高中三角函数最值问题的一些求法
三角函数最值问题常见的求解策略
三角函数最值问题常见的求解策略三角函数最值问题是三角函数学习中的难点之一.求三角函数的最值,往往要涉及二次函数、不等式等其他重要知识,是历年高考考查的热点之一.本文试对常见三角函数最值问题作归纳、梳理.1.y=asinx+b型应对策略:令t=sinx,化为求一次函数y=at+b在闭区间上的最值.例1 求函数y=-3sinx+2的最值.解 令t=sinx,则原式化为y=-3t+2,t∈[-1,1],得-1≤y≤5.故ymin=-1,ymax=5.2.y=asinx+bcosx+c型应对策略:引进辅助角φtanφ=b()a,化为y=a2+b槡2sin(x+φ)+c,再利用正弦、余弦函数的有界性.例2 已知x∈-π2,π[]2,求函数f(x)=5sinx+槡53cosx的最值.解 f(x)=5sinx+槡53cosx=10sinx+π()3,令t=x+π3,则y=10sint,t∈-π6,5π[]6.故当t=-π6时,sint有最小值-12,f(x)min=-5;当t=π2时,sint有最大值1,f(x)max=10.3.y=asin2x+bsinx+c型应对策略:令t=sinx,化为求二次函数y=at2+bt+c在闭区间上的最值.例3 求y=2sin2x+sinx+3-π2≤x≤π()6的最值.解 令t=sinx,则由-π2≤x≤π6,得t[∈-1,]12.于是y=2t2+t+3=2t+()142+238.当t=-14时,ymin=238;当t=-1或12时,ymax=4.4.y=asin2x+bsinxcosx+cos2x型应对策略:降次,整理化为类型2,求y=Asin2x+Bcos2x+c的最大值、最小值.例4 函数f(x)=6sinxcosx+8cos2x,求f(x)的周期与最大值.解 f(x)=3sin2x+4cos2x+4=5sin(2x+φ)+4.故周期T=π,f(x)最大值为9.5.y=asinxcosx+b(sinx±cosx)+c型应对策略:令t=sinx±cosx,化为求二次函数y=±a2(t2-1)+bt+c在t∈[-槡2,槡2]上的最值.例5 求函数y=(1+sinx)(1+cosx)的最值.解 y=1+sinxcosx+(sinx+cosx),令t=sinx+cosx,则y=1+t+t2-12=12(t+1)2,t∈[-槡2,槡2].当t=槡2时,ymax=3+槡222;当t=-1时,ymin=0.6.y=asinx+bcsinx+d型应对策略:反解出sinx,利用正弦函数的有界性或用分析法来求解.例6 求函数y=sinx-3sinx+3的最值.解法一:解出sinx=3(y+1)1-y,由|sinx|≤1,得-2≤y≤-12.解法二:(“部分分式”分析法)原式=1-6sinx+3,再由|sinx|≤1,解得-2≤y≤-12.故ymin=-2,ymax=-12.7.y=asinx+bccosx+d型 十种特殊条件下的 三角恒等变换□韩玉宝 三角变换的关键在于发现题目中条件与结论之间在角、函数名称、次数这三方面的差异及联系,然后通过角变换、函数名称变换、升降幂变换等方法找到已知式与所求式之间的联系.三角变换的方法很多,本文将课本中出现的特殊条件下的一些变换方法归纳如下:一、条件或所求中出现“sinα+cosα”,将其平方.例1 设α∈(0,π),sinα+cosα=713,求tanα的值.解 将sinα+cosα=713两边平方,得sinαcosα=-60169,两式联立解得sinα=1213,cosα=-513,从而tanα=-125.二、已知tanα,求asin2α+bsinαcosα+ccos2α的值,先将asin2α+bsinαcosα+ccos2α除以(sin2α+cos2α)(即1),然后分子、分母同除以cos2α.例2 已知tanα=2,求sin2α+3sinαcosα+4的值.解 sin2α+3sinαcosα+4=sin2α+3sinαcosα+4sin2α+cos2α=tan2α+3tanα+4tan2α+1=145.三、化简1+sin槡α,1-sin槡α,1+cos槡α,1-cos槡α,引用倍角公式或将1用平方代换.应对策略:化归为y′=Asinx+Bcosx型求解或用数形结合法(常用到直线斜率的几何意义).例7 求函数y=sinxcosx+2的最大值及最小值.解法一:将原式ycosx-sinx+2y=0化为y2+槡1sin(x+φ)=-2y,即sin(x+φ)=-2yy2+槡1,由|sin(x+φ)|≤1,得-2yy2+槡1≤1,解得-槡33≤y≤槡33.故ymin=-槡33,ymax=槡33.解法二:函数y=sinxcosx+2的几何意义为点P(-2,0)与点Q(cosx,sinx)连线的斜率k,而点Q的轨迹为单位圆,如右图,可知-槡33≤k≤槡33.故ymin=-槡33,ymax=槡33.8.y=asinx+bsinx型应对策略:转化为利用函数y=ax+bx的单调性求最值.例8 求函数y=sinx+4sinxx∈0,π(]()2的最小值.解 令t=sinx,x∈0,π(]2,则y=t+4t,t∈(0,1].利用函数y=ax+bx的单调性得,函数y=t+4t在t∈(0,1]上为单调递减函数.故当t=1时,ymin=5.巩固练习1.若函数y=2sinx+槡acosx+4的最小值为1,求a的值.2.求函数y=-2cos2x+2sinx+3的值域.3.求函数y=(sinx+槡3)(cosx+槡3)的最值.(参考答案见第41页)由π4-α=π12-()α+π6,可得cosα-π()4=-槡3+4310.故所求值为:槡-33+20350.《常见三角函数最值问题的求解策略》1.a=5. 2.y∈12,[]5. 3.ymax=72槡+6,ymin=72槡-6.《十种特殊条件下的三角恒等变换》1.略. 2.116.《“整体思维”巧解三角恒等变换题》1.5972. 2.±712. 3.5665. 4.14. 5.1.《例谈构造法在三角问题中的妙用》1.提示:解析式看作是动点P(cosx,sinx)与定点Q(3,0)连线的斜率,为此构造直线斜率这一几何模型处理.y=sinxcosx-3最小值为-槡24,最大值为槡24.2.提示:已知条件可视为关于sinα2的一元二次方程模型去证明.3.提示:构造几何模型将条件化为(1-cosβ)cosα-sinβsinα+cosβ-32=0.因为点(cosα,sinα)在直线(1-cosβ)x-sinβy+cosβ-32=0上,同时也在圆x2+y2=1上,所以直线和圆有公共点,故d≤r,即cosβ-32(1-cosβ)2+sin2槡β≤1,整理得cosβ-()122≤0,即cosβ=12.又β为锐角,所以β=π3.同理α=π3.《向量问题的几何解法》1.a21+a22=b21+b22. 2.120°. 3.槡6.《一道课本向量题的探究与应用》1.设→AG=→ mGC,→ FG=→ nGE,则→ BG=→ BA+→mBC1+m.又→BG=→ BF+→ nBE1+n=→ BA+→ AF+→nBE1+n=→BA+13→ AD+n2→ BC1+n=→ BA+13+n()2→BC1+n.故11+m=11+n,m1+m=13+n21+烅烄烆n m=n=23.从而→AG=23→ GC,→ AG=25→ AC.单元测试参考答案1.1 2.5665 3.③ 4.槡459 5.116 6.[槡-3,槡3] 7.2 8.π2 9.槡2-12 10.d1d211.因为sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB,所以sinAcosB=cosAsinB,即sin(A-B)=0.所以三角形是等腰三角形.12.原式=2sin50°+2sin80°cos10°12cos10°+槡32()sin10°槡2cos5°=2sin50°+2sin80°cos10°cos(60°-10°)槡2cos5°=2槡22sin50°+槡22()cos50°cos5°=2cos(50°-45°)cos5°=2.13.因为tanα+β2=槡62,所以cos(α+β)=1-tan2α+β21+tan2α+β2=-15,即cosαcosβ-sinαsinβ=-15.①又因为tanαtanβ=137,所以sinαsinβcosαcosβ=137,即13cosαcosβ-7sinαsinβ=0②联立①、②,解得cosαcosβ=730,sinαsinβ=1330.。
三角函数最值的求法
三角函数最值的求法摘要: 本文主要讨论三角函数的最值的求法,总结归纳出六种常用的方法:上下界法、二次函数法、几何法、不等式法、判别法和用导数法。
关键词:三角函数;最值;求法。
三角函数是当今高考必考的内容之一,而三角函数的最值是函数最值的重要内容,同时也是三角函数的重要分支,故重视和加强这部分内容对于学习三角函数的恒等变换,求解最值,掌握三角函数最值与二次函数、二次方程及不等式性质的关系的应用有着重要的意义。
下面就求三角函数最值问题谈谈我的若干解决方法。
一.上下界法。
根据1sin ≤x 或1cos ≤x 把给定的三角函数或通过适当的恒等变形化成k x A ++)sin(ϕω或k x A ++)cos(ϕω(其中、k 、A 、ϕω均为常数)的形式,然后求出最大值和最小值的方法称为上下界法。
例1:求函数x x y 2sin cos 2-=的最值。
分析:先把原函数变形,然后根据1cos ≤x 直接求出最值。
解:x x y 2sin 22cos 1-+=x x 2sin 2cos 2121-+= 21)2cos(25++=ϕx 帮所求2125max +=y ,2125min +-=y例2:已知函数.,2cos 32sin R x x x y ∈+=求y 的最大值、最小值及相应的x 的集合;解:sin 2sin()2223x x x y π==+ ∴当2232x k πππ+=+,即4,3x k k Z ππ=+∈时,y 取得最大值2,此时x 的取值范围为 |4,3x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭; 当2232πππ-=+k x ,即Z k k x ∈-=,354ππ时,y 取得最小值2-,此时x 的取值范围为⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈-=Z k k x x ,354|ππ。
点评:(1)这种基本题型非常重要,在高考考题中出现的频率较高;(2)当自变量x 的取值范围有限制时,我们在转化时往往要注意变量x 的取值范围,否则容易造成结果错误。
高一数学三角函数值域的求法
小结
1.本节课涉及到求函数值域(最值)的方法有: ①分离系数法
②反表示法
③判别式法 ④单调性法 ⑤数形结合法
小结
2.树立转化的数学思想锻炼发散思维能力.
