高三数学培优专题训练——培优1 y=Asin(ωx+φ)中ω、φ的取值问题(含答案)

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高三数学培优专题训练——培优1 y=Asin(ωx+φ)中ω、φ的取值问题(含答案)

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高三数学培优专题训练1
y=Asin(ωx+φ)中ω、φ的取值问题
题型一 φ的取值和最值(范围)问题
1.函数是上的偶函数,则( )
A.0 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据偶函数性质,结合正弦函数对称性解题即可.
【详解】是上的偶函数,即关于对称,则,
则,则,解得.
,则.
故选:D.
2.(2025·湖北·二模)函数的图象向右平移个单位长度后,其图象关于轴对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】写出平移后函数解析式,利用它关于轴对称(函数为偶函数)求得值.
【详解】把函数()的图象向右平移个单位长度,
所得图象对应的函数是(),且它是偶函数,
所以(),,(),
又因为,所以.
故选:B.
3.(24-25高三上·湖南·期中)已知函数,其中,,若图象上的点与之相邻的一条对称轴为直线,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据条件,利用的图象与性质,即可求解.
【详解】对于函数,易知的图象关于点对称,
设为的最小正周期,则,又,得,
当时,,,得到,,
又,可得,
故选:C.
4.(24-25高三上·山东日照·月考)已知点在函数(,且,)的图象上,直线是函数图象的一条对称轴.若在区间上单调,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由在区间内单调求出的范围,先由函数零点与对称轴之间的关系求出周期,进而求得,利用对称轴即可求出.
【详解】由函数在内单调,得最小正周期,
点是函数图象的对称中心,
直线是函数的图象的一条对称轴,
而,则,符合题意,;
或,不符合题意,
因此函数,由是函数的图象的一条对称轴,
得,而,所以.
故选:D
5.将的图象向左平移个单位后得到的图象,当时,,则()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】现根据平移得到的表达式,再由,可知在处,一个取最小值,一个取最大值,且相邻,进而可以列出等式,求解即可.
【详解】的图象向左平移个单位后得到,
因为,
所以在处,一个取最小值,一个取最大值,
不妨设,,
则,
因为,则,解得.
故选:.
6.(24-25高三下·河北邢台·月考)已知与在函数的同一个周期区间内,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由得 ① 或 ②;由得③或④;分组联立并结合即可得答案.
【详解】由得,
所以 ① 或 ②;
由得
所以③或④;
由①③得
由①④得
由②③得
由②④得
又因为,所以
时,.
故选:A.
7.(2024·湖北武汉·模拟预测)若函数的最小正周期为,在区间上单调递减,且在区间上存在零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定周期求得,再结合余弦函数的单调区间、单调性及零点所在区间列出不等式组,然后结合已知求出范围.
【详解】由函数的最小正周期为,得,而,解得,
则,由,
得,又在上单调递减,
因此,且,解得①,
由余弦函数的零点,得,即,
而在上存在零点,则,
于是②,又,联立①②解得,
所以的取值范围是.故选:B
题型二 区间内的单调性与ω
1.(2024·四川泸州·一模)若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】令,由的范围求出的范围,再由正弦函数的单调性列不等式求解即可.
【详解】由题意设,由,所以,
则在上单调递增,
所以,解得,又,
所以,即的取值范围是.
故选:B.
2.(2025·辽宁·模拟预测)已知函数在区间内单调递增,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【分析】根据余弦函数单调性计算求解参数即可得出最大值.
【详解】由题,
因为在区间内单调递增,
所以在区间内单调递减,
所以,,
解得,,
又,所以只有当时,不等式有解,解集为,
所以的最大值为.
故选:A.
3.(2025·辽宁·二模)已知函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合题设和函数的周期公式可得,再根据余弦函数的性质可得,进而求解即可.
【详解】由题可知的最小正周期为,因为在区间上单调,
所以,则,解得,
当时,,
且,,
所以,解得,结合,得的取值范围为.
故选:D.
4.(2025·山西·三模)已知函数在上单调递减,则正数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用函数图象的特征,可得,,求解即可.
【详解】原函数为,
相当于把位于轴下方的图象翻折到上方,
则有,,
当时,.
故选:D.
5.(24-25高三上·福建·期中)已知,函数在上单调递增,则的最大值为 .
