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专题1.1:三角函数中的ω 取值范围
目录
思路梳理........................................................................................................................1
题型一:单调性与ω 的取值范围...............................................................................1
题型二:对称性与ω 的取值范围...............................................................................4
题型三:最值与ω 的取值范围...................................................................................8
题型四:零点与ω 的取值范围.................................................................................12
题型五:由几何问题求ω 的取值范围.....................................................................14
综合训练......................................................................................................................18
思路梳理
在三角函数中,ω(通常称为角频率或角速度)的取值范围需根据具体问题的条件和
性质来确定,以下是一些常见情况:
①一般情况:若无特殊限制,ω 可以是任意正实数,即 ω>0。这是因为ω 控制
三角函数的周期和变化速度,正数确保函数按常规方向周期性变化.
②由周期确定:若已知函数的最小正周期为T,则 ω= 2π
T 。此时ω 的取值由T
唯一确定,且ω>0.
③有单调性确定:若已知函数的最小正周期为T,则 ω= 2π
T 。此时ω 的取值由T
唯一确定,且ω>0.
④由零点个数确定:若函数在区间(a,b) 内有n 个零点,需满足区间长度与周期的
关系。例如,至少有n 个零点时,(b-a)≥n-1
2
⋅2π
ω ,由此可解出ω 的范围.
⑤由对称性确定:若函数图象有对称轴或对称中心,可通过对称点的坐标关系确定ω。
例如,对称轴x = x0 满足ω x0+φ =kπ + π
2 (k ∈Z),由此解出ω.
⑥由极值或最值确定:若函数在某区间内有极值或最值,需满足函数在该区间内完成
至少半个周期的变化。例如,函数y =sin (ωx +φ) 在区间(a,b) 内有极值,
则
b-a
π
ω
≥1
,即 ω≥
π
b-a.
对于较难的求ω取值范围的问题,往往是通过不等式求解的.
我们将ωx +φ看作一个整体,
如果满足单调性,则让ωx +φ落在这个单调区间内,解得ω的范围.
如果满足对称性,零点,极值点等,则具体的点坐标代入,解出ω的等式.
题型一:单调性与ω 的取值范围
例1.已知函数
的图象过点
,且对任意
,都有
,则
的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据已知可得
且在
上单调递增,进而得到
,讨论
即可得参数范围.
【详解】由题设
,
,则
,则
,
由
都有
,又
,
所以
在
上单调递增,此时
,
所以
,可得
,
当
有
,故当
有
,
当
有
,当
有
,
又
,所以
.
故答案为:
例2.已知函数
,(
,
),
,
,且
在区间
上单调,则
的最大值为( )
A.3
B.5
C.6
D.7
【答案】B
【分析】根据函数的单调性确定
的取值范围,再由两个函数的值列出方程组,求解后分
析即得
的最大值.
【详解】设函数
的最小正周期为
,
,
因
在区间
上单调,则
,因
,则有
,
又
,
,则得
,
消去
,可得
,即
,
因
,可得
,
故当
时,
取得最大值为5.
当
时,
,由
可得
,
此时
,符合题意.
故选:B.
例3.已知函数
,
,
,
在区间
上单调,则正整数
的最大值为
.
【答案】11
【分析】由最大值得到
,由
为对称中心,得到
,再
结合单调性得到
,再验证
,
即可求解.
【详解】因为
,
所以
,
,所以
,
又
,所以
是函数的对称中心,
所以
,
,所以
,
所以
,即
,
所以
是奇数,又函数在区间
上单调,
所以
即
,所以
,
当
时,不符合题意;
当
时,
,
,又
,
取
,
时,
满足
,
所以
最大值为11.
故答案为:11
例4.设函数
,若
在
上单调递增,则
的取值
范围是 .
【答案】
【分析】利用正弦函数的单调区间来求解参数范围即可.