排除法
1 y 2 sin x 1
3 sin x 1 y sin x 2
sin x y 2 cos x
y sin x sin x 3
课外练习1、2、3、4、 《数学之友》 P 70
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知道,爷哪里是查啥啊功课,这分明是要去安抚李姐姐。不过两各大麻烦都离开咯霞光苑,她也算是能清静清静,于是不咸不淡地赶快开口 道:“有姐姐陪着,妾身就不送爷咯。”第壹卷 第323章 后账壹回到烟雨园,淑清壹头倒在他の怀中:“爷,这就是您给妾身主持の公道 吗?就听吟雪那奴才の壹面之辞,妾身连开口の机会都没有,这让妾身の冤屈往哪儿伸啊!妾身就是再不讨爷の喜欢,但好歹也是各主子吧, 反倒被各奴才弄得没脸没面,妾身以后还有啥啊脸面继续在府里呆下去!”“你还没脸没面?爷连福晋都没理会,亲自把你送咯回来,是福 晋の脸面重要,还是壹各奴才の脸面重要?你真是越活越抽抽咯,瞧你比の那人,你不跟福晋比脸面,非跟各奴才比脸面。”淑清本来愤恨 不已地要跟他讨说法,谁知道才壹开口,竟被他壹句话就堵咯壹各哑口无言,半天找不出壹句话。可是她心中の那口气根本咽不下,怎么就 这么不明不白地让那各奴才逃咯处罚?“爷,您怎么会向着怡然居の人说话咯?您这是嫌弃妾身人老珠黄,比不得人家粉嫩水灵?”他被淑 清这番话气得恨不能骂她两句!先是跟奴才争脸面,现在又跟那主子争风吃醋,简直就是蠢到家咯!他要是对水清真有那心思,还用等得到 现在?他这么假门假事地搞咯这各四堂会审,还不都是为咯安抚她李淑清才走の这各过场。现在淑清不但不领情,反而责怪他喜新厌旧,淑 清委屈,他更委屈!而且他最痛恨の就是后院诸人之间の争宠,于是留下“好自为之”四各字后,他直接就回咯书院。没有排字琦の老练圆 滑,没有水清の聪明智慧,直到他走咯以后,她都没有明白爷为啥啊走咯。从来没有为争宠费过心思の淑清,首各回合就是不战自败。壹回 到怡然居,吟雪急急地对水清说道:“仆役!您怎么不告诉爷,您の手,是因为扶锦茵格格才受の伤啊!”“吟雪,你白跟咯我两年多の时 间!今天这阵势,明摆着爷就是为咯给李侧福晋壹各说法,我若是说这手是因为扶大格格受の伤,谁能证明?李侧福晋还不更得以为我这是 存心跟她过意不去,故意伤咯手去诬告她。”“仆役,那,那您就白白地受咯伤,还落咯冤屈?”“冤屈不冤屈,其实,爷根本就没有这各 必要弄啥啊四堂会审,到时候问问锦茵格格不就全知道咯嘛。所以我才说,刚刚这各会审不过是走走过场而已。”听水清说完,吟雪却是扑 通壹下子跪在咯她の面前,让水清惊诧不已:“吟雪,你这是怎么咯?有啥啊话赶快起来再说也不迟。”“仆役,这全是奴婢の错!假如奴 婢不是去扶锦茵格格,也不会被李侧福晋寻咯仆役您の短处,还让您の手也伤咯,奴婢真是该死……”“好咯,好咯,瞧瞧你说の这都是啥 啊话!你不去扶,我不去扶,锦茵格格真の摔倒咯怎么办?那罪过不是更大咯?我の手伤咯,那也是我不小心弄の,跟你有啥啊关系,真是 の,你赶快好好地当差去,别净跟我这儿说这些没用の!”水清の话音刚落,只听月影进屋来禀报:“仆役,张太医来咯。”第壹卷 第 324章 锦茵今天是锦茵格格回门の日子。府里早早就准备妥当,按照规矩,郡主与额附双双向王爷和排字琦敬上谢恩茶。淑清作为格格の亲 额娘,也壹并受礼。礼毕之后,王爷吩咐秦顺领额附到他の书院等候,又让惜月和韵音几各人先行退下,单独将格格留咯下来。。待众人退 下后,屋子里只剩王爷、排字琦、淑清、水清四各主子。然后王爷又将除吟雪以外の所有奴才全都摒退到门外,连红莲都没能留下,更不要 说菊香咯。面对这各安排,锦茵莫名其妙,望向她阿玛の目光中充满咯疑惑不解の神情。对此,他也没有转弯抹角,而是开门见山:“茵茵, 今天是你回门の日子,见到你在婆家壹切都好,阿玛和你额娘都放心咯。”“阿玛,让您担心,女儿深感惭愧。女儿不能侍奉父母,还要父 母大人如此牵挂,实为不孝。女儿真恨不能够永远留在这府里,日日孝敬您们……”“你说の这叫啥啊傻话!男大当婚、女大当嫁,天经地 义の事情,难不成你壹辈子不嫁,留在府里侍奉我们?那不是害咯你壹辈子吗?趁现在额附不在,阿玛也要嘱咐你几句,你在府里是郡主, 嫁到婆家就是媳妇,好好孝敬公婆、姑嫂和睦才是正道儿。咱们这府里就你这么壹各格格,没人跟你争,也没人跟你抢,额娘和姨娘们全都 宠着你。阿玛确实是担心你啊,到咯婆家可就真の不壹样咯。那么多の太爷太婆、姑舅姨侄,全都要好生处着。不要总以为自己是郡主,想 怎么着就怎么着,丢咯规矩,就是丢咯脸面,就是丢咯咱们府里の脸面。”“女儿谨记阿玛の教诲。”“记得就好,当格格和当媳妇还是有 很大不壹样の,你是壹各好格格,阿玛希望你也能做壹各好媳妇,不要等以后哭哭啼啼の时候才想起今天阿玛说の这番话。好咯,这件事情 就先不说咯,阿玛问你壹件事情。成婚那天,听说差点儿摔咯各跟头,连鞋子都坏咯,那是怎么回事儿?”“回阿玛,是女儿走路不小心, 也不知怎么就踩上咯啥啊东西,可能是小石子吧。”“茵茵!你怎么能肯定不是别人推の你?”淑清壹听锦茵说是自己走路不小心,气得心 中直骂这各丫头是各大傻瓜。好好の平地路,怎么就能摔咯跟头?小石子?哪各奴才们当差这么不仔细,连石子都没有清理干净?王爷听咯 锦茵の回答,心里总算是踏实咯,可淑清仍是不依不饶の样子,竟然明目张胆地暗示格格有人推她,他不想在这件事情上纠缠得没完没
求三角函数最值的常用方法
所 兰 一+ 专~ 3 以一 24 (2 = ) . +
又因为 产 2 — 2 2 , [ √ √ ]且函数在[ — ] 上为减 函数, 因此: t 当 一 , .一 7 ( ∈z 时, 即 T r g + 志 )
=
现, 有广泛的实际应用 , 一直是高考命题的热点. 下面
的
吾i+ c 一 s( 詈 s 弩 。 iz ) n s n+ ,
舅 才是 少爷. ”
港台电视剧里。 大户人家里的小孩都被佣人称为少爷. 儿子看多了, 便对我说: “ 妈妈, 少爷, 后也叫我少爷! 我是 以 ” 婆婆听了忙插话
说, 你可不能叫少爷. 儿子奇怪地问为 么 什 ?老太太说: “ 老百姓家的弦子就叫名字, 只有老 ̄ ;qa,少爷. 儿子恍然大悟: c-'' --t ” “ 原来舅
三角函数的最值 问题包括 了对三角函数的概念 、
令 s z 0 z 1 ≤ , s zo z t i i +o — ( l一 )则 i s 一— n s £√ n 0  ̄ -
,
图像、 性质及诱导公式 、 同角三角函数间基本关系式、 .
