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题型突破2:三角函数中ω与φ的取值范围问题(高考数学突破135分专项训练)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2026年_102026年高考数学一轮复习三层划分专项训练

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文档文本内容

【题型突破2:三角函数中ω与φ的取值范围问题】
1.(2025·甘肃白银·模拟预测)如图,将函数f (x)= 4 sin (ωx +φ)(ω>0,|φ|<π)的图象向左平移得到
g(x)= 4 sin ωx的图象,其中点A 是g(x)图象上的最高点,N , M分别是f (x),g(x)的图象与x 轴的相邻交
点(如图所示),若| MN |=| AM |,△AMN的面积为10,则f (x)=(    )
A.4sin(
π
6 x−5π
6 )
B.4sin(
π
6 x + 5π
6 )
C.4sin(
π
3 x−π
3 )
D.4sin(
π
6 x−π
3 )
【答案】A
【分析】设图象向左平移最小θ(θ>0)个单位,得到ωθ+φ =0,再结合三角形△AMN的面积及
| MN |=| AM |,列出等式求解ω,φ即可.
【详解】函数f (x)= 4 sin (ωx +φ)(ω>0,|φ|<π)的图象向左平移最小θ(θ>0)个单位得到g(x)= 4 sin ωx,
则4 sin[ω(x +θ)+φ)= 4 sin (ωx +ωθ+φ)= 4 sin ωx,
又ω>0,|φ|<π,
所以ωθ+φ =0,即θ = −φ
ω ,
所以| MN |= −φ
ω ,
命题角度1:由图像及其变换求ω
φ
或
三角形△AMN的面积1
2 × −φ
ω ×4 =10,
即φ
ω =−5,
又函数的周期为2π
ω ,
所以| AM |= ❑√
16+(
π
2ω)
2
= −φ
ω ,联立φ
ω =−5,
解得:ω=π
6 ,φ=−5π
6 ,
所以f (x)= 4sin(
π
6 x−5π
6 ),
故选:A
2.(2025·江苏南通·三模)已知函数f (x)=sin(
5π
12 −2 x)+sin(
π
12 +2 x),将f (x)的图象向左平移
θ(θ>0)个单位后,得到函数g(x)的图象,若g(x)与f (x)的图象关于y 轴对称,则θ的最小值为(   )
A.7π
12
B.π
3
C.π
6
D.π
12
【答案】C
【分析】利用三角恒等变换化简f (x),根据图象变换求出g(x)的解析式,进而根据f (−x)= g(x)即可代入
化简得θ =π
6 +k π(k ∈Z)求解.
【详解】因为f (x)=sin(
5π
12 −2 x)+sin[
π
2 −(
5π
12 −2 x)) =sin(
5π
12 −2 x)+cos(
5π
12 −2 x)
= ❑√2sin(
5π
12 −2 x +π
4 )= ❑√2sin(−2 x +2π
3 )= ❑√2sin[π−(2 x +π
3 ))= ❑√2sin(2 x +π
3 ),
所以g(x)= ❑√2sin[2(x +θ)+π
3 )= ❑√2sin(2 x +2θ+π
3 ),
因为f (x)与g(x)关于y 轴对称,则f (−x)= g(x),∴❑√2sin(−2 x +π
3 )= ❑√2sin(2 x +2θ+π
3 ),
∴−2 x +π
3 +2 x +2θ+π
3 =π+2k π(k ∈Z),得θ =π
6 + k π(k ∈Z),θ>0,
所以θ的最小值为π
6 .
故选:C.
3.(23-24 高三上·江苏南通·月考)已知函数f (x)=asin x +bcos x图象上有一最低点(
11π
6
,−2),将
此函数的图象向左平移π
3 个单位长度得y = g(x)的图象,若函数g(x)的图象在x = x0(
3π
2 < x0<2π)处的
切线与g(x)的图象恰好有三个公共点,则tan x0−x0的值是          .
【答案】−3π
【分析】由辅助角公式化一,再根据正弦函数的最值求出函数f (x)的解析式,进而可求出g(x)的解析式,
再结合正弦函数图象特征,利用导数的几何意义,即可求解.
【详解】f (x)=asin x +bcos x =
❑√a
2+b
2sin (x +φ),
因为函数f (x)=asin x +bcos x图象上有一最低点(
11π
6
,−2),
所以❑√a
2+b
2=2,且sin(
11π
6
+φ)=−1,
所以11π
6
+φ = 3π
2 +2k π,所以φ=−π
3 +2k π,k ∈Z,
所以f (x)=2sin(x−π
3 +2k π)=2sin(x−π
3 ),
将函数f (x)的图象向左平移π
3 个单位长度得y = g(x)的图象,,
则g(x)=2sin x,
如图,结合g( x)=2sin x的图象及对称性可知,
  g( x)=2sin x在x = x0(
3π
2 < x0<2π)处的切线经过点(3π,0),
设切点为(x0,2sin x0),
则g
′ (x)=2cos x,所以2cos x0= 2sin x0−0
x0−3π = 2sin x0
x0−3π,
整理得tan x0= sin x0
cos x0
= x0−3π,所以tan x0−x0=−3π.