【详解】由
可得:
,
因为正弦函数的单调递增区间是
,
所以
,解得:
,
由
解得:
,
因为
,所以当
时,有
,
当
时,有
,
故答案为:
题型二:对称性与ω 的取值范围
例1.将函数
的图象向左平移
个单位长度后得到的图象关于坐标
原点对称,则
的值可以是( )
A.4
B.5
C.10
D.16
【答案】B
【分析】先根据三角函数图像的平移规则得到平移后的函数解析式,再结合正弦函数图像
关于原点对称的性质,求出
的表达式,最后根据选项进行判断即可.
【详解】由题意,令函数
的图象向左平移
个单位长度后所得
函数为
,
则
,
又平移后得到的图象关于坐标原点对称,即函数
为奇函数,
所以
,解得
,
当
时,
.
故选:B
例2.已知函数
,将
的图象先向左平移
个单位长
度,得到函数
的图象,若
图象关于
对称,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】应用辅助角公式得
,再由图象平移得
,结合图象的对称性及正弦函数的性质求参数值.
【详解】由
,
所以
,
由
图象关于
对称,则
,
所以
,可得
,而
,故
.
故选:A
例3.(多选题)已知函数
在区间
上有且仅有4 条对称轴,
则下面给出的结论中,正确的是( ).
A.
的取值范围是
B.
的最小正周期可能是2
C.
在区间
上可能恰有4 个零点
D.
在区间
上可能单调递增
【答案】AC
【分析】令
,则
,结合题中条件可得
有四个整数
符合,可求出
的取值范围,再根据三角函数的性质逐项分析即可.
【详解】由
,
令
,则
,
因为函数在区间
上有且仅有4 条对称轴,
即
有四个整数
符合,
由
,得
,
则
,即
,
所以
,故A 正确;
若函数的最小正周期为
,则
,故B 错误;
当
时,
,
又
,
当
时,
有三个不同的零点;
当
,
有四个不同的零点,
则
在区间
上可能恰有4 个零点,故C 正确;
当
时,
,
因为
所以
,
而
,所以
在区间
上不单调递增,故D 错误,
故选:AC.
【点睛】本题的关键点是:根据题中条件,求出
的取值范围.
例4.
,
在
有且仅有一条对称轴,则
范围为
【答案】
【分析】由题意结合三角函数的性质可得
,
,
整理后按照
、
、
、
分类讨论即可得解.
【详解】
函数
的图像在区间
上有且仅有一条对称轴,
,
函数
的周期
,
,
令
,则
,
,整理得
,
,
且
,
当
时,原不等式可化为
,解得
;
当
时,原不等式可化为
,解得
;
当
时,原不等式可化为
,解得
;
当
时,原不等式可化为
,无解;
综上所述,实数
的取值范围是
.
故答案为:
.
题型三:最值与ω 的取值范围
例1.已知函数
(
)在
上的图象有且仅有3 个最高点.下
面四个结论:
①
在
上的图象有且仅有3 个最低点;
②
在
至多有7 个零点;
③
在
单调递增;
④
的取值范围是
;
则正确的结论是 .(填写序号)
【答案】②③④
【分析】根据第3 个正最大值点在区间
内,第4 个正最大值点不在
内列不等式
可得
的范围,可判断④;求出第3 个正最小值点,结合
的范围求出其范围即可判断①;
根据
的范围,求出第7、8 个正零点的范围,可判断②;由
得
,结合
的范围求出
的范围可判断③.
【详解】对于④,由
得
的最大值点为
,
因为
在
上的图象有且仅有3 个最高点,
所以
,解得
,④正确;
对于①,由
得
的最小值点为
,
因为
,所以
,
因为第3 个正最小值点为
,所以
,
所以第3 个正最小值点
不一定在
内,故①错误;
对于②,由
得
,
第7、8 个正零点为
,
因为
,
所以第7 个正零点有可能在
内,第8 个正零点不在
内,
所以
在
至多有7 个零点,②正确;
对于③,由
得
,
因为
,所以
在
单调递增,③正确.
故答案为:②③④
【点睛】关键点睛:本题关键在于利用
的范围,求出关键零点、最值点、端点的范围,
然后即可得解.