两角和差以及倍角公式的考查 . 是函数思想的具体体
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专题突破
所以当z k +- , 一,  ̄ , z 志 一 时 , 一2 7 一 c 5 - / , 当 =2 7 g- j - r
Y = 一 ( z) 志∈ .
3 利 用换 元法
其牦 是含有或经过化简整理后出现 s +os iz 0z n 与 s s izC n O z的形式, 处理方式是应用 (n s +CS = i O )= = 1 2s S 进行转化. t s ±cs , + n C iz l z X 设 - i z o 化为二 n
三角函数与解三角形中的最值(范围)问题
sin
2
2
(sin+cos)
sin
=
π
4
)
sin
2
1
(1+
),
2
tan
π
π
因为 B ∈[ , ),所以tan
6
4
因为函数 y =
sin(+
B ∈[
3
,1),
3
2
1
3
(1+ )在[ ,1)上单调递减,
2
3
所以 的取值范围为(
2,
6+ 2
].
2
=
高中总复习·数学
2. (2024·湖北三校联考)记△ ABC 的内角 A , B , C 的对边分别为
π
≤ )的图象离原点最近的对称轴为 x = x 0,若满足| x 0|≤
2
π
,则称 f ( x )为“近轴函数”.若函数 y =2
6
“近轴函数”,则φ的取值范围是(
)
sin (2 x -φ)是
高中总复习·数学
解析: y =2 sin
π
(2 x -φ),令2 x -φ= + k π, k ∈Z,∴图象
6
6
π
[0, ]上的值域为[-1,2].故选D.
2
高中总复习·数学
2.
4
3
sin+5
函数 y =
的最大值是
2−sin
6 ,最小值是
解析:法一
2−5
sin x =
,而-1≤
+1
原函数可化为
.
sin x ≤1,所以
2−5
4
-1≤
≤1,所以 ≤ y ≤6,因此原函数的最大值是6,最小值
三角函数最值问题的常见类型及解法
=
6 含 有 s x与 CS i n OX的 和 与 积 型 的 函数 式
( 元思 想 ) 换
其 特 点是 含 有 或 经过 化 简 整 理 后 出 现 s x4 i - n
CS OX与 s x ox的式 子 , 理 方 式 是 应 用 ( i i cs n 处 s x± n
的一次式. 几乎所有的分式型都可以通过分子 , 分母 的化简 , 最后 整 理 成 这 个 形 式 , 的处 理 方 式 有 多 它
种.
侈 求 Y=s +2i cs 4 2 i n s xox+3o 的最 / n cs J 、
值, 并求 Y 取最小值时的 的集合.
解 : s + s x ox+3 o Y i n 2 i cs n cs
=
=
’ a・ y
.
,
√ 1 +y‘ 2+ i 2 + n
I n + I , ( ) ≤1 s i
・
5 ・ 9
《 数学之友》
20 0 8年第 1 7期
・
.
.
三 ≤1解 出Y的范围即可. ,
√ l+Y‘
解法二: n s B s Ai  ̄ i n<
( ) 一a< 一1时 , a>1时 , t 一1时 , 1若 即 在 = 取 最大值 M =a . ( ) 一1 一 ≤1 即 一1 ≤1 , t 一 2若 ≤ a , ≤a 时 在 = a
所 )s+ s2 子, 以 =x x ) ,i 。=i n s n
因 0 詈所 子 [, , 为 ≤≤ ,以 + ∈子 】
解.
可 , 中 t = . 后 利 用 三 角 函数 的 有 界 性 求 其 a n 然
高三数学三角函数的最值问题
高三备课组
1一: 基础知识
1 、 配方法求最值
主要是利用三角函数理论及三角函数的有界性,转化为 二次函数在闭区间上的最值问题, 如求函数 y sin2 x sin x 1 的最值
可转化为求函数 y t2 t 1,t 1,1
上的最值问题。
2、化为一个角的三角函数,再利用有界性求最值:
使得函数 y sin 2 x a cosx 5 a 3
练习:求函数 y sin2 x 3 sin x cos x 1
的最值,并求取得最值时的值。
思维点拨:
三角函数的定义域对三角函数有界性 的影响。
2、转化为闭区间上二次函数的最值问题。
例2 P(66)
求函数y cot x sin x cot x sin 2x的最值. 2
练习: 是否存在实数a,
注意变换前后函数的等价参数函数的最值,解题 要注意参数的作用和影响。
二、题型剖析 1、化为一个角的三角函数,再利用有界性求最值。
P(66) 函数Y=acosx+b (a.b为常数),若 7 y 1
,求bsinx +acosx 的最大值.
asin x bcox a2 b2 sin(x )
如函数 y
1
的最大值是
2 sin x cox
3、数形结合
常用到直线斜率的几何意义, 例如求函数
y sin x cox 2
的最大值和最小值。
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我们就成了虚伪的坏蛋。 你骗了别人的钱,可以退赔,你骗了别人的爱,就成了无赦的罪人。假如别人不曾识破,那就更惨。除非你已良心丧尽,否则便要承诺爱的假象,那心灵深处的绞杀,永无宁日。 爱怕沉默。太多的人,以为爱
三角函数最值问题(典型题型)
三角函数最值问题求解三角函数最值问题不仅需要用到三角函数的定义域、值域、单调性、图象以及三角函数的恒等变形,还经常涉及到函数、不等式、方程以及几何计算等众多知识.这类问题往往概念性较强,具有一定的综合性和灵活性,下面结合例子给出几种求最值的方法,供大家学习时参考。
1、利用三角函数的单调性求最值例1:求函数x x x x x f 44sin cos sin 2cos )(-⋅-= ⎢⎣⎡⎥⎦⎤∈2,0πx 的最值 解:x x x x x x x x f 2sin 2cos 2sin )sin )(cos sin (cos )(2222-=--+=)42cos(2π+=x 45424,20ππππ≤+≤∴≤≤x x ,由余弦函数的单调性及图像知: 当442ππ=+x , 即0=x 时 ,)42cos(π+x 取最大值22; 当ππ=+42x ,即83π=x 时,)42cos(π+x 取最小值-1; 故2)(,1)(min max -==x f x f方法评析:本题虽然含有的三角函数的项的次数不尽相同,但最终能通过变形变为形如θθcos sin b a +的形式,再用辅助角公式)sin(cos sin 22ϕθθθ++=+b a b a 化为标准形式结合三角函数的单调性加以解决,这是一种最常见的求最值的方法。
2、利用三角函数的有界性或数形结合求最值例2:求1cos 2sin --=x x y 的最小值 解:(方法一)由1cos 2sin --=x x y 得:y x y x -=-2cos sin ,y x y -=-+∴2)sin(12ϕ 即212)sin(y yx +-=-ϕ,故11212≤+-≤-y y ,解之得43≥y , 故y 的最小值为43 方法评析:通过变形,借助三角函数的有界性求函数最值是一种很常见的方法,一般在分式型且对自变量无特殊限制条件下使用。
(方法二)设),(),sin ,(cos 21M x x P ,则1cos 2sin --=x x y 表示单位圆上的动点P 与平面内定点M 连线的斜率,当斜率存在时,设过P 、M 两点的直线方程为)1(2-=-x k y ,由距离公式得1122=+-k k ,解之得43=k ,结合图形可知函数的最小值为43。
高考数学:三角函数中的最值问题(4种方法)
三角函数中的最值问题(4种方法)基本方法1、直接法:形如f (x )=a sin x +b (或y =a cos x +b ),值域为[-|a |+b ,|a |+b ],形如y=asinx+bcsinx+c 的函数可反解出sinx,利用|sinx|≤1求解,或分离常数法.2、化一法:形如f (x )=a sin x +b cos x ,f (x )=a sin 2x +b cos 2x +c sin x cos x 的函数可化为f (x )=A sin(ωx +φ)的形式,利用正弦函数的有界性求解,给定x 范围时要注意讨论ωx +φ的范围,注意利用单位圆或函数图象.3、换元法:形如f (x )=a sin 2x +b sin x +c 或f (x )=a cos 2x +b sin x +c 或f (x )=a (sin x ±cos x )+b sin x ·cos x 的函数可通过换元转化为二次函数在某区间上的值域求解.4、几何法(数形结合):形如dx c bx a y ++=cos sin 转化为斜率问题,或用反解法.典型例题例1已知函数f (x )=(sin x+cos x )2+cos 2x ,求f (x )在区间.解:(化一法)因为f (x )=sin 2x+cos 2x+2sin x cos x+cos 2x=1+sin 2x+cos 2x=2sin 2 +1,当x ∈0,2 ∈由正弦函数y=sin x 当2x+π4π2,即x=π8时,f (x )取最大值2+1;当2x+π45π4,即x=π2时,f (x )取最小值0.综上,f (x )在0,上的最大值为2+1,最小值为0.例2求函数y =2+sin x +cos x 的最大值.解:(化一法)y =2+2sin(x +π4),当x =π4+2k π(k ∈Z )时,y max =2+2例3求函数f (x )=cos2x +6cos(π2-x )的最大值.解:(换元法)f (x )=1-2sin 2x +6sin x =-2(sin x -32)2+112.令sin x =t ,则t ∈[-1,1],函数y =-2(t -32)2+112在[-1,1]上递增,∴当t =1时,y 最大=5,即f (x )max =5,例4已知x 是三角形的最小内角,求函数y =sin x +cos x -sin x cos x 的最小值.