故答案为:−3π.
【点睛】关键点点睛:处理本题的关键点是找到切线与g(x)的图象有3个交点时,该切线过点(3π,0),再
利用导数处理即可.
4.(2025·浙江绍兴·模拟预测)已知函数f (x)=sinωπ x (ω>0),将f (x)的图象向右平移1
3ω个单位长
度后得到函数g(x)的图象,点A ,B ,C是f (x)与g(x)图象的连续相邻的三个交点,若△ABC是锐角三角形,
则ω的取值范围为          .
【答案】ω>
❑√3
3
【分析】求出函数g(x)的解析式,作出f (x)与g(x)图象,设点A ,B ,C是,f (x)与g(x)图象的连续相邻的
三个交点,D为AC的中点,求出|AC)、|BD),分析可知0<∠ABD<π
4 ,可得出关于ω的不等式,解之
即可.
【详解】由题意可得g(x)= f(x−1
3ω)=sin[πω(x−1
3ω))=sin(πωx−π
3 ),
作出函数f (x)、g(x)的图象如下图所示:
点A ,B ,C是f (x)与g(x)图象的连续相邻的三个交点(不妨设B在x轴下方),D为AC的中点,
由对称性可得△ABC是以B为顶角的等腰三角形,所以|AC)=T = 2π
ωπ = 2
ω =2|CD),
由sinωπ x =sin(ωπ x−π
3 )= 1
2 sin ωπ x−
❑√3
2 cosωπ x,
整理得1
2 sin ωπ x =−
❑√3
2 cosωπ x,所以tanωπ x =−❑√3,
则sin
2πωx =sin
2πωx
cos
2πωx +sin
2πωx
=tan
2πωx
1+tan
2πωx
= 3
4 ,所以,sinωπ x =±
❑√3
2 ,
则y A = yC =−yB=
❑√3
2 ,所以|BD)=2|y A)= ❑√3,
要使△ABC为锐角三角形,0<∠ABD<π
4 ,所以,tan∠ABD =|AD)
|BD) =
1
❑√3ω <1,
∵ω>0,解得ω>
❑√3
3
.
故答案为:ω>
❑√3
3
.
5.(25-26 高三上·安徽·月考)将函数f ( x)=sin(ωx + 2π
3 )(ω>0)的图象向左平移π
6 个单位长度后,得
到的函数图象关于直线x =π
6 对称,则ω的最小值是(    )
命题角度2:由对称性求ω
φ
或
A.1
2
B.5
2
C.2
D.6
【答案】B
【分析】通过平移得到g( x)=sin(ωx +π
6 ω+ 2π
3 ),再利用对称性列方程
π
6 ω+π
6 ω+ 2π
3 =k π+π
2 ,即可求解.
【详解】函数f ( x)=sin(ωx + 2π
3 )(ω>0)的图象向左平移π
6 个单位后,
得到的函数g( x)=sin(ωx +π
6 ω+ 2π
3 ),
因为曲线y = g( x)关于直线x =π
6 对称,
所以π
6 ω+π
6 ω+ 2π
3 =k π+π
2 ,k ∈Z,
解得:ω=3k −1
2,k ∈Z,
因为ω>0,令k =1,得ω= 5
2,所以ω的最小值是5
2.
故选:B.
6.(2025·新疆·模拟预测)将函数f (x)= ❑√3sin 2 x +cos2 x的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度后得到函
数g(x)的图象.若f (x)与g(x)的图象关于点(
π
8 ,0)对称,则φ的最小值为(   )
A.π
12
B.5π
12
C.π
6
D.7π
12
【答案】D
【分析】根据辅助角公式化简f (x)=2sin(2 x +π
6 ),进而得到g(x)=2sin(2 x +2φ+π
6 ),由f (x)与
g(x)的图象关于点(
π
8 ,0)对称可得f(
π
4 −x)=−g(x),进而得到
2sin(
2π
3 −2 x)=−2sin(2 x +2φ+π
6 ),进而求解即可.
【详解】由f (x)= ❑√3sin 2 x +cos2 x =2sin(2 x +π
6 ),
则g(x)= f (x +φ)=2sin[2(x +φ)+π
6 )=2sin(2 x +2φ+π
6 ),
因为f (x)与g(x)的图象关于点(
π
8 ,0)对称,所以f(
π
4 −x)=−g(x),
而f(
π
4 −x)=2sin[2(
π
4 −x)+π
6 )=2sin(
2π
3 −2 x),
则2sin(
2π
3 −2 x)=−2sin(2 x +2φ+π
6 ),
即sin(2 x−2π
3 )=sin(2 x +2φ+π
6 )对于任意x∈R恒成立,
所以2 x +2φ+π
6 =2 x−2π
3 +2k π,k ∈Z,或2 x−2π
3 +2 x +2φ+π
6 =π+2k π,k ∈Z(舍去),
则φ =−5π
12 +k π,k ∈Z,又φ>0,则φ的最小值为7π
12 .