【答案】
【详解】由于,所以,
要使在上单调递增,则,解得,
故的最大值为,
故答案为:
6.已知函数()在区间上单调递减,且存在唯一实数,使得,则的取值范围为 .
【答案】
【详解】函数,
当时,,由在上单调递减,
得,解得,又,则,,
当时,,由存在唯一实数,使得,
得,解得,因此,
所以的取值范围为为.
故答案为:
题型三 区间内的最值与ω
1.(2025·山东济南·二模)已知函数在处取得最大值,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【分析】由正弦函数的性质有,,结合参数范围即可得.
【详解】由题设,则,,
又,则.
故选:D
2.(24-25高三上·河北唐山·月考)若有且仅有一个使得数取得最小值,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】依题意,由,则有,求解可得的取值范围.
【详解】时,,
依题意有,解得,
则的取值范围为.
故选:D.
3.(24-25高三下·重庆·月考)记函数的最小正周期为T.若,且对恒成立,则最小值为( )
A.2 B.3 C.6 D.9
【答案】B
【分析】由得出或,再由对恒成立,得出,分类讨论的值即可求解.
【详解】或,
因为对恒成立,所以,
①;
②;
故选:B.
4.(24-25高三下·河北石家庄·开学考试)已知函数在上单调递增,且当时,恒成立,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由已知可知,
由,解得,
因为在上单调递增,所以,
即,解得①,
此时,解得;
又因为在上,恒成立,所以,
解得,由于,
所以,解得②,
此时,解得,又因为,所以
当时,由①②可知,解得;
当时,由①②可知解得,
所以的取值范围为.
故选:B.
题型四 区间内的极值(点)与ω
1.(2025·山西晋中·三模)已知函数满足,且在上有且仅有一个极值点,则 .
【答案】
【分析】结合三角函数的图象与性质可得的最小正周期,即可得的值.
【详解】设的最小正周期为T,结合三角函数的图象与性质可知,
所以,即,解得.
故答案为:.
2.已知函数在区间内恰有一个极值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用三角函数的图象与性质以及整体代换的技巧进行处理.
【详解】因为,所以当时,有,
因为在区间内恰有一个极值,
结合函数图象,得,解得,
所以的取值范围为.
故选:A.
3.(2025·河南驻马店·模拟预测)已知函数在区间上恰有3个极值点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将函数在区间上恰有3个极值点转化为在上有三个极值点的问题,再数形结合即可得解.
【详解】,,,
令,则,,
作出的图象,
要使函数在区间上有三个极值点,则,
解得,则的取值范围为.
故选:B.
4.若函数在区间上既有极大值又有极小值,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求函数的极值点,由条件列不等式,求的取值范围.
【详解】因为,
所以当时,即时函数取最大值,
当时,即时函数取最小值,
故函数的极大值点为,极小值点为,
因为函数在区间上既有极大值又有极小值,
所以,故,
所以的取值范围为.
故选:A.
题型五 区间内的零点与ω
1.(2024·甘肃·模拟预测)若函数在上只有一个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用二倍角公式及辅助角公式化简函数式,再利用三角函数的性质计算即可.
【详解】由题意,得.
因为,所以,
又只有一个零点,所以,解得.
故选:A.
2.(24-25高三下·河北沧州·月考)已知函数在区间上恰好有3个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据正弦二倍角公式进行化简,的出函数取零点的两种情况,分类讨论,根据结果写出的不等式,计算结果.
【详解】因为,
令,得或,
所以或或.
可知满足的非负根依次为,因为在区间上恰好有3个零点,所以,解得.
故选:A.
3.已知函数的最大值为2,若在区间上有2个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据差角的正余弦公式及降幂公式将化简,再由最大值求出值,进而得到的解析式,通过换元,把在区间上有2个零点,转化为在区间上有2个零点,再结合图象,得到的范围,即可得到的取值范围.
【详解】

所以当时,取到最大值,
解得,所以.
令,
在区间上有2个零点,
即在区间上有2个零点,
,解得.
故选:D
4.已知函数在区间上单调递增且存在零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据在区间上单调递增,得到,换元法得到,根据的性质得到不等式组,求出或,得到答案.
【详解】设函数的最小正周期为,因为在区间上单调递增,
所以,解得,所以.
令,则当时,.
因为在区间上单调递增且存在零点,
所以,解得,
又,时,得,时,得,其他值,均不合要求,
所以或,
所以的取值范围是.