解:(换元法)由0≤x ≤π3,令t =sin x +cos x =2sin(x +π4),又0<x ≤π3,∴π4<x +π4≤712π,得1<t ≤2;又t 2=1+2sin x cos x ,得sin x cos x =t 2-12,得y =t -t 2-12=-12(t -1)2+1,例5已知sin α+sin β=22,求cos α+cos β的取值范围.解:(换元法)令cos α+cos β=t ,则(sin α+sin β)2+(cos α+cos β)2=t 2+12,即2+2cos(α-β)=t 2+12⇒2cos(α-β)=t 2-32,∴-2≤t 2-32≤2⇒-12≤t 2≤72,∴-142≤t ≤142,即-142≤cos α+cos β≤142.例6求函数y =1+sin x3+cos x的值域解法一:(几何法)1+sin x3+cos x可理解为点P (-cos x ,-sin x )与点C (3,1)连线的斜率,点P (-cos x ,-sin x )在单位圆上,如图所示.故t =1+sin x3+cos x满足k CA ≤t ≤k CB ,设过点C (3,1)的直线方程为y -1=k (x -3),即kx -y +1-3k =0.由原点到直线的距离不大于半径1,得|1-3k |k 2+1≤1,解得0≤k ≤34.从而值域为[0,34].解法二:(反解法)由y =1+sin x3+cos x 得sin x -y cos x =3y -1,∴sin(x +φ)=3y -11+y2其中sin φ=-y 1+y 2,cos φ=11+y 2.∴|3y -11+y2|≤1,解得0≤y ≤34.例7求函数y =2sin x +1sin x -2的值域解法一:(分离常数法)y =2sin x +1sin x -2=2+5sin x -2,由于-1≤sin x ≤1,所以-5≤5sin x -2≤-53,∴函数的值域为[-3,13].解法二:(反解法)由y =2sin x +1sin x -2,解得sin x =2y +1y -2,∵-1≤sin x ≤1,∴-1≤2y +1y -2≤1,解得-3≤y ≤13,∴函数的值域为[-3,13].针对训练1.函数y =3-2cos(x +π4)的最大值为____.此时x =____.2.函数xxy cos -3sin -4的最大值为.3.函数f (x )=sin 2x+3cos ∈的最大值是.4.函数y =12+sin x +cos x的最大值是【解析】1.函数y =3-2cos(x +π4)的最大值为3+2=5,此时x +π4=π+2k π(k ∈Z ),即x =3π4+2k π(k ∈Z ).2.解析式表示过A (cos x ,sin x ),B (3,4)的直线的斜率,则过定点(3,4)与单位圆相切时的切线斜率为最值,所以设切线的斜率为k ,则直线方程为y-4=k (x-3),即kx-y-3k+4=+11,∴k max3.由题意可知f (x )=1-cos 2x+3cos x-34=-cos 2x+3cos x+14=-cos -+1.因为x ∈0,cos x ∈[0,1].所以当cos f (x )取得最大值1.4.∵y =12+2sin (x +π4),又2-2≤2+2sin(x +π4)≤2+2∴y ≤12-2=1+22,含参问题一、单选题1.已知函数()sin cos (0,0)62af x x x a πωωω⎛⎫=++>> ⎪⎝⎭,对任意x ∈R ,都有()f x ≤,若()f x 在[0,]π上的值域为3[2,则ω的取值范围是()A.11,63⎡⎤⎢⎥⎣⎦B.12,33⎡⎤⎢⎣⎦C.1,6⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D.1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】()sin cos 62af x x x πωω⎛⎫=++ ⎪⎝⎭1cos 2a x x ωω++max ()f x =02a a >∴= ,())3f x x πω∴=+0,0x πω≤≤> ,333x πππωωπ∴≤+≤+,3()2f x ≤ 2233πππωπ∴≤+≤,1163ω∴≤≤.故选:A2.已知函数()()cos 0f x x x ωωω=+>,当()()124f x f x -=时,12x x -最小值为4π,把函数()f x 的图像沿x 轴向右平移6π个单位,得到函数()g x 的图像,关于函数()g x ,下列说法正确的是()A.在,42ππ⎡⎤⎢⎣⎦上是增函数B.其图像关于直线6x π=对称C.在区间,1224ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为[]2,1--D.函数()g x 是奇函数【解析】因()()cos 2sin 06f x x x x πωωωω⎛⎫=+=+> ⎪⎝⎭,当()()124f x f x -=时,12x x -最小值为4π,则()f x 的最小正周期为22T ππω==,即4ω=,所以()2sin 46f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,把函数()f x 的图像沿x 轴向右平移6π个单位,得()2sin 42sin 42cos 46662f x g x x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦=,所以,()g x 为偶函数,故D 选项不正确;由4,k x k k Z πππ≤≤+∈,即,44k k x k Z πππ+≤≤∈,故()g x 在区间(),44k k k Z πππ+⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上为减函数,所以()g x 在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数,故A选项不正确;由4,2x k k Z ππ=+∈,即,48k x k Z ππ=+∈,所以()g x 图像关于,48k x k Z ππ=+∈对称,故B选项不正确;当,1224x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,4,36x ππ⎡⎤∈-⎢⎣⎦,则()21g x -≤≤-,所以C 选项正确.故选:C.3.已知函数()()sin 04f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦的值域是⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则ω的取值范围是()A.30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦B.3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦C.73,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.57,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】因为0>ω,所以当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,[,]4424x ππωππω-∈--因为函数()()sin 04f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦的值域是⎡⎤⎢⎥⎣⎦所以52244πωπππ≤-≤,解得332ω≤≤,故选:B.4.已知函数()(2)f x x ϕ=+22ππϕ-≤≤,若()0f x >在5(0,)12π上恒成立,则3(4f π的最大值为()B.0C.D.2-【解析】因为5(0,)12x π∈,故52(,)6x πϕϕϕ+∈+;由()0f x >,即1sin(2)2x ϕ+>-,得722266k x k πππϕπ-+<+<+,k Z ∈,故57(,)(2,2)666k k πππϕϕππ+⊆-++,k Z ∈,故2657266k k πϕπππϕπ⎧≥-+⎪⎪⎨⎪+≤+⎪⎩,解得2263k k πππϕπ-+≤≤+,k Z ∈;又22ππϕ-≤≤,故63ππϕ-≤≤,5.已知曲线()sin cos f x x m x ωω=+,()m R ∈相邻对称轴之间的距离为2π,且函数()f x 在0x x =处取得最大值,则下列命题正确的个数为()①当0,126x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,m的取值范围是⎣;②将()f x 的图象向左平移04x 个单位后所对应的函数为偶函数;③函数()()y f x f x =+的最小正周期为π;④函数()()y f x f x =+在区间00,3x x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭上有且仅有一个零点.故33()()42f ππϕϕ⎡⎤+++-⎢⎥⎣⎦,故3()4f π的最大值为0.故选:BA.1B.2C.3D.4【解析】函数()f x 的相邻对称轴之间的距离为2π,则周期为22T ππ=⨯=,∴22πωπ==,()sin 2cos 2f x x m x =+)x ϕ=+,其中cos ϕ=,sin ϕ=[0,2)ϕπ∈,()f x 在0x 处取最大值,则022,2x k k Z πϕπ+=+∈,0222k x πϕπ=+-,k Z ∈,①若0[,]126x ππ∈,则[2,2]63k k ππϕππ∈++,1sin 2ϕ≤≤,12解m ≤正确.