故选:D
7.(25-26 高三上·河北石家庄·月考)将函数f ( x)=sin(2 x−π
3 )的图像向左平移φ(0<φ<π
2 )个单位
后,得到的函数图像关于直线x =π
6 对称,则φ =          .
【答案】π
4 /1
4 π
【分析】首先求出平移后的解析式,然后根据正弦函数的对称轴即可求解.
【详解】函数f ( x)=sin(2 x−π
3 )的图像向左平移φ个单位后的解析式为
g(x)=sin[2(x +φ)−π
3)=sin(2 x +2φ−π
3),
因为函数g(x)的图像关于直线x =π
6 对称,所以2× π
6 +2φ−π
3 = π
2 +k π (k ∈Z),解得
φ = π
4 + k π
2
(k ∈Z), 
又因为0<φ<π
2 ,所以k =0,则φ= π
4 .
故答案为:π
4
8.(25-26 高三上·河北唐山·期中)已知函数f (x)= ❑√3sinωxcosωx +cos
2ωx−1
2
(ω>0),在[0,π]内
有且只有三条对称轴,则ω的取值范围是 
【答案】[
7
6 , 5
3)
【分析】根据二倍角公式、降幂公式、辅助角公式,化简整理,可得f ( x)=sin(2ωx +π
6 ),根据x 的范
围,可得2ωπ+π
6 的范围,根据正弦型三角函数的图象与性质,结合条件,可得
5π
2 ≤2ωπ+π
6 < 7π
2 ,化简即可得答案.
【详解】由题意f (x)= ❑√3sinωx cosωx +cos
2ωx −1
2 =
❑√3
2 sin2ωx + 1+cos2ωx
2
−1
2
=
❑√3
2 sin2ωx + 1
2 cos2ωx =sin(2ωx +π
6 ),
因为x∈[0,π],所以2ωx +π
6 ∈[
π
6 ,2ωπ+π
6 ),
因为f ( x)在[0,π]内有且只有三条对称轴,
所以5π
2 ≤2ωπ+π
6 < 7π
2 ,解得7
6 ≤ω< 5
3.
故答案为:[
7
6 , 5
3)
9.(25-26 高三上·河南郑州·期中)已知函数f (x)=sin(ωx +φ)(ω>0,0≤φ≤π)是R 上的偶函数,其图
象关于点M(
3π
4 ,0)对称,且在区间[0,π
2 )上是单调函数,求φ和ω的值.
【答案】φ =π
2 ,ω=2或ω= 2
3.
【分析】根据偶函数确定φ的值,根据对称中心确定ω的表达式,根据单调性确定ω的取值范围,结合表达
式和取值范围确定ω的值.
【详解】由f (x)是偶函数可得f (−x)= f (x),即:sin(−ωx +φ)=sin(ωx +φ).
所以−cosφsinωx =cosφsinωx
对任意x都成立,且ω>0,所以得cosφ =0.
依题设0≤φ≤π,所以解得φ =π
2 ,
由f (x)的图象关于点M 对称,得f(
3π
4 −x)=−f(
3π
4 + x).
取x =0,得f(
3π
4 )=−f(
3π
4 ),所以f(
3π
4 )=cos 3π
4 ω=0
又因为ω>0,得3π
4 ω=π
2 +k π,k =0,1,2,⋯
所以ω= 2
3
(2k +1),k =0,1,2...
当k =0时,ω= 2
3 ,f (x)=sin(
2
3 x +π
2 )=cos 2
3 x在区间[0,π
2 )上是减函数;
命题角度3:由单调性求ω
φ
或
k =1时,ω=2,f (x)=cos2 x在区间[0,π
2 )上是减函数;
k ≥2时,ω≥10
3 ,f (x)=cosωx在区间[0,π
2 )上不是单调函数;
综上,ω=2或ω= 2
3.
10.(2025·甘肃武威·模拟预测)已知函数f (x)=3sin(ωx +π
3 )(ω>0)在区间(−π
3 ,π
6 )上单调递增,
则当ω取最大值时,f (x)在区间[
π
2 ,π)上的值域为(   )
A.(−3
2 , 3 ❑√3
2 ) B.(−1
2 ,
❑√3
2 )
C.(−3 ❑√3
2
, 3
2)
D.(−
❑√3
2 , 1
2)
【答案】C
【分析】先由正弦函数的单调性和f (x)在区间(−π
3 ,π
6 )上单调递增确定ω的最大值,再由正弦函数的单
调性求出值域即可.