例2.已知
(
,
,
),其图象经过点
,若存
在
,
使得
为函数的最大值,
为函数的最小值,且同时满足
,则
的取值范围是 .
【答案】
【分析】由题意可得
,可求得
,利用函数图像经过
,可求得
,结合单调性可得
,进而可求得
的取值范围.
【详解】∵
为函数的最大值,
为函数的最小值,所以
,
,
又
,所以必有
,解得
,
又函数图像经过
,因此
,结合
,得出
,
则
,因为
,当
时,
,
所以
,得
,
,所以
,解得
.
当
时,
;
当
时,令
,因
时,
,
故从
开始,各区间
相互重叠,其并集为
,
因此
的取值范围是
.
故答案为:
.
例3.若函数
在区间
上恰有5 个极值点,且在区间
上单调,则
的取值范围为 .
【答案】
【分析】由
求出
,结合极值点个数求出
的范围,再由
求出
的范围,算出左端点
的范围,结合正弦函数的单调性得到不等式组,解得
即可.
【详解】由
,所以
,又函数
在区间
上恰有5 个
极值点,
所以
,解得
,
由
,则
,
又
在区间
上单调,
由
,所以
,所以
或
,
解得
或
,
综上可得
的取值范围为
.
故答案为:
例4.已知
,
,若对任意实数x 均有
,则满足条件的有
序实数对
的组数为 .
【答案】6
【分析】令
,可得
,求得
或
,结合函数的周期性反正否定
,
的情况,讨论得出所有可能的
值,最后利用乘法计数原理求出有序实数对
的组数.
【详解】
对任意实数x 均有
,令
,则
,故
,
,又
,
或
,共2 个,此时
.
令
,依题意,
恒成立.
当
时显然
,
恒成立.
当
时,
的周期依次为为
,
.
若
,则
,于是当正数
足够大时,在区间
内
的上顶点数比
多,
所以存在
,使得在
处
取到最大值而
不是,即
而
,
,所以
不恒成立,不合题意.
若
,则
,当正数
足够大时,在区间
内,
的零点比
的零
点多,所有存在
,使得在
处是
的零点而不是
的零点,即
而
,
,所以存在
的点,不合题意.
当
时,
,
成立;
所以
的取值共3 个:
.
所以有序实数对
共
组.
故答案为:6.
题型四:零点与ω 的取值范围
例1.已知函数
的图象与
轴的交点为
,
,又在区间
上有且仅有一个零点,则
的取值范围是 .
【答案】
【分析】由
,求出
,然后求出
在坐标原点两侧最接近0 的两个零点,
根据题意列不等式求解即可.
【详解】依题意得,
,
,则
;
则
,
令
,得
,令
,得
,
所以
在坐标原点两侧最接近0 的两个零点分别为
,
,且
,
由题意,得
,解得
,
则
的取值范围是
.
故答案为:
;
例2.已知定义域为R 的函数
的解析式为
,若
在区
间
上至多出现2025 个最小值,且对任意实数s,
在
上至少出现2025 个零
点,则实数
的取值范围为 .
【答案】
【分析】由题意可得
,再由
可得
,列出不等式代入计
算,即可得到
的取值范围.
【详解】由
得
,即
,
由题意可得
,得
,
由
得
,
所以
相邻零点之间相距
或
,
由题意知
,
所以实数
的取值范围为
.
故答案为:
例3.已知函数
满足
恒成立.①
的取值范围是
;②若
,则
的最小值为 .
【答案】
【分析】根据
恒成立,可得
,从而得到
,即可
确定
的取值范围;由
,结合
和
,可得
,从而求得
,进而求解
的最小值.
【详解】由
,可知
,
因为
恒成立,所以
,即
,
因为
,所以
,因为
,所以
,
所以
的取值范围是
;
由
,所以
,即
,所以
,
因为
,所以
,
因为
,所以
, 所以
,
,
则
,
,所以
,
解得
,又
,所以
.