②如()sin(28f x x π=+,0316x π=时函数取最大值,将()f x 的图象向左平移04x 个单位后得313()sin[2(4)sin(2)1688g x x x πππ=+⨯+=+,不是偶函数,错;③()()y f x f x =+中,()y f x =是最小正周期是π,()y f x =的最小正周期是2π,但()()y f x f x =+的最小正周期还是π,正确;④003[,44x x x ππ∈++时,()()0y f x f x =+=,因此在区间00,3x x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭上有无数个零点,错;∴正确的命题有2个.故选:B.6.已知函数()cos 4cos 12=+-xf x x 在区间[0,]π的最小值是()A.-2B.-4C.2D.4【解析】22()cos 4cos 12cos 14cos 12(cos 1)42222x x x x f x x =+-=-+-=+-,由[0,]x π∈知,[0,]22x π∈,cos [0,1]2x ∈,则当x π=时,函数()f x 有最小值min ()2f x =-.故选:A.7.已知()cos31cos xf x x=+,将()f x 的图象向左平移6π个单位,再把所得图象上所有点的横坐标变为原来的12得到()g x 的图象,下列关于函数()g x 的说法中正确的个数为()①函数()g x 的周期为2π;②函数()g x 的值域为[]22-,;③函数()g x 的图象关于12x π=-对称;④函数()g x 的图象关于,024π⎛⎫⎪⎝⎭对称.A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】()()cos 2cos311cos cos x x xf x x x+=+=+cos 2cos sin 2sin 12cos 2cos x x x x x x -=+=.即:()2cos 2f x x =且,2x k k Z ππ≠+∈.()2cos(4)3g x x π=+且,62k x k Z ππ≠+∈.①因为函数()g x 的周期为2π,因此①正确.②因为,62k x k Z ππ≠+∈,故() 2.g x ≠-因此②错误.③令4,3x k k Z ππ+=∈,得,124k x k Z ππ=-+∈.故③正确k ππ二、填空题8.函数()2sin()sin()2sin cos 66f x x x x x ππ=-++在区间[0,2π上的值域为__________.【解析】由11(x)sinx cosx)(sinx cosx)sin 2x2222f =-++22312(sin x cos x)sin 2x 44=-+2231sin cos sin 222x x x=-+11cos 2sin 22x x =--+1x )24π=-当[0,]2x π∈时,2[,]444x ππ3π-∈-,则sin(2)[42x π-∈-,所以11(x)[,22f ∈-.故答案为:11[,22-9.若函数()()2cos 2cos 202f x x x πθθ⎛⎫=++<< ⎪⎝⎭的图象过点()0,1M ,则()f x 的值域为__________.【解析】由题意可得()02cos 2cos 02cos 211f θθ=+=+=,得cos 20θ=,02πθ<<,02θπ∴<<,22πθ∴=,则4πθ=,()22cos cos 2cos 22sin 2sin 2sin 12f x x x x x x x π⎛⎫∴=++=-=--+ ⎪⎝⎭2132sin 22x ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭,令[]sin 1,1t x =∈-,则213222y t ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭.当12t =-时,该函数取最大值,即max 32y =,当1t =时,该函数取最小值,即min 3y =-.因此,函数()y f x =的值域为33,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.故答案为:33,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.10.函数32()sin 3cos ,32f x x x x ππ⎛⎫⎡⎤=+∈- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的值域为_________.【解析】由题意,可得()3232ππf x sin x 3cos x sin x 3sin x 3,x ,,32⎡⎤=+=-+∈-⎢⎥⎣⎦,令t sinx =,t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,即()32g t t 3t 3=-+,t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则()()2g't 3t 6t 3t t 2=-=-,当t 0<<时,()g't 0>,当0t 1<<时,()g't 0>,即()y g t =在⎡⎤⎢⎥⎣⎦为增函数,在[]0,1为减函数,又g ⎛=⎝⎭()g 03=,()g 11=,故函数的值域为:⎤⎥⎣⎦.11.(2019·广东高三月考(文))函数()cos 2|sin |f x x x =+的值域为______.【解析】2219()cos 2|sin |12|sin ||sin |2|sin |48f x x x x x x ⎛⎫=+=-+=--+ ⎪⎝⎭,所以当1sin 4x =时,()f x 取到最大值98,当sin 1x =时,()f x 取到最小值0,所以()f x 的值域为90,8⎡⎤⎢⎥⎣⎦故答案为:90,8⎡⎤⎢⎥⎣⎦。
高三数学三角函数的最值问题
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不要告诉他老人家呢?“啊?不用吧?”陆羽听师兄这么问,愕然,“老师日理万机咱们别打扰他,有卓律师在,他们占不了便宜,足够了.”常在欣听罢瞟她一眼,“既然这样,你干嘛还叫我来?”“你不是说顺路吗?”陆羽讶然.常在欣:“...”跟情商低の人说话有时候能憋死.其实陆羽没 想过要请她亲自来,只是问她能不能找一个空闲の小记者过来就行.哪知道她说顺路带着一队人浩浩荡荡地来了,把捣乱和围观の人吓得鸡飞狗走...不过,有此效果也挺爽の,哈哈.既然有余岚出面承担下后果,陆羽当然不予追究.常在欣带领同事进村一来是为她撑场子,起敲打作用.顺便找个 地方给大家伙歇歇脚,吃过饭后率领媒体大军浩浩荡荡地走了.她之前拍下来の那些片段,加上以前那些新闻足以向梅安市政府进行讨伐.为什么不爆出来?因为梅林、下棠和云岭三个村子一直是当地政府の心病.他们想尽了法子,包括极力引进外乡人落户三村,希望文明输入影响本地人の三 观.鼓励外企进驻本地带动经济发展,支持乡企之间の竞争.有竞争就有压力,才会有进步.常在欣手里掌握の三村黑历史,其实是之前の前辈们采访存档の,他们早就跟当地政府交涉过了.政府承诺努力下乡搞好宣传工作,尽量提高本地居民の思想觉悟与道德精神.经过多年努力,三村偶尔劣迹 不灭,其实比以前好很多了.凡是存档の内容都有热点追踪栏目后台记者定期跟踪,相隔期限有の是一两年,隔三四年の也有.毕竟,教化与改变需要时间.这些内情外界并不知道,所以余岚才会这么紧张.总之,大家工作都不容易,要互相体谅.只要事态の发展不太恶劣,比如闹出人命等,一般情况 下常在欣会像前辈那样先存档,待期限一到再派记者前去跟进.前提是陆羽不追究,而周定康必须妥协.老话一句,别人家遭哄抢,她能保持旁观者の态度顾全大局.一旦厄运落在自家人身上,她将毫不犹豫地出手惩治恶徒.有点假公济私?无妨,她不图那虚名.既没徇私,也不是颠倒黑白,把公布 真相の时间提前了一些罢了,于心无愧.她不关心官员の政绩,谁叫他们工作不到位呢?名记怎么了?这称号可不是她起の.哪怕被奉为人民公仆の卓文鼎,他愿意无偿替穷人打官非,如果对方信不过,他便袖手旁观决不毛遂自荐.他是真穷,尽管他有真本事.那些小助理实习生都是自费替他打工, 他没钱发工资.他替穷人打官非影响有钱人の利益受上层社会の抵制,而他之前看不惯上级或者同行为了讨好权贵昧着良心办事,所以自己开了律所,这就是他经济窘迫の原因.其实,他能平安活到现在已是奇迹.“...你怎么知道找那姓卓の替你打官非?”常在欣那群人走了,院里恢复冷清,林 师兄在凉亭里和陆羽说话一起等卓律师那边の结果.这问题不好回答.陆羽想了想,“忘了什么时候听说の,好像在车上吧?无意中听过一次卓氏律所就记住了.”这是缘分啊缘分,师兄你得相信.唉,如果告诉他是未来の他提醒她の,不知他会怎么想?林辰溪眼锋锐利瞅她一眼,咔の捏碎一颗花 生米扔嘴里,不再追问,“既然是他帮你,那你今晚收拾收拾,明天一早咱们就回去.”姓卓の有两把刷子,赢定了.一听到要收拾,陆羽の脑袋立马炸了.她和婷玉の行李不多,衣物杂物她要三个箱子,而婷玉一个,因为她の衣裳大部分拿回大唐了,包括药材和那两个木桶.电脑不成问题,关键是书, 还有她家几只庞然大物.“太不近人情了吧?起码给我三天时间,很多东西要寄快递.”林师兄听罢,“那就明天下午走,我帮你一起收拾.”“诶?你不用上班吗?”“我请了三天假.”文老の合伙人余叔笑说给他放一个礼拜,好有时间去结交女朋友免得打光棍,“至于你家这些小动 物...”“你の车坐得下吧?坐不下我包车.”小动物无法过安检,好麻烦.“送人不行吗?”林师兄要无语了.第171部分“不行,四只狗我の护花使者,小吉猫是我の门客.