【详解】因为ω>0,所以当x∈(−π
3 ,π
6 )时,ωx +π
3 ∈(−ωπ
3
+π
3 , ωπ
6
+π
3 ),
因为f (x)在区间(−π
3 ,π
6 )上单调递增,所以π
6 −(−π
3 )=π
2 ≤T
2 ,则T ≥π,即2π
ω ≥π,
所以0<ω≤2,所以{
−ωπ
3
+π
3 ≥−π
2
ωπ
6
+π
3 ≤π
2 )
,解得0<ω≤1,则ω的最大值为1,
此时f (x)=3sin(x +π
3 ),
当x∈[
π
2 ,π)时,x +π
3 ∈[
5π
6 , 4π
3 ),则f (x)在区间[
π
2 ,π)上的值域为(−3 ❑√3
2
, 3
2).
故选:C.
11.(24-25 高三上·上海黄浦·期中)已知函数y =sin(ωx +π
6 )(ω>0)在区间(−π
2 ,π
3 )上单调递增,
则ω的取值范围是(    )
A.(0,1)
B.(0,1)
C.(1, 4
3)
D.(0, 6
5)
【答案】A
【分析】通过整体代入法表示出函数的单调区间,结合已知列不等式组求解可得.
【详解】由ω>0,−π
2 +2k π≤ωx +π
6 ≤π
2 +2k π,k ∈Z,
得−2π
3ω + 2k π
ω
≤x ≤π
3ω + 2k π
ω
,k ∈Z,
因为函数y =sin(ωx +π
6 )(ω>0)在区间(−π
2 ,π
3 )上单调递增,
所以{
−2π
3ω ≤−π
2
π
3ω ≥π
3 )
,解得ω≤1,结合ω>0得0<ω≤1.
故选:A
12.(2025·江苏镇江·模拟预测)已知点A(
π
6 ,0)在函数f (x)=cos(ωx +φ)(ω>0,−2π<φ<0)的图象
上,若f (x)≤f(
π
3 )恒成立,且f (x)在区间(
π
3 ,π
2 )上单调,则ω=(    )
A.3
B.6
C.12
D.−12
【答案】A
【分析】由题可得f (x)在(
π
6 ,π
3 )上单调递增,且f(
π
2 )=0,得T =2π
3 ,得解.
【详解】因为点A(
π
6 ,0)在函数f (x)=cos(ωx +φ)的图象上,所以f(
π
6 )=0,
由f (x)≤f(
π
3 ),则f(
π
3 )=1,且f (x)在(
π
3 ,π
2 )上单调递减,
所以f (x)在(
π
6 ,π
3 )上单调递增,由余弦型函数的对称性易知f(
π
2 )=0,
所以T
2 =π
2 −π
6 =π
3 ,即T =2π
3 ,故ω= 2π
2π
3
=3.
故选:A.
13.(25-26 高三上·北京·开学考试)设函数f (x)=sin ωx + ❑√3cosωx (ω>0)在(0,π
3 )上有零点且有唯一
极大值点,同时存在x1, x2∈R,使得|x1−x2)=π
2 且f (x1)=−f (x2)=2,则ω的值为(    )
A.2
B.4
C.6
D.8
【答案】C
【分析】首先将函数f (x)化为标准正弦函数形式,然后根据题目条件确定ω的值.
【详解】由题意得f ( x)=2sin(ωx + π
3 ),
命题角度4:由函数值(或值域)ω
φ
或
当x∈(0, π
3 )时,ωx + π
3 ∈( π
3 , πω
3 + π
3 ),
因为f ( x)在(0, π
3 )上有零点且有唯一极大值点,
所以πω
3 + π
3 >π且πω
3 + π
3 ≤5 π
2 ,解得2<ω≤13
2 .
因为存在x1, x2∈R,使得| x1−x2|= π
2 且f ( x1)=−f ( x2)=2,
所以(k + 1
2 )T = π
2 ,k ∈Z,即(k + 1
2 )⋅2π
ω = π
2 ,k ∈Z,解得ω= 4 k +2,k ∈Z,
结合2<ω≤13
2 ,取k =1,可得ω=6符合题意.
故选:C.
14.(24-25 高一下·北京顺义·期末)已知函数f (x)=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ)<π
2 )部分图象如图所示.
其中A,B 是直线y = 1
2与曲线y = f (x)相邻的两个交点.若|AB)=π
3 ,则ω=         ,f(
π
2 )=  
 
.
【答案】     2     −1
2/−0.5
【分析】先根据| AB|=π
3
与周期的关系求出ω;再利用图象过的点求出φ;最后将x =π
2
代入函数求
f (π
2 ).
【详解】已知A,B 是直线y = 1
2与曲线y = f ( x)的两个相邻交点,且| AB|=π
3
.
设A(x1, 1
2),B(x2, 1
2),则x2−x1=π
3 .
