如何利用三角函数的性质求解解析式中的参数ω
2020-09-10胡爱朝
胡爱朝
根据三角函数的性质求解参数ω的值或范围是三角函数中比较典型的问题,能有效考查学生对三角函数基本性质的掌握程度。关于ω的求解问题是近几年考查的热点,本文就如何突破解析式中参数ω的方法做了总结,以供读者参考。
一、利用三角函数的对称性求解参数ω
函数的对称中心为,对称轴为,函数的对称中心和对称轴都是和ω有关,因此利用对称性就可以求解含参数ω的问题。
例1:将函数的图像向左平移个单位后,所得图像关于y轴对称,则ω的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.
分析:平移后为:,平移后的图像关于y轴对称,所以,即ω=6k-1,因为ω>0,所以当k=1时ω的最小值为4,所以选C
评析:三角函数的对称轴,对称中心影响着参数ω的取值或范围,可以利用三角函数的整体思想,将ωx+φ作为一个整体代入相应的性质就可以求解ω的值或范围。
二、利用三角函数的单调性求解参数ω
是一个复合函数,外部函数是y=Asint,内部函数是t=ωx+φ,内部是单调递增函数,所以寻找外部函数y=Asint的单调区间,就是复合函数的单调区间。在利用单调性求解参数ω的问题中,已知的单调区间M是函数(A>0,ω>0)的单调区间D的子集,利用这个结论就可求ω范围。
例2.已知函数,若函数f(x)在区间上为单调递减函数,则實数ω的取值范围是()
A. B. C. D.
分析:
因为函数f(x)在上单调递减,所以
,
即,
因为
得
所以当k=0时,,故选B。
评析:在利用单调性求ω的问题中,可先求y=f(x)的单调区间D,然后利用题目中给定的区间这个关系求解,区间M的长度必不超过,两个性质同时运用就可求出ω范围。
三、利用零点的距离求参数ω
对函数的图象分析可知,函数两个相邻的零点之间的距离为半个周期,距离的大小影响着周期,进而影响着ω的范围。
例3.已知函数若函数f(x)在区间(π,2π)内没有零点,则ω的取值范围是()
A.
B.
C.
D.
分析:函数f(x)在区间(π,2π)内没有零点,可以分为两种情况:
(1),
则,
则,取k=0,
∵ω>0,
;
(2),
则,
解得:,
取k=0,;
综上可知k的取值范围是,选D.
评析:本题首先利用降幂公式和辅助角公式把函数的解析式化为标准型,函数f(x)在区间(π,2π)内没有零点,根据x的范围求出的范围,使其在或在内恰好函数无零点,求出ω的范围。
四、利用三角函数多种性质综合运用来求ω
三角函数的性质包括单调性、周期性、奇偶性、对称性、最值和零点等多种性质,这些性质都和函数的周期有关,进而影响着ω的范围,解题时应围绕周期变化这一方向来分析。
例4.已知函数为f(x)的零点,为y=f(x)图像的对称轴,且f(x)在单调,则ω的最大值为
(A)11 (B)9 (C)7 (D)5
分析:函数的一条对称轴为,是f(x)的一个零点,所以,即ω=2k+1,四个选项都有对应的k值存在。
检验:当ω=11时,周期所以函数在区间上不单调
当ω=9时,周期所以f(x)在上单调,所以ω的最大值为9,答案为B.
结语:在求解ω的问题中,要熟悉三角函数的基本图象,理解周期性、单调性、对称性和最值之间的联系,学会数形结合思想和整体思想,只有这样才能解决有关ω的难点.