故答案为:
;
例4.已知函数
在区间
内不存在零点,则
的
取值范围是 .
【答案】
【分析】先化简函数得
,结合
的图象,利用函数在
上无零点,列不等式组可求
的取值范围.
【详解】因为
.
由题意:
,即
.
由
.
因为
在区间
内不存在零点,结合
的图象,
可得:
或
,
解得:
或
.
故答案为:
.
题型五:由几何问题求ω 的取值范围
例1.已知函数
和函数
的图象上相
邻的四个交点构成的四边形的面积为
,且
,则( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
【答案】C
【分析】先计算两个函数的交点坐标,得出相邻的四个交点构成的四边形为平行四边形,
即可计算其面积,得出
的值,再利用
得出
.
【详解】由
得,
,
则
,即
,
则当
时,
(
为奇数)或
(
为偶数),
则交点坐标为
(
为奇数),
(
为偶数),
则相邻的四个交点构成的四边形为平行四边形,
因相邻的交点之间的横坐标差的绝对值为
,
则平行四边形的面积为
,得
,
由
,得
,即
,
因为
,所以
.
故选: C
例2.如图,函数
的图象与它在原点
右侧的第二条对称轴
交于点
是
图象在原点左侧与
轴的第一个交点,点
在图象上,
,
,则
.
【答案】
/
【分析】设函数
的最小正周期
,
,
,由三角函数的图象与性质
可得
,由平面向量的知识可得
,代入
即可得
,再由平面向量的数量积
可得
,即可得解.
【详解】设函数
的最小正周期
,
,
,
所以
,结合函数
的图象可得
,
,
则
.
设
,则
,
,
所以
,
所以
,
所以
,
则
,
.
由
可得
,解得
或
(舍去),
所以
.
故答案为:
.
例3.已知
,曲线
与
,相邻的三个交点构成一个等腰直角
三角形,求
的值( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】利用方程求出三个连续交点,通过数形结合可知只需要满足
,从而可
求出
.
【详解】如图:
先由
与
相交可得方程:
,
因为
,
所以
,即
,
不妨取
,可得三个交点的横坐标分别为
,
,
,
所以
.
因为
为等腰直角三角形,所以斜边
边上的中线长为
.
又
,
,
,
设
为
的中点,则
,
,
,
由
故选:A
例4.已知函数
,若存在实数
使得函数图象上的最低点或最
高点恰有2 个在椭圆
的内部(包含边界),则
的取值范围是 .
【答案】
【分析】令
即可求出最值处的横坐标,由最值点在椭圆内部,故可将
最值点的坐标代入
中,得出关于
的不等式,因存在两个最值点,故不等
式
存在两个相邻的
,最后利用两端点距离范围为
可求解.
【详解】令
,则
,
因存在实数
使得函数图象上的最低点或最高点恰有2 个在椭圆
的内部(包含
边界),
则存在两个相邻的
,使得
成立,
即
,则
,
则
,
则
,得
,
故
的取值范围是
.
故答案为:
综合训练
1.将函数
的图象向左平移
后得到函数
的图象,若
的图象关于直线
对称,则
的最小值为( )
A.
B.
C.1
D.2
【答案】B
【分析】先由平移得到函数
的解析式,再由图象关于
对称可得.
【详解】由函数
的图象向左平移
后得到函数
的图象,
所以
,又
的图象关于直线
对称,
所以
,得
,
即
,再由
,得
,所以当
时,
取最小值为
.
故选:B.
2.设A,B,C 是函数
与函数
的图象连续相邻的三
个交点,若
则
.
【答案】
【分析】根据
求得
,从而有
,取特值
,再根据正弦曲线的性质计算即可.
【详解】由
,即
,
解得
,从而
,
不妨设
,由正弦曲线的对称性和周期性知:
,
又
边上的高为
,且
,
,从而
.
故答案为:
.
3.已知
,若对任意实数
均有
,则满足条件的有序实
数对
的个数为 .