且sin(ω x1+φ)= 1
2,则ω x1+φ=π
6 +2k π,则x1=
π
6 +2k π−φ
ω
,
同理sin(ω x2+φ)= 1
2,则ω x2+φ =5π
6
+2k π,则x2=
5π
6 +2k π−φ
ω
,
因此x2−x1=
5π
6 +2k π−φ
ω
−
π
6 +2k π−φ
ω
=
2π
3
ω =π
3
,解得ω=2. 
因为| AB|=π
3
及A(0, 1
2),则函数f (x)=sin(2 x +φ)的图象过点(π
6
,1),可得sin(2×π
6
+φ)=1,
所以π
3 +φ=2nπ+ π
2 ,n∈Z,则φ =2nπ+π
6 ,n∈Z.
由于|φ)<π
2 ,则φ=π
6 ,那么f (x)=sin(2 x +π
6 ). 
将x =π
2
代入f (x)=sin(2 x +π
6 )可得:f(
π
2 )=sin(2×π
2
+π
6 )=sin7π
6
= −1
2 .
故答案为:2; −1
2.
15.(25-26 高一上·全国·单元测试)已知函数f (x)=2sinωx (ω>0)在区间[−π
3 , 2π
3 )上单调递增,且
在区间[0,π)上恰好取得一次最大值,则ω的取值范围是     .
【答案】[
1
2 , 3
4)
【分析】利用整体法,根据单调性可得{
−ω
3 π≥−1
2 π
2ω
3 π≤π
2
ω>0 )
,又在[0,π)上恰好取得一次最大值,则
π
2 ≤ωπ< 5π
2 ,然后解不等式整合即可.
【详解】ω>0, x∈[−π
3 , 2π
3 )⇒ωx ∈[−ωπ
3
, 2ωπ
3 ),
又f (x)在区间[−π
3 , 2π
3 )上单调递增, 
所以{
−ω
3 π≥−1
2 π
2ω
3 π≤π
2
ω>0 )
,解得0<ω≤3
4 ,
ω>0, x∈[0,π)⇒ωx ∈[0,ωπ],
又f (x)在区间[0,π)上恰好取得一次最大值,
所以π
2 ≤ωπ< 5π
2 ⇒1
2 ≤ω< 5
2,
综上,ω∈[
1
2 , 3
4).
故答案为:[
1
2 , 3
4).
16.(25-26 高一上·全国·单元测试)已知函数f (x)=2cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π
2 )的图象经过点(0,1),
若f (x)在(0,π
6 )上有且只有两个最值点,则ω的取值范围是(    )
A.(10,16)
B.(10,12)
C.(8,16)
D.(8,12)
【答案】A
【分析】由题设可得φ =π
3 ,即f (x)=2cos(ωx +π
3 ),再由ωx +π
3 ∈(
π
3 , ωπ
6
+π
3 )及区间最值、
余弦型函数的图象列不等式求参数范围.
【详解】由函数f (x)=2cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π
2 )的图象经过点(0,1),
所以f (0)=2cosφ =1,由于0<φ<π
2 ,则φ =π
3 ,则f (x)=2cos(ωx +π
3 ).
由x∈(0,π
6 ),可得ωx +π
3 ∈(
π
3 , ωπ
6
+π
3 ),
因为f (x)在(0,π
6 )上有且只有两个最值点,则2π< ωπ
6
+π
3 ≤3π,
所以10<ω≤16.
故选:A
17.(23-24 高三下·内蒙古鄂尔多斯·期中)已知函数f (x)=2sin(ωx +φ)(ω>0,|φ)<π
2 ),T为f (x)的最
小正周期,且f (x)≤|f(
5
12 T))对任意的x∈(−∞,+ ∞)恒成立,若函数f (x)在区间(0,π
2 )上恰有3 个零
点,则ω的取值范围是(   )
A.[
14
3 , 20
3 )
B.[
20
3 , 26
3 )
C.(
20
3 , 26
3 )
D.(
14
3 , 20
3 )
【答案】D
【分析】根据题意可得x = 5
12 T为f (x)的一条对称轴,即可求得φ =−π
3 ,再以ωx −π
3 为整体分析可得
命题角度5:由零点求ω
φ
或
2π< ωπ
2
−π
3 ≤3π,运算求解即可得答案.
【详解】由题意可得:f (x)的最小正周期T = 2π
ω ,
又f (x)≤|f(
5
12 T))对任意的x∈(−∞,+ ∞)恒成立,
所以x = 5
12 T为f (x)的一条对称轴,
所以ω× 5
12 T +φ = 5
6 π+φ =k π+π
2
(k ∈Z),解得φ=k π−π
3
(k ∈Z),
又φ∈(−π
2 ,π
2 ),则k =0,φ =−π
3 ,
所以f (x)=2sin(ωx −π
3 ).
当x∈(0,π
2 )时,ωx −π
3 ∈(−π
3 , ωπ
2
−π
3 ),
若函数f (x)在区间(0,π
2 )上恰有3 个零点,则2π< ωπ
2
−π
3 ≤3π,解得14
3 <ω≤20
3 ,
即ω的取值范围是(
14
3 , 20
3 ).