哦,未来我还有个朋友要一起住,她有五只猫.”林师兄彻底无语...“呃,师兄,你好人做到底,送佛送到西.”陆羽厚着脸 皮笑嘻嘻地说,“能帮忙在S市帮我租栋小别墅么?我家成员太多,住公寓不方便.”马上找到合心意の房子几乎不可能,暂时租房住着先.短短几天功夫,也只能找师兄帮忙了.林辰溪一愣,“你不跟我回G城?”陆羽立即摇头如拨浪鼓,“不回,那是伤心地,我得换个环境心境才会好.”坐他の顺 风车先回G城,然后从G城包车去S市会便宜些.“真の假の?”林师兄半信半疑,放下茶杯,“陆陆,自从你去年回了一趟海山,出来后我就发现你有些不妥.你老实跟我说是不是遇到什么解不开の难题?你应该很清楚老师们对你の一番苦心.”“你看你都出来一年了,学会独立自保,心境看起来 也不错.如果还当我是你师兄就老老实实说清楚,把问题解决之后再乖乖回去上班,去考研,也好让老师放心.”陆羽听得内心郁卒,真是怕什么来什么,要怎么解释呢?她不想撒谎,可命运の转变让她不得不睁着眼睛说瞎话.想了想,她不得不这样说:“师兄,如果你了解我是什么性子,暂时别问, 行吗?等该说の时候我一定向你解释.不过这些话你千万别跟教授说让他伤神,他老人家学生多,不差我一个.”意思是果然有事?!难怪...林辰溪盯着她瞧,陆羽坦然以对.凉亭里静默良久,林辰溪方缓了态度,“我在S市郊区有栋度假屋,自带庭院,你跟你朋友先住在那里.那是我 の私人房产,你们安心住不着急搬,房子慢慢找...”说到这里,他睨她一眼,“那里还有一间实验室,你别乱搞,玩炸了必须赔.”陆羽呆了呆,瞬即惊喜尖叫:“多谢师兄!!”林师兄望亭兴叹,唉,他の宝贝实验室,千万别给她玩没了.阳光明媚,落在凉亭外の地面,一个大男人在絮絮叨叨给她 说着各种注意事项.今天の林师兄很年轻,未来の林师兄眉宇间添了一个川字纹,眼角多了几条细小纹痕,眼神一如今天の睿智清朗.同一个人,两种岁月,在她眼前交错辉映,恍然若梦...林辰溪不是外人,陆羽安排他在客房住下歇息一阵.他自己开了大半天の车,中途有吃饭,却无人替换开车.此 刻见她无恙,心神疲累得睡会儿.趁卓律师还没消息,陆羽在屋里开始收拾行李,包括婷玉の.没多久,卓文鼎带着小杨过来了,神色有些懊恼.“怎么这副表情?”陆羽重新给两人沏了一壶茶,“解决不了?”原本无表情の小杨一听,嘻地笑了,“正好相反,解决得太爽快卓sir不满意.”“当然不 满意,周定康百分百是受人指使,”卓文鼎有些不爽道,“眼看就要问出来了,不知从哪儿冒出一个姓云の跑进来声称愿意代付违约金,他立马把嘴巴闭上怎么都撬不开.”原来,周定康是这么想の——先带人看房子,扰得陆羽不得安宁逼她自己提出终止合约赔付他违约金和白赚一年房租.如果 客户满意就立刻让陆羽搬走,违约金啥の等房款到户再扣,可谓万无一失.当然,给她の违约金要一拖再拖,像农民工那样或许拖着拖着那笔房租和违约金就不用还了.虽然卑鄙,可他家里实在太缺钱了,要怪就怪陆羽没钱买房子.后来又进来一个姓余の,说这次违约产生の一切费用由她负责.姓 周の感激涕零向云、余两人跪下了,哪里还肯回答他の问题?卓文鼎师徒既气恼又无奈.他们不是警察不能越俎代庖,只要对方答应他们当事人の条件,事情就了了.“果真有人指使?奇怪,你们认为会是谁?”陆羽好奇地问.“我猜是何玲,”小杨兴致勃勃地分析,“因为余二小姐回学校了,那 何小飞跟周定康没有任何关系,剩下何玲跑不了.”卓文鼎横他一眼,敲敲桌面提醒,“跟你说过多少次了,别把猜测当证据.”光是散播谣言,三人都脱不了嫌疑.“知道知道.”小杨笑眯眯地继续吃饼干.“算了,是谁不重要,谣言也别管了.”身正不怕影子斜,既然决定要走她不想再浪费时 间,“钱什么时候到帐?我有几天时间搬?”卓文鼎从公文袋里抽出合同,“一周之内搬,下午我让小杨和他去一趟街道办理解约,辱骂你の周家人明天会过来道歉,精神损失费由余小姐代付.费用应该到帐了,余、云两家豪爽当场让人划の款,你看一下收听有没信息?”收听落客厅了,陆羽忙 跑回去拿出来一看,果然到帐了,の确高效.没想到,梅林、下棠因为她而首次站在同一阵线,出手还那么大方.算了,不管那么多.她笑逐颜开向两人道谢,“辛苦二位了.”见她这么高兴,卓文鼎忍不住问她:“话说回来,你真の不打算买下这房子?我敢说国内没几个地方能比这里好,错过这店 可没这村了,你考虑清楚.”现在反悔还来得及.“唉,我知道,”说实在话,陆羽心里也很遗憾.看看四周,有点不舍得,“我比较怀念之前の冷清,现在人太多太杂了,周家还搞什么农家乐以后人更多...”可以预见,每年夏天の松溪河那些游客多得下饺子般往河里跳.再美の环境也禁不住人多, 人一多,仙境迟早恢复凡间の平庸.再想想何玲那德性,她若买下周定康の房子以后还能清静吗?别触霉头为好.见她主意已定,卓文鼎不再多说,开始安排小杨明天要做の事,然后宣布师徒俩放几天假在村里住两三天,呼吸一下清新空气缓解压力.休闲居の几位老板人很爽快,答应他们爱住多久 住多久,给钱就行.事情解决了,既然卓文鼎师徒想在这儿住几天,陆羽也希望林师兄能在村里歇息一两天,连续两天来回地赶路太辛苦了,她自己又没考驾照.而且,她想找个机会让婷玉回来.城里监控太多,根据林师兄刚才の描述,他在S市郊の别墅附近很安全.为什么安全?当然是电子眼多.所 以,最好是现在一起走,林师兄不可能整天呆在家里,初来乍到明天让他和卓文鼎师徒出去逛逛.至于家里の动物该怎么办,村里人这么多肯定有办法の.对了,她还要向邻居们辞行...第172部分晚上,休闲居暂停营业.因为陆羽在休闲居订了座位想和大家吃顿饭,毕竟大家是除了白姨以外最早来 到云岭村の新居民,关系最好.当然,还有卓文鼎师徒.席间,她替大家作了一番介绍.少华今天也在.“柏?”林辰溪听说少华姓柏,不禁感兴趣地问,“西城柏家是...”一般来讲,西城柏家の人气质与寻常人不大一样.“柏永年是我舅舅.”柏少华坦然道,“林兄认识柏家人?”果然是,林辰溪 心里一动,柏永年?文老の至交之一.“柏老是我老师の好友,曾经有幸见过一面.”他笑笑说,既然是熟人自然亲近了些,“我师妹能够异地他乡遇见各位也是一场缘分,她呀别の还行,生活上基本是个白痴,这段时间肯定没少麻烦大家.感激の话我就不说了,总之以后大家有空去G城一定要通知 我一尽地主之谊.”他向大家
三角函数最值问题的十种常见解法
三角函数最值问题的十种常见解法解法一:利用图像性质求解利用三角函数的图像性质,首先将函数图像画出来,观察函数在指定区间上的最大值和最小值所对应的点的坐标。
解法二:使用导数求解通过对三角函数进行求导,然后将导数等于零进行求解,可以得到函数的关键点,进而通过函数的变化趋势确定最值。
解法三:使用平均值不等式求解根据平均值不等式的性质,可以得到三角函数的最值。
例如,对于正弦函数sin(x),可以利用平均值不等式得到最值。
解法四:使用二次函数的性质求解将三角函数转化为二次函数的形式,然后利用二次函数的性质求解最值。
例如,可以将正弦函数sin(x)转化为二次函数的形式。
解法五:使用三角函数的周期性质求解三角函数的周期性质可以帮助我们确定最值所在的区间。
通过观察函数的周期性质,可以得到函数的最大值和最小值。
解法六:使用三角函数的反函数求解利用三角函数的反函数,可以将问题转化为求解反函数的最值问题。
通过对反函数的最值进行求解,可以得到原函数的最值。
解法七:使用三角函数的恒等式求解利用三角函数的恒等式,可以将复杂的三角函数转化为简单的形式,进而求解最值问题。
例如,可以利用和差公式将三角函数的角度转化为相对简单的形式。
解法八:使用三角函数的基本关系求解利用三角函数的基本关系,可以将复杂的三角函数转化为简单的形式,进而求解最值问题。
例如,可以利用正切函数和余切函数的基本关系求解最值。
解法九:使用三角函数的积分求解通过对三角函数进行积分,可以得到函数的积分表达式,并通过积分表达式求解最值。
例如,可以通过对正弦函数进行积分得到函数的积分表达式。
解法十:使用泰勒级数展开求解利用泰勒级数展开,可以将三角函数转化为幂级数形式,进而求解最值问题。
通过计算前几项幂级数的和,可以得到函数的近似值,并进一步求解最值。
求三角函数值域及最值的常用方法+练习题
求三角函数值域及最值的常用方法(一)一次函数型或利用:=+=x b x a y cos sin )sin(22ϕ+⋅+x b a化为一个角的同名三角函数形式,利用三角函数的有界性或单调性求解; (2)2sin(3)512y x π=--+,x x y cos sin =(3)函数x x y cos 3sin +=在区间[0,]2π上的最小值为 1 .(4)函数tan()2y x π=-(44x ππ-≤≤且0)x ≠的值域是 (,1][1,)-∞-⋃+∞(二)二次函数型利用二倍角公式,化为一个角的同名三角函数形式的一元二次式,利用配方法、 换元及图像法求解。
(2)函数)(2cos 21cos )(R x x x x f ∈-=的最大值等于43.(3).当20π<<x 时,函数x xx x f 2sin sin 82cos 1)(2++=的最小值为 4 .(4).已知k <-4,则函数y =cos2x +k (cos x -1)的最小值是 1 .(5).若2αβπ+=,则cos 6sin y βα=-的最大值与最小值之和为____2____.(三)借助直线的斜率的关系,用数形结合求解型如dx c bx a x f ++=cos sin )(型。
此类型最值问题可考虑如下几种解法:①转化为c x b x a =+cos sin 再利用辅助角公式求其最值;②利用万能公式求解;③采用数形结合法(转化为斜率问题)求最值。
例1:求函数sin cos 2xy x =-的值域。
解法1:数形结合法:求原函数的值域等价于求单位圆上的点P(cosx , sinx )与定点Q(2, 0)所确定的直线的斜率的范围。
作出如图得图象,当过Q 点的直线与单位圆相切时得斜率便是函数sin cos 2xy x =-得最值,由几何知识,易求得过Q 的两切线得斜率分别为33-、33。
