.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的单调区间;
(3)求不等式-1<f(x)<的解集.
13.已知函数f(x)=asin(x+)+1-a(a∈R),x∈[0,],定义在非零实数集上的奇函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,且g(2)=0.若g(f(x))<0恒成立,求实数a的取值范围.
培优课 三角函数中的对称性及参数求解
1.C 因为函数y=sin(2x+φ)的图象关于点(,0)对称,所以2×+φ=kπ(k∈Z),解得φ=kπ-(k∈Z).结合选项,当k=0时,φ=-.
2.D 当x=时,函数f(x)取得最大值,则sin =1,所以=2kπ+(k∈Z),所以ω=6k+,k∈Z,又ω>0,结合选项ω=.
3.A 由f(x)在(,)上单调递减可知,f()是最小值,由两条对称轴为直线x=和x=可知,直线x=0也是对称轴,且f(0)=-1为最小值,故sin φ=-1.又-π<φ≤π,解得φ=-.
4.B 设f(x)的最小正周期为T.因为|-|≤,所以≤,解得ω≤3.由+2kπ≤ωx+≤+2kπ(k∈Z),解得+≤x≤+(k∈Z),即f(x)在区间[+,+](k∈Z)上单调递减.因为0<ω≤3,显然k只能取0,所以≤,且≥,解得ω∈[1,].故选B.
5.D 由题意,得f()是函数f(x)的最大值,∴-=2kπ,k∈Z,即ω=6k+1,k∈Z.∵ω>0,∴k∈N.当k=0时,ω=1,f(x)=cos(x-)在[-,]上单调递增,不符合题意;当k=1时,ω=7,f(x)=cos(7x-)在[-,]上不单调,符合题意.∴ω的最小值为7.
6.B y=2sin(2x-φ)靠近原点的对称轴为x=x0,则2x0-φ=± x0=±,要为近轴函数,则|x0|≤,∵>,∴φ>0,x0=-,φ<0,x0=+,∴或解得φ∈[-,-]∪[,].
7.BD 因为f(x)的图象的对称轴与对称中心的最小距离为,所以=,即T=π,选项A错误;由T==π,得ω=2,即f(x)=3sin(2x+),因为f(-)=3sin(-+)=3sin 0=0,所以f(x)的图象关于点(-,0)对称,选项B正确;当-<x<时,有-<2x+<,所以f(x)=3sin(2x+)在(-,)上单调递增,选项C错误;因为f()=3sin(+)=3sin =-3,所以f(x)的图象关于直线x=对称,选项D正确.
8.AD 对于A选项,由T==2π,ω>0,得ω=,故A正确;对于B选项,当ω=1时,f(x)=tan(x-),令x-=,k∈Z,解得x=+,k∈Z,所以函数图象的对称中心的坐标为(+,0)(k∈Z),故B错误;对于C选项,当ω=2时,f(x)=tan(2x-),f(-)=tan[2×(-)-]=tan(-)=tan(-).f()=tan(2×-)=tan =tan(-).由于y=tan x在(-,0)上单调递增,故tan(-)<tan(-),即f(-)>f(),故C错误;对于D选项,由x∈(,π)得ωx-∈(-,ωπ-).从而(-,ωπ-) (kπ-,kπ+),k∈Z,即k∈Z,解得3k-1≤ω≤k+,k∈Z,从而3k-1≤k+,所以k≤.又因为ω>0,所以k+>0,故k=0,从而0<ω≤.
9.2 解析:∵<,∴由正切函数的单调性可得≥×2,且ω>0,解得0<ω≤2,故ω的最大值为2.
10.2 解析:由题设知直线x=与点(,0)分别为函数f(x)图象的对称轴与对称中心,故+φ=k1π(k1∈Z),+φ=k2π+(k2∈Z),于是=(k2-k1)π+(k1,k2∈Z),即ω=4(k2-k1)+2(k1,k2∈Z),且ω>0,故ω的最小值是2.
11.(1)②③ ①④ (2)①③ ②④
解析:(1)②③ ①④.
由最小正周期为π,ω>0,得=π,得ω=2.由②得2×+φ=kπ,k∈Z,又-<φ<,得φ=.故函数f(x)=sin.由f=sin =1,知f(x)的图象关于直线x=对称.由-+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,故函数f(x)的单调递增区间为,k∈Z.∴f(x)在上单调递增,即②③ ①④.
(2)①③ ②④.
由最小正周期为π,ω>0,得=π,得ω=2.由①得2×+φ=kπ+,k∈Z.又-<φ<,得φ=,故函数f(x)=sin.由f=sin π=0,∴f(x)的图象关于点对称.由-+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,故函数f(x)的单调递增区间为,k∈Z,∴f(x)在[-,0]上单调递增.即①③ ②④.
12.解:(1)由已知得函数的最小正周期为,
因而T==,则ω=2.
由2×(-)+φ=(k∈Z),
得φ=+(k∈Z).
又0<φ<,则φ=.
从而函数解析式为y=tan(2x+).
(2)令-+kπ<2x+<+kπ(k∈Z),得-+<x<+(k∈Z),
从而函数的单调递增区间为(-+,+)(k∈Z),无单调递减区间.
(3)若-1<f(x)<,则-+kπ<2x+<+kπ(k∈Z),
得-+<x<+(k∈Z),
因而不等式的解集为{x|-+<x<+,k∈Z}.
13.解:f(x)=asin(x+)+1-a,根据已知条件,由g(x)<0可得x∈(-∞,-2)∪(0,2).
由题意,要使g(f(x))<0恒成立,则f(x)∈(-∞,-2)或f(x)∈(0,2)恒成立.
若asin(x+)+1-a<-2恒成立,
则a[sin(x+)-1]<-3.
∵x∈[0,],∴sin(x+)∈[1,].
当x=0或x=时,sin(x+)-1=0,a×0=0>-3.故这时的a不存在.
若0<asin(x+)+1-a<2恒成立,
则-1<a[sin(x+)-1]<1.
只需a[sin(x+)-1]的最大值和最小值同时在(-1,1)中,
即解得-1-<a<1+.综上,实数a的取值范围为{a|-1-<a<1+}.
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