故选:D.
18.(24-25 高一下·河北保定·月考)已知函数f (x)=sin(ωx −π
6 )(ω>0),将f (x)图象上所有的点向左平
移4π
15 个单位长度得到函数g(x)的图象,若g(x)是偶函数,且关于x的方程f (x)=0在(0,π
2 )上恰有2 个
解,则ω=      .
【答案】5
2/2.5
【分析】根据题意,得到g(x)=sin(ωx + 4 ωπ
15
−π
6 )是偶函数,求得ω= 15
4 k + 5
2
(k ∈Z),再由
f (x)=0在(0,π
2 )上恰有2 个解,利用正弦函数的性质求得7
3 <ω≤13
3 ,结合ω>0,即可求解.
【详解】由题意,可得g(x)= f(x + 4π
15 )=sin(ωx + 4 ωπ
15
−π
6 )是偶函数,
则4 ωπ
15
−π
6 =k π+π
2 ,k ∈Z,可得ω= 15
4 k + 5
2
(k ∈Z);
又由f (x)=0在(0,π
2 )上恰有2 个解,即sin(ωx −π
6 )=0在(0,π
2 )上恰有2 个解,
因为x∈(0,π
2 )时,可得t =ωx −π
6 ∈(−π
6 , ωπ
2
−π
6 ),
所以y =sint在t ∈(−π
6 , ωπ
2
−π
6 )上恰有2 个解,
由y =sint图象性质,可得π< ωπ
2
−π
6 ≤2π,可得7
3 <ω≤13
3 .
又因为ω>0,所以只有当k =0时,ω= 5
2符合题意,所以ω= 5
2.
故答案为:5
2.
19.(24-25 高一下·安徽·月考)已知函数f (x)=sin(ωx −π
6 )(ω>0)在区间(
π
3 ,π
2 )上单调递增且存在
零点,则ω的取值范围是(    )
A.[
1
3 , 1
2)∪[5,6)
B.(
1
3 , 1
2)∪(5, 16
3 )
C.(
1
3 , 1
2)∪[5, 16
3 )
D.(
1
3 , 1
2)∪(5,6)
【答案】C
【分析】根据已知单调性及零点列式得出0<ω≤6,令t =ωx −π
6 结合正弦函数的性质,分k的值计算求参.
【详解】设函数f (x)的最小正周期为T,因为f (x)在区间(
π
3 ,π
2 )上单调递增,
所以T
2 ≥π
2 −π
3 =π
6 ,解得T ≥π
3 ,所以0<ω≤6.
令t =ωx−π
6 ,则当x∈(
π
3 ,π
2 )时,t ∈(
π
3 ω−π
6 ,π
2 ω−π
6 ).
则f (x)在区间(
π
3 ,π
2 )上单调递增且存在零点等价于y =sint在t ∈(
π
3 ω−π
6 ,π
2 ω−π
6 )上单调递增
且存在零点,
所以−π
2 +2k π≤π
3 ω−π
6 <2k π<π
2 ω−π
6 ≤π
2 +2k π(k ∈Z),解得{
ω≥−1+6k
ω≤4
3 + 4 k
ω< 1
2 +6k
ω> 1
3 + 4 k)
(k ∈Z),
又0<ω≤6,k ∈Z,当k =0时,得1
3 <ω< 1
2;k =1时,得5≤ω≤16
3 ,其他k值,均不合要求,
所以1
3 <ω< 1
2或5≤ω≤16
3 ,所以ω的取值范围是(
1
3 , 1
2)∪[5, 16
3 ).
故选:C.
20.(2025·湖南常德·模拟预测)已知x = 5π
12 是函数f (x)=sin (2 x +φ)(|φ)<π
2 )的极大值点,若f (x)在
[
π
4 ,a)有两个零点和三条对称轴,则a 的取值范围为 
【答案】[
17π
12 , 5π
3 )
【分析】根据极值点及已知可得φ =−π
3 ,则f (x)=sin(2 x−π
3 ),结合正弦型函数的性质及区间零点和
对称轴有5π
2 ≤2a−π
3 <3π,即可得.
【详解】因为x = 5π
12 是f (x)=sin (2 x +φ)的极大值点,
所以2⋅5π
12 +φ=2k π+π
2 ,k ∈Z,即φ =2k π−π
3
(k ∈Z),
又|φ)<π
2 ,故φ=−π
3 ,所以f (x)=sin(2 x−π
3 ),
当x∈[
π
4 ,a)时,2 x−π
3 ∈[
π
6 ,2a−π
3 ),在[
π
4 ,a)有两个零点和三条对称轴,
所以5π
2 ≤2a−π
3 <3π,解得17π
12 ≤a< 5π
3 .