【答案】3
【分析】根据三角函数恒成立,则对应的图象完全相同,通过
,
,
三种
情况讨论求解即可
【详解】
,任意实数
均有
.
当
时,任意实数
均有
,且
,
时,符合题意;
任意实数
均有
,即
,
,
只能任意实数
均有
,则
,
当
时,
,则
,
,符合题意;
当
时,
.
所以
,
,
又
,符合题意.
综上所述,满足条件的有序实数对
有
,
,
共3 个.
故答案为:3
4.已知函数
仅存在一个极值点和两个零点在区间
内,
则实数
的取值范围为 .
【答案】
【分析】设
为
的最小正周期,则由
得
,由
得
,由
得
,结合
求得
和
的范围,根据余弦函数性质列不等式组求解即可.
【详解】设
为
的最小正周期,由题意可知,
,即
,解得
,
由
得,
,
,由
得,
,
又
,所以
,
,
由余弦函数的图象可知,两个相邻零点之间必有一条对称轴,即存在一个极值点.
由题意
或
,
解得
或
,
故实数
的取值范围为
.
故答案为:
5.定义:闭区间[a,b]的长度为
,已知函数
同时满足以下3
个条件:①在任意一个区间长度为
的闭区间内,都不存在
,使得
;
②
;③
是函数
图象的一个对称中心,则实数
的最大值
为 .
【答案】
【分析】利用①得出
,解得
.数形结合,利用②中
分析出
取得最小值时
所在的位置,最后利用③中
解出
的值,求出
【详解】当
时,说明
与
一个取最小值,一个取最大值,
而要想在一个闭区间内能同时取得最小值和最大值,闭区间最少要为半个周期,
因此,若闭区间的长度小于半个周期,则一定不能同时取得最小值和最大值,所以
,解得
,
所以
.不妨设
,如图所示:
依次讨论
对应为点C,A,D,E 四种情况,且
,
若
对应为点
(或点
之后),则
,即
,不合题意;
若求
的最大值,即
的最小值,即
与
之间相位跨度最大,
若
对应为点
,则直线
为
图象的对称轴,
又
是函数
图象的一个对称中心,且
,
则
,解得
,则
.
所以
取值的最大值为
.
故答案为:
.
6.已知函数
,点
,
分别为函数
图
象上的最高点和最低点,若线段
的长度的最小值为
,且
,则
的值为
.
【答案】
【分析】通过逐步分析画出
在一个周期内的函数图象,根据
长度的最小值得到等
量关系,解方程可得结果.
【详解】令
,则原函数可化为
,
∴
,
的最小正周期为
,
作出
在
上的函数图象,如图1,
∴
在
上的函数图象如图2,
由
得,
,
的最小正周期为
,故
在
的图象如图3,
如图,当点
为一个周期内的最高点和最低点时,
的长度最小,此时
,
∵
,
∴
,即
,解得
.
故答案为:
.
7.若存在
使
满足
,则正数
的取值范围是 .
【答案】
【分析】通过正弦函数最值,确定
,
,从而得到
进而
求解可解决问题.
【详解】
,
所以
,
又
所以必有
,
,
,
因为
, 当
时,
,
所以
得
,所以
,解得
.
当
时,
;当
时,
;
因此
的取值范围是
.
故答案为:
8.已知函数
,若存在
,
使得
,则
的最小值为 .
【答案】4
【分析】对函数
利用辅助角公式变形,分
和
两
种情况由正余弦函数的性质可得.
【详解】
又
,
,
,
或
,
①当
时,即
,
则
,
所以
,
,而
,
,所以
,
代入
得
,
所以
,
当
时,可取
;
②
时,
同理
,
则
,
,而
,
,所以
,
代入
得
,
所以
,
当
时,可取
;
综上
的最小值为:4
故答案为:4.
9.已知
,顺次连接函数
与
的任意四个相邻交点,所构
成的四边形的周长为
,则
.
【答案】
/
【分析】作出图形,分析可知四边形为平行四边形,根据平行四边形的两条邻边长之和为
可求出
的值.