故选:C
5.已知函数区间内没有零点,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】设函数的最小正周期为,
根据函数周期性可知:,即,
且,则,可得,
因为,则,
且,
因为函数在区间内没有零点,可知在区间内没有零点,
可得或,解得或,
所以的取值范围是.
故答案为:.
题型六 区间内的对称性与ω
1.(24-25高三上·浙江·开学考试)函数的图象在区间上恰有一个对称中心,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由,得,
由的图象在区间上恰有一个对称中心,得,
所以.
故选:C
2.已知,函数满足,且在区间上恰好存在两条对称轴,则的最大值为( )
A.2 B.5 C.8 D.11
【答案】C
【分析】由题意结合可得,进一步由可得,,由于要求的最大值,依次分,两种情况讨论即可.
【详解】函数的最小正周期为,则,在区间上恰好存在两条对称轴,
,所以,即,解得,
因为,所以点是函数图象的一个对称中心,
则,得,,即,,
因,则,且随k的增大而增大,
当时,,此时在内有三条对称轴,不合题意,
当时,,此时,其中,有两条对称轴,
则的最大值为8.
故选:C.
3.(2025·福建南平·三模)已知函数在区间恰有两个极大值点、三个对称中心,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先得到,根据极大值点和对称中心的个数,数形结合得到,求出答案.
【详解】,时,,
因为在区间恰有两个极大值点、三个对称中心,
故,解得.
故选:A
4.(24-25高三上·江苏·期末)已知函数,若f(x)在区间上不单调,且曲线的一个对称中心是,则ω的最小值是( )
A.20 B.16 C.13 D.7
【答案】C
【分析】根据函数的对称中心,列式求的集合,再利用代入法求的范围,结合函数的图象,列式求解.
【详解】由条件可知,,得,
当时,,
由条件可知,,得,,且,
综上可知,的最小值为13.
故选:C
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高三数学培优专题训练1
y=Asin(ωx+φ)中ω、φ的取值问题
题型一 φ的取值和最值(范围)问题
1.函数是上的偶函数,则( )
A.0 B. C. D.
2.函数的图象向右平移个单位长度后,其图象关于轴对称,则( )
A. B. C. D.
3.已知函数,其中,,若图象上的点与之相邻的一条对称轴为直线,则的值是( )
A. B. C. D.
4.已知点在函数(,且,)的图象上,直线是函数图象的一条对称轴.若在区间上单调,则( )
A. B. C. D.
5.将的图象向左平移个单位后得到的图象,当时,,则()
A. B. C. D.
6.已知与在函数的同一个周期区间内,且,,则( )
A. B. C. D.
7.若函数的最小正周期为,在区间上单调递减,且在区间上存在零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型二 区间内的单调性与ω
1.若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.已知函数在区间内单调递增,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.
3.已知函数在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.已知函数在上单调递减,则正数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.已知,函数在上单调递增,则的最大值为 .
6.已知函数()在区间上单调递减,且存在唯一实数,使得,则的取值范围为 .
题型三 区间内的最值与ω
1.已知函数在处取得最大值,则( )
A. B.1 C. D.2
2.若有且仅有一个使得数取得最小值,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.记函数的最小正周期为T.若,且对恒成立,则最小值为( )
A.2 B.3 C.6 D.9
4.已知函数在上单调递增,且当时,恒成立,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
题型四 区间内的极值(点)与ω
1.已知函数满足,且在上有且仅有一个极值点,则 .
2.已知函数在区间内恰有一个极值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知函数在区间上恰有3个极值点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.若函数在区间上既有极大值又有极小值,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型五 区间内的零点与ω
1.若函数在上只有一个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.已知函数在区间上恰好有3个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.已知函数的最大值为2,若在区间上有2个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.已知函数在区间上单调递增且存在零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.已知函数区间内没有零点,则的取值范围是 .
题型六 区间内的对称性与ω
1.函数的图象在区间上恰有一个对称中心,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.已知,函数满足,且在区间上恰好存在两条对称轴,则的最大值为( )
A.2 B.5 C.8 D.11
3.已知函数在区间恰有两个极大值点、三个对称中心,则( )
A. B.
C. D.
4.已知函数,若f(x)在区间上不单调,且曲线的一个对称中心是,则ω的最小值是( )
A.20 B.16 C.13 D.7
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