故答案为:[
17π
12 , 5π
3 )
21.(24-25 高一下·四川眉山·期中)已知函数f ( x)=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π
2 ),若f ( x−π
8 )为
命题角度6:由图像与性质的综合求ω
φ
或
奇函数,f ( x +π
8 )为偶函数,且f ( x)在(0,π
6 )上没有最小值,则ω的最大值是           .
【答案】6
【分析】根据正弦型函数的奇偶性得到ω=2+ 4 k,k ∈Z,φ =π
4 + mπ
2
,m∈Z,进而有φ=±π
4 ,再
由区间无最小值得到0<ω≤9−6φ
π ,即得ω的范围,分类讨论并验证,即可得解.
【详解】由f ( x−π
8 )=sin(ωx −π
8 ω+φ)为奇函数,则−π
8 ω+φ =k1π,k1∈Z,
由f ( x +π
8 )=sin(ωx +π
8 ω+φ)为偶函数,则π
8 ω+φ=π
2 +k2π,k2∈Z,
所以ω=2+ 4(k2−k1),即ω=2+ 4 k,k ∈Z,
且φ =π
4 + (k1+ k2)π
2
,即φ=π
4 + mπ
2
,m∈Z,又|φ|<π
2 ,则φ =±π
4 ,
在(0,π
6 )上,t =ωx +φ∈(φ , ωπ
6
+φ),即y =sint在(φ , ωπ
6
+φ)上没有最小值,
所以ωπ
6
+φ≤3π
2 且ω>0,故0<ω≤9−6φ
π ,
当φ =−π
4 ,则0<ω≤21
2
;
当φ=π
4 时,则0<ω≤15
2
,
结合ω=2+ 4 k,k ∈Z,
当ω=2时,
f ( x)=sin(2 x−π
4 ),则f ( x−π
8 )=sin(2 x−π
2 )为偶函数,不符,
f ( x)=sin(2 x +π
4 ),则f ( x−π
8 )=sin(2 x)为奇函数,f ( x +π
8 )=sin(2 x +π
2 )为偶函数,且(0,π
6 )
上2 x +π
4 ∈(π
4 , 7π
12 ),满足题设;
当ω=6时,
f ( x)=sin(6 x−π
4 ),则f ( x−π
8 )=sin(6 x−π)为奇函数,f ( x +π
8 )=sin(6 x +π
2 )为偶函数,且
(0,π
6 )上6 x−π
4 ∈(−π
4 , 3π
4 ),满足题设;
f ( x)=sin(6 x +π
4 ),则f ( x−π
8 )=sin(6 x−π
2 )为偶函数,不符;
当ω=10时,
f ( x)=sin(10 x−π
4 ),则f ( x−π
8 )=sin(10 x−3π
2 )为偶函数,不符;
即ω=2,6,故最大值为6.
故答案为:6.
22.(24-25 高一下·上海·月考)设函数y = f (x)=cos(ωx +φ)(是常数,ω>0,0<φ<π
2 ),若f (x)在
区间[−π
24 , 5π
24 )上具有单调性,且f(−π
24)=−f(
5π
24 )=−f(
11π
24 ),则函数是f (x)的最小正周期是  
.
【答案】π
【分析】根据单调性可求出0<ω≤4,再根据题意得函数关于点(
π
12 ,0)对称,关于直线x =π
3 对称,得到
关于ω,φ的方程组,通过作差分析可得ω=2,最后检验即可.
【详解】因为f ( x)在区间[−π
24 , 5π
24 )上具有单调性,ω>0,
则1
2 ⋅2π
ω ≥5π
24 +π
24 ,故0<ω≤4,
∵f(−π
24)=−f(
5π
24 )=−f(
11π
24 ),
则f ( x)的图象关于点(
π
12 ,0)对称,关于直线x =π
3 对称,
∴ω×π
12 +φ =k π+π
2 ,k ∈Z,且ω×π
3 +φ =nπ,k ,n∈Z,
两式相减,可得ω= 4(n−k )−2,又因为0<ω≤4,故ω=2,
当ω=2时,由2×π
12 +φ=k π+π
2 ,k ∈Z,得φ=k π+π
3 ,k ∈Z,
又0<φ<π
2 ,则φ=π
3 ,故f (x)=cos(2 x +π
3 ),
所以它的最小正周期为2π
2 =π.
故答案为:π.
23.(2024·福建福州·三模)已知函数f (x)=sin(ωx +φ)在区间(
π
6 , 2π
3 )上单调,其中ω为正整数,
|φ)<π
2 ,且f(
π
3 )=−f(
π
2 ).则y = f (x)图象的一个对称中心是        ;若f(
π
4 )=
❑√3
2 ,则φ的值为 
.
【答案】     (
5π
12 ,0)答案不唯一     π
6 /30
o
【分析】根据单调区间,以及f(
π
3 )=−f(
π
2 )可得f(
π
3 +π
2
2 )= f(
5π
12 )=0,进而可得对称中心;先根
据单调区间求出ω的可能取值,然后根据f(
π
4 )=
❑√3
2 得到ω和φ的关系,根据关系以及ω的可能取值对照
验证计算即可.