【详解】如下图所示:
由题意可知
,
联立
可得
或
,
不妨取点
,则
,
所以
,
由题意可知,四边形
为平行四边形,且其周长为
,
所以
,
令
,可得
,即
,整理可得
,
即
,由
可得
,故
,
即
,解得
.
故答案为:
.
10.若函数
在区间
上恰有5 个零点,则
的取值范围为
.
【答案】
【分析】先由余弦型函数在给定区间上的零点问题转化为函数
与函数
在
上的交点问题,借助于余弦函数的图象列出不等式求解即得.
【详解】
由
,可得
,
设
,当
时,
,
依题意,要使函数
在区间
上恰有5 个零点,
需使函数
与函数
在
上有5 个交点,
结合余弦函数
的图象,可得
,即得
,
即
的取值范围为
.
故答案为:
.
11.已知函数
(
,
),若
,
,且
在区间
上单调,则
.
【答案】
【分析】根据函数在区间
内的单调得出周期,进而求得
,通过极值点和零点条
件建立关于
和
的方程,结合
的范围筛选合理解,验证单调性即可得出结果.
【详解】设函数
的周期为
,由
,
,
结合正弦函数图象的特征可知,
,
.
故
.
又因为
在区间
上单调,所以,
,故
,
所以
.
由
,得
,即
且
,
所以,当
时,
,
,
或
,舍.
当
时,
,
,
,符合条件.
当
时,
,
,
或
,舍.
所以
,
.
故答案为:
.
12.已知函数
区间
内没有零点,则
的取值范围是
.
【答案】
【分析】根据周期性可得
,以
为整体,结合题意可得其取值范围,再结合
正弦函数零点运算求解.
【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:
.
13.已知函数
在
上单调,且
,
则
的取值可能为 .
①
②
③
④12 ⑤
【答案】①③
【分析】根据三角函数的单调性先得
,再由
,得
的一个零点
为
,即可分周期的情况求得
的值.
【详解】设
的最小正周期为T,则由
在
上单调,
可得
,即
,
由且
,
得
的一个零点为
.
因为
,
所以有以下三种情况:①
,则
;
②
,得
,则
;
③
,得
,则
.
故选:①③.
【点睛】关键点点睛:根据三角函数的单调性先得
,再由
,得
的一个零点为
,即可分周期的情况求得
的值.
14.已知函数
,其中
,
,且
恒成立,若
在区间
上恰有个零点,则
的取值范围是 .
【答案】
【分析】依题意可得
,即可得到
,再由
范围求出
的范围,即可得到
,即可求出
的取值范围.
【详解】因为
恒成立,则
,
所以
,则
,
当
时,
,
因为
,则
,
因为
在区间
上恰有个零点,则
,
即
,
,解得
,
,
因为
,由题意可知
. 所以
,可得
;
即
的取值范围是
.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题解答的关键是推导出
,再结合零点个数
得到
.
15.已知函数
在区间
上单调递减,且在区间
上恰有
个零点,则
的取值范围是 .
【答案】
【分析】当
时,求出
的取值范围,根据函数
在区间
内的零点个
数可得出关于
的不等式;当
时,求出
的取值范围,根据函数
在区间
上的单调性,可得出关于
的不等式组,综合可得出
的取值范围.
【详解】因为函数
在区间
上恰有个零点,
令
,可得
,当
时,
,
所以,
,解得
,
又因为函数
在区间
上单调递减,
当
时,
,
则
,其中
,
所以,
,解得
,
,
由
解得
,故
,则
,
综上所述,正实数
的取值范围是
.
故答案为:
.
【点睛】思路点睛:三角函数图象与性质问题的求解思路:
(1)将函数解析式变形为
或
的形式;
(2)将
看成一个整体;
(3)借助正弦函数
或余弦函数
的图象和性质(如定义域、值域、最值、
周期性、对称性、单调性等)解决相关问题.
16.已知函数
和
的图象相邻的两个交
点为A,B,若
,则
的取值范围为 .
