
題型一 三角函數(shù)圖象與性質(zhì)中的參數(shù)范圍問題
[典例] 已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,|φ|≤\f(π,2))),x=-eq \f(π,4)為f(x)的零點,x=eq \f(π,4)為y=f(x)圖象的對稱軸,且f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,18),\f(5π,36)))上單調(diào),則ω的最大值為( )
A.11 B.9
C.7 D.5
[解題觀摩]
法一:排除法
由feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4)))=0得,-eq \f(π,4)ω+φ=kπ(k∈Z),φ=kπ+eq \f(π,4)ω.
當(dāng)ω=5時,k只能?。?,φ=eq \f(π,4),f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5x+\f(π,4))),則feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=-1,x=eq \f(π,4)是函數(shù)圖象的對稱軸,符合題意;當(dāng)x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,18),\f(5π,36)))時,5x+eq \f(π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(19π,36),\f(34π,36))),這個區(qū)間不含eq \f(2n+1,2)π(n∈Z)中的任何一個,函數(shù)f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,18),\f(5π,36)))上單調(diào),符合題意.
當(dāng)ω=7時,k只能?。?,φ=-eq \f(π,4),f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(7x-\f(π,4))),則feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=-1,x=eq \f(π,4)是函數(shù)圖象的對稱軸,符合題意;當(dāng)x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,18),\f(5π,36)))時,7x-eq \f(π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5π,36),\f(26π,36))),這個區(qū)間含有eq \f(π,2),則函數(shù)f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,18),\f(5π,36)))上不可能單調(diào),不符合題意.
當(dāng)ω=9時,k只能?。?,φ=eq \f(π,4),f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(9x+\f(π,4))),則feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=1,x=eq \f(π,4)是函數(shù)圖象的對稱軸,符合題意;當(dāng)x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,18),\f(5π,36)))時,9x+eq \f(π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4),\f(3π,2))),這個區(qū)間不含eq \f(2n+1,2)π(n∈Z)中的任何一個,函數(shù)f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,18),\f(5π,36)))上單調(diào),符合題意.
當(dāng)ω=11時,k只能?。?,φ=-eq \f(π,4),f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(11x-\f(π,4))),則feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=1,x=eq \f(π,4)是函數(shù)圖象的對稱軸,符合題意;當(dāng)x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,18),\f(5π,36)))時,11x-eq \f(π,4)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(13π,36),\f(46π,36))),這個區(qū)間含有eq \f(π,2),則函數(shù)f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,18),\f(5π,36)))上不可能單調(diào),不符合題意.
綜上,ω的最大值為9.故選B.
法二:特殊值法
從T=eq \f(2π,2k+1),ω=2k+1(k∈N)來思考,ω需要最大值,只有從選項中的最大數(shù)開始,即從前往后一一驗證:當(dāng)ω=11時,T=eq \f(2π,11),從單調(diào)區(qū)間的一個端點x=eq \f(π,4)往前推算,靠近eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,18),\f(5π,36)))的單調(diào)區(qū)間為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,44),\f(3π,44))),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,44),\f(7π,44))),容易看出eq \f(π,18)0)的單調(diào)區(qū)間的特征,每個區(qū)間長度為eq \f(T,2),從靠近區(qū)間的特殊極值點eq \f(π,4)開始把可能出現(xiàn)的單調(diào)區(qū)間找出來比較,只要“所求區(qū)間包含在單調(diào)區(qū)間內(nèi)”即可.
[針對訓(xùn)練]
1.若函數(shù)f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))在區(qū)間eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(x0,3)))和eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2x0,\f(7π,6)))上都是單調(diào)遞增函數(shù),則實數(shù)x0的取值范圍為( )
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,3),\f(π,2)))
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,4),\f(3π,8)))
解析:選B 由2kπ-eq \f(π,2)≤2x+eq \f(π,6)≤2kπ+eq \f(π,2)(k∈Z)得kπ-eq \f(π,3)≤x≤kπ+eq \f(π,6)(k∈Z),在原點附近的遞增區(qū)間為[-eq \f(π,3),eq \f(π,6)],eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(2π,3),\f(7π,6))),因此eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x0,3)≤\f(π,6),,2x0≥\f(2π,3),))解得eq \f(π,3)≤x0≤eq \f(π,2).
2.已知函數(shù)f(x)=Asin(2x+φ)-eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(A>0,00,0
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