结合图形可知,此函数的值域是33[,]33-。
三角函数中最值问题的分析与求解
三角函数中最值问题的分析与求解在数学中,三角函数是一类重要的函数,它们在几何、物理、工程等领域中都有广泛的应用。
而在三角函数中,最值问题是一类常见的问题,涉及到求解函数的最大值或最小值。
本文将对三角函数中最值问题进行分析与求解。
一、最值问题的背景最值问题是数学中常见的一类问题,它要求在一定的条件下,找出函数的最大值或最小值。
在三角函数中,最值问题通常涉及到角度的变化,以及函数值的变化。
二、三角函数的基本性质在分析三角函数的最值问题之前,我们先来回顾一下三角函数的基本性质。
常见的三角函数有正弦函数、余弦函数和正切函数。
1. 正弦函数:正弦函数的定义域为实数集,值域为[-1, 1]。
它的图像是一条连续的波浪线,周期为2π。
正弦函数在角度为0°、90°、180°等特殊角度处取得最值。
2. 余弦函数:余弦函数的定义域为实数集,值域为[-1, 1]。
它的图像是一条连续的波浪线,周期为2π。
余弦函数在角度为90°、180°、270°等特殊角度处取得最值。
3. 正切函数:正切函数的定义域为实数集,值域为全体实数。
它的图像是一条连续的曲线,周期为π。
正切函数在角度为45°、135°、225°等特殊角度处取得最值。
三、三角函数最值问题的分析对于三角函数最值问题的分析,我们可以从两个角度入手:角度的变化和函数值的变化。
1. 角度的变化:三角函数中的角度通常以弧度表示,弧度与角度之间的转换关系为:1弧度= 180°/π。
在最值问题中,我们需要考虑角度的变化范围,以及角度的增减趋势。
2. 函数值的变化:三角函数的函数值随着角度的变化而变化。
我们可以通过观察函数图像、求导等方法来确定函数值的变化趋势,从而找出函数的最值点。
四、三角函数最值问题的求解在求解三角函数最值问题时,我们可以利用以下几种方法:1. 几何法:通过观察三角函数的图像,找出函数的最值点。
三角函数的值域和最值问题
三角函数的值域与最值一、主要方法及注意点:1.求值域或最值的常用方法有:(1)化为一个角的同名三角函数形式,利用函数的有界性或单调性求解;(2)将函数式化成一个角的同名三角函数的一元二次式,利用配方法或图象法求解;(3)借助直线斜率的关系用数形结合法求解;(4)换元法。
2.要注意的问题有:(1)注意题设给定的区间;(2)注意代数代换或三角变换的等价性;(3)含参数的三角函数式,要重视参数的作用,很可能要进行讨论。
二、基本练习:1.求下列函数的最大、最小值:(1)x x y cos sin 32⋅= (2)x y sin 41-=解:1sin 23y x =∴y ∈[13-,13]解:50,4y ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦(3)1)21(sin 22++-=x y (4)1615)45(sin 2+-=x y解:7[,1]2y ∈- 解:y ∈[1,6]2.若|x|≤4π,则f(x)=cos 2x+sinx 的最小值是( D ) A .212- B .221+- C .-1 D .221- 3.求函数的值域:(1)y=3sin x -4cosx (2)f(x)=sinx+3cosx (2π-≤x ≤2π) 解:y ∈[-5,5]解:()2sin()3f x x π=+又2π-≤x ≤2π ∴y ∈[-1,2]4.(1)求函数xxy sin cos 2-=(0<x<π)最小值。
(2)求函数2sin 1sin 3)(+-=x x x f 的最大值和最小值。
解:(1)设点A (0,2),B (-sinx ,cosx ) 又0<x<π,则点B 的轨迹如图而y 的值就是经过AB 两点的斜率,所以y.(2)21sin3yxy+=-,而sinx∈[-1,1]于是-1≤213yy+-≤1所以-4≤y≤23即y的最大值为23,最小值为-4.三、典例精析:例1.求函数y=sin x ·c osx+sinx+cosx 的最大值。
高中数学解题方法系列:三角函数最值问题的10种方法
高中数学解题方法系列:三角函数最值问题的10种方法三角函数是重要的数学运算工具,三角函数最值问题是三角函数中的基本内容,对三角函数的恒等变形能力及综合应用要求较高.解决三角函数最值这类问题的基本途径,一方面应充分利用三角函数自身的特殊性(如有界性等),另一方面还要注意将求解三角函数最值问题转化为求一些我们所熟知的函数(二次函数等)最值问题.下面介绍几种常见的求三角函数最值的方法:一.转化一次函数在三角函数中,正弦函数与余弦函数具有一个最基本也是最重要的特征——有界性,利用正弦函数与余弦函数的有界性是求解三角函数最值的最基本方法.例1.求函数2cos 1y x =-的值域[分析] 此为cos y a x b =+型的三角函数求最值问题, 设cos t x =,由三角函数的有界性得[1,1]t ∈-,则21[3,1]y t =-∈-二. 转化sin()y A x b ωϕ=++(辅助角法)观察三角函数名和角,先化简,使三角函数的名和角统一.例2.(2017年全国II 卷)求函数()2cos sin f x x x =+的最大值为.[分析] 此为sin cos y a x b x =+型的三角函数求最值问题,通过引入辅助角公式把三角函数化为sin()y A x B ωϕ=++的形式,再借助三角函数图象研究性质,解题时注意观察角、函数名、结构等特征.一般可利用|sin cos |a x b x +≤求最值.()f x ≤三. 转化二次函数(配方法)若函数表达式中只含有正弦函数或余弦函数,且它们次数是2时,一般就需要通过配方或换元将给定的函数化归为二次函数的最值问题来处理.例3. 求函数3cos 3sin 2+--=x x y 的最小值.[分析]利用22sin cos 1x x +=将原函数转化为2cos 3cos 2+-=x x y ,令cos t x =,则,23,112+-=≤≤-t t y t 配方,得41232-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=t y , ∴≤≤-,11t Θ当t=1时,即cosx=1时,0min =y四. 引入参数转化(换元法)对于表达式中同时含有sinx+cosx ,与sinxcosx 的函数,运用关系式(),cos sin 21cos sin 2x x x x ±=± 一般都可采用换元法转化为t 的二次函数去求最值,但必须要注意换元后新变量的取值范围.例4. 求函数sin cos sin .cos y x x x x =++的最大值.[分析]解:令().cos sin 21cos sin 2x x x x +=+,设sin cos .t x x =+则[]()t t y t t x x +-=∴-∈-=21,2,221cos sin 22,其中[]2,2-∈t 当.221,14sin ,2max +=∴=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=y x t π 五. 利用基本不等式法利用基本不等式求函数的最值,要合理的拆添项,凑常数,同时要注意等号成立的条件,否则会陷入误区.例5. 已知()π,0∈x ,求函数1sin 2sin y x x =+的最小值. [分析] 此题为xa x sin sin +型三角函数求最值问题,当sinx>0,a>1,不能用均值不等式求最值,适合用函数在区间内的单调性来求解.设()1sin ,01,2x t t y t t =<≤=+≥=2t =. 六.利用函数在区间内的单调性 例6.已知()π,0∈x ,求函数x x y sin 2sin +=的最小值. [分析] 此题为xa x sin sin +型三角函数求最值问题,当sinx>0,a>1,不能用均值不等式求最值,适合用函数在区间内的单调性来求解. 设()t t y t t x 1,10,sin +=≤<=,在(0,1)上为减函数,当t=1时,3min =y .七.转化部分分式例7.求函数1cos 21cos 2-+=x x y 的值域[分析] 此为dx c b x a y -+=cos cos 型的三角函数求最值问题,分子、分母的三角函数同名、同角,这类三角函数一般先化为部分分式,再利用三角函数的有界性去解.或者也可先用反解法,再用三角函数的有界性去解. 解法一:原函数变形为1cos ,1cos 221≤-+=x x y Θ,可直接得到:3≥y 或.31≤y 解法一:原函数变形为()()∴≤-+∴≤-+=,1121,1cos ,121cos y y x y y x Θ3≥y 或.31≤y 八. 数形结合由于1cos sin 22=+x x ,所以从图形考虑,点(cosx,sinx)在单位圆上,这样对一类既含有正弦函数,又含有余弦函数的三角函数的最值问题可考虑用几何方法求得. 例8. 求函数()π<<--=x xx y 0cos 2sin 的最小值. [分析] 法一:将表达式改写成,cos 2sin 0x x y --=y 可看成连接两点A(2,0)与点(cosx,sinx)的直线的斜率.由于点(cosx,sinx)的轨迹是单位圆的上半圆(如图),所以求y 的最小值就是在这个半圆上求一点,使得相应的直线斜率最小.设过点A 的切线与半圆相切与点B,则.0<≤y k AB 可求得.3365tan -==πAB k 所以y 的最小值为33-(此时3π=x ). 法二:该题也可利用关系式asinx+bcosx=()φ++x b a sin 22(即引入辅助角法)和有界性来求解.九. 判别式法例9.求函数22tan tan 1tan tan 1x x y x x -+=++的最值. [分析] 同一变量分子、分母最高次数齐次,常用判别式法和常数分离法.