【详解】因为f (x)在区间(
π
6 , 2π
3 )上单调,且f(
π
3 )=−f(
π
2 ),π
3 ∈(
π
6 ,2π
3 ),
π
2 ∈(
π
6 ,2π
3 ),
所以f(
π
3 +π
2
2 )= f(
5π
12 )=0,
所以f (x)图象的一个对称中心是(
5π
12 ,0);
所以f (x)的最小正周期T ≥2(
2π
3 −π
6 )=π,即2π
ω ≥π,又ω∈N
∗
∴ω=1,2,
由(
5π
12 ,0)为f (x)图象的一个对称中心,则5π
12 ω+φ=k1π,k1∈Z①,
因为f(
π
4 )=
❑√3
2 ,所以π
4 ω+φ=π
3 +2k2π或π
4 ω+φ=2π
3 +2k3π,k2,k3∈Z,
若π
4 ω+φ=π
3 +2k2π②,①−②得π
6 ω=−π
3 +(k1−2k2)π,k1,k2∈Z,
即ω=−2+6(k1−2k2),k1,k2∈Z,不存在整数k1,k2,使得ω=1,2,
若π
4 ω+φ =2π
3 +2k3π,k3∈Z③,①−③得π
6 ω=−2π
3 +(k1−2k3)π,k1,k3∈Z,
即ω=−4 +6(k1−2k3),k1,k3∈Z,故不存在整数k1,k3,使得ω=1,
当k1=2k3+1时,ω=2,此时φ= 2π
3 −π
2 +2k3π=π
6 +2k3π,k3∈Z,
又|φ)<π
2 ,得φ =π
6 .
故答案为:(
5π
12 ,0);π
6 .
24.(2025 高三·全国·专题练习)已知函数f (x)= A sin (ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ)<π
2 )在(
π
9
,π
6 )单调,
且−π
4 是f (x)的一个零点,直线x =π
4 是f (x)图象的一条对称轴,则ω 的最大值为(    )
A.18
B.17
C.14
D.13
【答案】D
【分析】由题意得(2n+1) T
4 =π
2
(n∈N ),故T = 2π
2n+1
(n∈N ).结合正弦型函数的周期公式可得
ω=2n+1 (n∈N ).由f (x)在(
π
9 ,π
6 )单调得 T ≥π
9 ,结合T = 2π
2n+1
(n∈N )可得n≤17
2
(n∈N ).由于
n最大时,对应ω=2n+1 (n∈N )也最大,结合所求为ω的最大值,则考虑从最大的n开始代入验证,即
可求解.
【详解】由题意得(2n+1) T
4 =π
4 −(−π
4 )=π
2
(n∈N ),所以T = 2π
2n+1
(n∈N ).
又T = 2π
ω ,所以2π
2n+1 = 2π
ω
(n∈N ),所以ω=2n+1 (n∈N ).
因为f (x)在(
π
9 ,π
6 )单调,所以π
6 −π
9 ≤1
2 T,即T ≥π
9 .
结合T = 2π
2n+1
(n∈N )得2π
2n+1 ≥π
9
(n∈N ),解得n≤17
2
(n∈N ).
①当n=8,即ω=17时,17×(−π
4 )+φ =k π,k ∈Z,所以φ= 17π
4
+k π,k ∈Z.
因为|φ)<π
2 ,所以φ =π
4 ,此时f (x)= A sin(17 x +π
4 ).
当x∈(
π
9 ,π
6 )时,17 x +π
4 ∈(
77π
36 ,37π
12 ),由正弦函数的性质可知函数f (x)= A sin(17 x +π
4 )在
(
π
9 ,π
6 )上不单调,所以ω=17不符合题意;
②当n=7,即ω=15时,15×(−π
4 )+φ =k π,k ∈Z,所以φ= 15
4 π+k π,k ∈Z.
因为|φ)<π
2 ,所以φ = −π
4 ,此时f (x)= A sin(15 x−π
4 ).
当x∈(
π
9 ,π
6 )时,15 x−π
4 ∈(
51π
36 ,27π
12 ),由正弦函数的性质可知函数f (x)= A sin(15 x−π
4 )
在(
π
9 ,π
6 )上不单调,所以ω=15不符合题意;
③当n=6,即ω=13时,13×(−π
4 )+φ =k π,k ∈Z,所以φ= 13
4 π+k π,k ∈Z.
因为|φ)<π
2 ,所以φ =π
4 ,此时f (x)= A sin(13 x +π
4 ).
当x∈(
π
9 ,π
6 )时,13 x +π
4 ∈(
61π
36 ,29π
12 ),由正弦函数的性质可知函数f (x)= A sin(13 x +π
4 )在
(
π
9 ,π
6 )上单调递增,所以ω=13符合题意.
综上,ω的最大值为13.
故选:D.