(5分)已知函数 f(x)=sin (ω x+ ) (ω>…——2016 高考数学第 12 题答案解析

2016_新课标 I 卷 (2016·理)

2016 全国 第 12 题 单选题 区分题
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12.(5分)已知函数 $f(x)=\sin (\omega x+\phi)\left(\omega>0,|\phi| \leq \frac{\pi}{2}\right), x=-\frac{\pi}{4}$ 为 $f(x$ )的零点,$x=\frac{\pi}{4}$ 为 $y=f(x)$ 图象的对称轴,且 $f(x)$ 在( $\frac{\pi}{18}, \frac{5 \pi}{36}$ )上单调 ,则 $\omega$ 的最大值为

A. 11
B. 9
C. 7
D. 5
参考答案B

完整解析 · 逐步详解

【考点】H6:正弦函数的奇偶性和对称性.
【专题】35:转化思想;4R:转化法;57:三角函数的图像与性质.

【分析】根据已知可得 $\omega$ 为正奇数,且 $\omega \leq 12$ ,结合 $x=-\frac{\pi}{4}$ 为 $f(x)$ 的零点,$x= \frac{\pi}{4}$ 为 $y=f(x)$ 图象的对称轴,求出满足条件的解析式,并结合 $f(x)$ 在( $\frac{\pi}{18}$ ,$\frac{5 \pi}{36}$ )上单调,可得 $\omega$ 的最大值.
【解答】解:$\because x=-\frac{\pi}{4}$ 为 $f(x)$ 的零点,$x=\frac{\pi}{4}$ 为 $y=f(x)$ 图象的对称轴,
$\therefore \frac{2 n+1}{4} \cdot T=\frac{\pi}{2}, ~$ 即 $\frac{2 n+1}{4} \cdot \frac{2 \pi}{\omega}=\frac{\pi}{2}, ~(n \in N)$
即 $\omega=2 n+1, \quad(n \in N)$
即 $\omega$ 为正奇数,
$\because f(x)$ 在 $\left(\frac{\pi}{18}, \frac{5 \pi}{36}\right)$ 上单调,则 $\frac{5 \pi}{36}-\frac{\pi}{18}=\frac{\pi}{12} \leq \frac{T}{2}$ ,
即 $\mathrm{T}=\frac{2 \pi}{\omega} \geq \frac{\pi}{6}$ ,解得:$\omega \leq 12$ ,
当 $\omega=11$ 时,$\quad-\frac{11 \pi}{4}+\phi=k \pi, k \in Z$ ,
$\because|\phi| \leq \frac{\pi}{2}$,
$\therefore \phi=-\frac{\pi}{4}$ ,
此时 $\mathrm{f}(\mathrm{x})$ 在 $\left(\frac{\pi}{18}, \frac{5 \pi}{36}\right)$ 不单调,不满足题意;
当 $\omega=9$ 时,$\quad-\frac{9 \pi}{4}+\phi=k \pi, k \in Z$ ,
$\because|\phi| \leq \frac{\pi}{2}$,
$\therefore \phi=\frac{\pi}{4}$ ,
此时 $f(x)$ 在 $\left(\frac{\pi}{18}, \frac{5 \pi}{36}\right)$ 单调,满足题意;
故 $\omega$ 的最大值为 9 ,
故选:B.
【点评】本题考查的知识点是正弦型函数的图象和性质,本题转化困难,难度较大。

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