【答案】
【分析】作出函数图象,结合三角形的等价条件进行转化,求出三角形的底和高,结合三
角函数的相交性质进行求解即可.
【详解】作出两个函数的图象如图,则由对称性设
,且
,
即
为等腰三角形,
,且
,
取AC 的中点M,连接BM,
则
,
,
由
,得
,
得
,得
,得
,
则
,
即A 点纵坐标为1,
,
,
因为
,所以
,解得
,
即
,解得
,所以
的取值范围为
.
故答案为:
.
17.已知函数
,
,
,
且
在
上单调,则
的值为 .
【答案】
【分析】分析可知,函数
的一条对称轴为直线
,且
,可得出
①,
②,结合①②以及
的取值范围可求出
的值,以及
的表达式,然后由
可得出
的不等式,解出
的取值,然后由大到小
逐一检验即可.
【详解】因为函数
满足
,
则函数
的一条对称轴为直线
,则
①,
因为
,可得
②,
由①②可得
,
因为
,所以,
,
将
代入①可得
,
因为
在
上单调,则该函数的最小正周期
满足
,
所以,
,所以,
,解得
,
因为
,则
的可能取值构成的集合为
,
当
时,
,此时,
,
当
时,
,此时,函数
在
上不单调,不合乎题
意;
当
时,
,则
,
当
时,
,此时,函数
在
上不单调,不合乎题意;
当
时,
,则
,
当
时,
,此时,函数
在
上单调递减,合乎题意.
综上所述,
的最大值为.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于求出
后,要结合单调性确定周期的范围,进
而得出
的范围,进而求解.
18.已知
,若存在
、
,且
,使得
成立,则
的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据
的值域得到
,则
成立的必要条件是
,当
时必然成立,讨论
时是否满足条件即可.
【详解】因为
,所以
,
,
因为
,所以
,所以
,
即
,
,所以
,
当且仅当
时,
成立,
所以
,
必要条件:
,解得
;
若
,即
时,必然成立;
若
,因为
,
,不妨设
,
则
,
,且
,
所以
,
,
所以
①,
②,
①②两式联立得
,即
,
所以
,又
,所以
,
,
当
时,
,不符合条件;
当
时,
,则
,此时
;
当
时,
,则
或
,此时
或
,
因为
,所以
;
综上,
或
,
所以
的取值范围是
.
故答案为:
.
【点睛】关键点点睛:本题的关键点之一在于根据
的值域得到
,将
问题转化为
;关键点之二在于讨论
时是否满足条件.
19.若存在
(
互不相等),满足
,
则
的取值范围为 .
【答案】
【分析】由题意可得
,不妨设
,再分
和
两种情况讨论,分别求出
,进而可得出答案.
【详解】存在
(
互不相等),满足
,
则
,
不妨设
,且是相邻最值点.
当
时,
则
,解得
,
由
,解得
,
当
时,
,
当
时,
,
当
时,
,
所以
,
当
时,
则
,解得
,
由
,解得
,
当
时,
,
当
时,
,
所以
,
综上所述,
.
故答案为:
.
【点睛】关键点点睛:由题意可得
,不妨设
,
再分
和
求出
是解决本题
的关键.
20.设A,B,C 是函数
与函数
的图象连续
相邻的三个交点,若
是钝角三角形,则
的取值范围是 .
【答案】
【分析】先化简变换得到
,在同一坐标系中作出两个函数图像,设
为
的中点,由
,
,然后根据
为钝角三角形,
只须
,由
求解,
【详解】由题意得,
,作出两个函数图像,如图:
为连续三交点,(不妨设
在
轴下方),
为
的中点,
由对称性,则
是以
为顶角的等腰三角形,
,
由
,整理得
,
解得
,则
,
即
,
所以
,
因为
为钝角三角形,
则
,
所以
,
解得
.
故答案为:
.
【点睛】关键点点睛:本题关键是将
为钝角三角形
,转化为则
,
利用以
而得解.