胡愛朝
根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì)求解參數(shù)ω的值或范圍是三角函數(shù)中比較典型的問題,能有效考查學生對三角函數(shù)基本性質(zhì)的掌握程度。關(guān)于ω的求解問題是近幾年考查的熱點,本文就如何突破解析式中參數(shù)ω的方法做了總結(jié),以供讀者參考。
一、利用三角函數(shù)的對稱性求解參數(shù)ω
函數(shù)的對稱中心為,對稱軸為,函數(shù)的對稱中心和對稱軸都是和ω有關(guān),因此利用對稱性就可以求解含參數(shù)ω的問題。
例1:將函數(shù)的圖像向左平移個單位后,所得圖像關(guān)于y軸對稱,則ω的最小值為( )
A.1 B.2 C.4 D.
分析:平移后為:,平移后的圖像關(guān)于y軸對稱,所以,即ω=6k-1,因為ω>0,所以當k=1時ω的最小值為4,所以選C
評析:三角函數(shù)的對稱軸,對稱中心影響著參數(shù)ω的取值或范圍,可以利用三角函數(shù)的整體思想,將ωx+φ作為一個整體代入相應的性質(zhì)就可以求解ω的值或范圍。
二、利用三角函數(shù)的單調(diào)性求解參數(shù)ω
是一個復合函數(shù),外部函數(shù)是y=Asint,內(nèi)部函數(shù)是t=ωx+φ,內(nèi)部是單調(diào)遞增函數(shù),所以尋找外部函數(shù)y=Asint的單調(diào)區(qū)間,就是復合函數(shù)的單調(diào)區(qū)間。在利用單調(diào)性求解參數(shù)ω的問題中,已知的單調(diào)區(qū)間M是函數(shù)(A>0,ω>0)的單調(diào)區(qū)間D的子集,利用這個結(jié)論就可求ω范圍。
例2.已知函數(shù),若函數(shù)f(x)在區(qū)間上為單調(diào)遞減函數(shù),則實數(shù)ω的取值范圍是()
A. B. C. D.
分析:
因為函數(shù)f(x)在上單調(diào)遞減,所以
,
即,
因為
得
所以當k=0時,,故選B。
評析:在利用單調(diào)性求ω的問題中,可先求y=f(x)的單調(diào)區(qū)間D,然后利用題目中給定的區(qū)間這個關(guān)系求解,區(qū)間M的長度必不超過,兩個性質(zhì)同時運用就可求出ω范圍。
三、利用零點的距離求參數(shù)ω
對函數(shù)的圖象分析可知,函數(shù)兩個相鄰的零點之間的距離為半個周期,距離的大小影響著周期,進而影響著ω的范圍。
例3.已知函數(shù)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(π,2π)內(nèi)沒有零點,則ω的取值范圍是()
A.
B.
C.
D.
分析:函數(shù)f(x)在區(qū)間(π,2π)內(nèi)沒有零點,可以分為兩種情況:
(1),
則,
則,取k=0,
∵ω>0,
;
(2),
則,
解得:,
取k=0,;
綜上可知k的取值范圍是,選D.
評析:本題首先利用降冪公式和輔助角公式把函數(shù)的解析式化為標準型,函數(shù)f(x)在區(qū)間(π,2π)內(nèi)沒有零點,根據(jù)x的范圍求出的范圍,使其在或在內(nèi)恰好函數(shù)無零點,求出ω的范圍。
四、利用三角函數(shù)多種性質(zhì)綜合運用來求ω
三角函數(shù)的性質(zhì)包括單調(diào)性、周期性、奇偶性、對稱性、最值和零點等多種性質(zhì),這些性質(zhì)都和函數(shù)的周期有關(guān),進而影響著ω的范圍,解題時應圍繞周期變化這一方向來分析。
例4.已知函數(shù)為f(x)的零點,為y=f(x)圖像的對稱軸,且f(x)在單調(diào),則ω的最大值為
(A)11? ? ? ? (B)9? ? ?(C)7? ? ? ? (D)5
分析:函數(shù)的一條對稱軸為,是f(x)的一個零點,所以,即ω=2k+1,四個選項都有對應的k值存在。
檢驗:當ω=11時,周期所以函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào)
當ω=9時,周期所以f(x)在上單調(diào),所以ω的最大值為9,答案為B.
結(jié)語:在求解ω的問題中,要熟悉三角函數(shù)的基本圖象,理解周期性、單調(diào)性、對稱性和最值之間的聯(lián)系,學會數(shù)形結(jié)合思想和整體思想,只有這樣才能解決有關(guān)ω的難點.