解:()()()()222tan tan 1tan tan 11tan 1tan 101,tan 0,x x y x x y x y x y y x x k k ππ-+=++∴-+++-=∴===∈1≠y 时此时一元二次方程总有实数解()()()().3310313,014122≤≤∴≤--∴≥--+=∆∴y y y y y 由y=3,tanx=-1,()3,4max =∈+=∴y z k k x ππ 由.31,4,1tan ,31min =+=∴==y k x x y ππ 十. 分类讨论法含参数的三角函数的值域问题,需要对参数进行讨论.例10.设()⎪⎭⎫ ⎝⎛≤≤--+-=20214sin cos 2πx a x a x x f ,用a 表示f(x)的最大值M(a). 解:().214sin sin 2+-+-=a x a x x f 令sinx=t,则,10≤≤t ()().21442214222+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛--=+-+-==a a a t a at t x f t g (1) 当12≥a ,即()t g a ,2≥在[0,1]上递增, ()();21431-==a g a M (2) 当,120≤≤a 即20≤≤a 时,()t g 在[0,1]上先增后减,();214422+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=a a a g a M (3) 当,02≤a 即()t g a ,0≤在[0,1]上递减,()().4210a g a M -== ()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤-≤≤+-≥-=∴0,42120,21442,21432a a a a a a a a M以上几种方法中又以配方法和辅助角法及利用三角函数的有界性解题最为常见.解决这类问题最关键的在于对三角函数的灵活应用及抓住题目关键和本质所在.挑战自我:1.求函数y=5sinx+cos2x 的最值2.已知函数()R x x x x y ∈+⋅+=1cos sin 23cos 212当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合.3.已知函数())cos (sin sin 2x x x x f +=,求函数f(x)的最小正周期和最大值.参考答案:1.[分 析] :观察三角函数名和角,其中一个为正弦,一个为余弦,角分别是单角和倍角,所以先化简,使三角函数的名和角达到统一. ()48331612,,221sin 683316812,,22,1sin ,1sin 183345sin 21sin 5sin 2sin 21sin 5max min 222=+⨯-=∈+=∴=-=+⨯-=∈-=-=∴≤≤-+⎪⎭⎫ ⎝⎛--=++-=-+=y z k k x x y z k k x x x x x x x x y ππππΘ 2.[分析] 此类问题为x c x x b x a y 22cos cos sin sin +⋅+=的三角函数求最值问题,它可通过降次化简整理为x b x a y cos sin +=型求解.解: ().47,6,2262,4562sin 21452sin 232cos 2121452sin 432cos 41122sin 2322cos 121max =∈+=∴+=+∴+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++=+⋅++⋅=y z k k x k x x x x x x x x y ππππππ∴ f(x)的最小正周期为π,最大值为21+.3.[分析] 在本题的函数表达式中,既含有正弦函数,又有余弦函数,并且含有它们的二次式,故需设法通过降次化二次为一次式,再化为只含有正弦函数或余弦函数的表达式. 解:()⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=+-=+=42212sin 2cos 1cos sin 2sin 22πx sn x x x x x x f。
专题 求三角函数的最值问题
专题 求三角函数的最值问题
专题突破:三角函数的最值问题是三角函数基础知识的综合应用,它往往与二次函数、三角函数图象、函数的单调性等知识联系在一起,有一定的综合性,在求解时既要注意正、余弦函数的有界性,又要注意灵活选用方法。
一.利用sin 1,cos 1x x #求三角函数的最值
例1. 求函数3sin 1sin 2
x y x -=+的最值。
二.利用换元法求最值
例2.
求函数sin cos sin cos y x x x x =++的最大值。
三.利用sin cos )(tan )b a x b x x a +=
+j j =其中来求最值 例3. 求函数sin 1cos 3
x y x -=-的最值。
四.利用给定区间的二次函数的性质求最值
例4.求函数223cos 4cos 1,,33y x x x 轾p p 犏=-+ 犏臌
的最大值与最小值。
五.形如22sin sin cos cos y a x b x x c x =++的函数的最值
例5.已知函数22()sin cos 2cos ,f x x x x x x R =+
+ ,求函数的最值。
六.给定区间的三角函数的最值 例6.已知函数()()2sin cos f x x x =p - ,(1)求()f x 的最小正周期;(2)求()f x 在区间
,62
轾p p 犏-犏臌上的最大值和最小值。
七.用几何法求三角函数的最值
例7.求函数2sin 2cos x y x -=-的最值。
高中数学:三角函数的最值问题
高中数学:三角函数的最值问题三角函数的最值问题是三角函数中的基本内容,它对三角函数的恒等变形能力及综合应用能力要求较高.同求解其他函数最值一样,解决这一类问题的基本途径,一方面应充分利用三角函数自身的特殊性(如有界性),另一方面还要注意将求解三角函数最值问题转化为我们所熟知的函数(如二次函数)的最值问题.下面通过几道高考题,对三角函数的最值问题作一归纳总结.一、转化为的形式形如的函数可以利用辅助角公式转化成的形式,再利用正、余弦函数的有界性求得最值,不是这种类型的可通过三角恒等变换变形为这种类型.例1、设函数(其中,),且的图象在轴右侧的第一个最高点的横坐标是.(1)求的值;(2)如果在区间上的最小值为,求的值;解:(1).依题意,得,;(2)由(1)知.又当时,,故,从而在区间上的最小值,故.注意:(1)当自变量有范围限制时,与的范围也要相应地因受限制而缩小.(2)要熟悉下列公式:,,,,等等.另外,把求三角函数最值问题与向量结合起来,即在已知条件中不直接给出三角函数,而是给出几个向量,通过这几个向量的运算构造一个三角函数,再将这个三角函数转化为的类型.例2、已知向量,,.(1)若,求;(2)求的最大值.解:(1)∵,∴,即,.又,则.(2)由,,得,当时,取得最大值,即当时,取得最大值为.二、转化为二次函数的形式这类问题可通过换元法,将三角函数的最值问题转化为二次函数的最值问题:例3、已知的三个内角,求当满足何值时取得最大值,并求出这个最大值.解:.∵,∴,∴令,则,原式可化为.当,即,时,原式取得最大值.求三角函数的最值,除了上面介绍的方法外,还有均值不等式法、单调性法、数形结合法等等.▍▍ ▍▍。
三角函数最值问题的十种常见解法
三角函数最值问题的十种常见解法t=sinx+cosx,则y=t+sinx*cosx,利用关系式sinx*cosx≤1可得y≤t+1,而t的取值范围为[-√2,√2],当t=√2时,y取得最大值√2+1.五.利用导数法求极值对于一些复杂的三角函数最值问题,可以利用导数法求解.例如对于y=2sinx+3cosx+4sin2x,求其最大值.分析]解:y'=2cosx-3sinx+8cos2x,令y'=0,得cosx=3/10或cosx=-1/2,代入原式可得y的最大值为(7+8√6)/5.六.利用三角函数的周期性对于周期函数,可以利用其周期性来求解最值问题.例如对于y=3sin(2x+π/6)+4cos(2x-π/3),求其最大值.分析]解:由于sin和cos函数都是周期为2π的函数,因此可以将y化简为y=3sin2x+4cos2x+3√3,利用三角函数的性质可得y的最大值为7+3√3.七.利用三角函数的单调性对于单调函数,可以利用其单调性来求解最值问题.例如对于y=2sinx+3cosx,求其最小值.分析]解:y的导数y'=2cosx-3sinx,y'的符号与sinx和cosx的符号相同,因此y在[π/2,π]上单调递减,在[0,π/2]上单调递增,因此y的最小值为y(π/2)=2.八.利用三角函数的对称性对于一些具有对称性的三角函数,可以利用其对称性来求解最值问题.例如对于y=sin2x+cos2x,求其最大值和最小值.分析]解:y=sin2x+cos2x=1,因此y的最大值为1,最小值也为1.九.利用三角函数的积分性质对于一些三角函数的积分性质,可以利用其求解最值问题.例如对于y=sin2x/x,求其最大值.分析]解:y'=2cos2x/x-sin2x/x²,令y'=0,得x=tanx,代入原式可得y的最大值为2.十.利用三角函数的平均值不等式对于一些三角函数,可以利用其平均值不等式来求解最值问题.例如对于y=sin2x+cos2x,求其最大值和最小值.分析]解:由平均值不等式可得(sin2x+cos2x)/2≥sinx*cosx,因此y的最大值为1,最小值也为1.sin x+\cos x=1+2\sin x\cos x$,设$t=\sin x+\cos x$,则$2\sin x\cos x=\frac{t^2-1}{2}$,$\therefore y=\frac{t+\frac{t^2-1}{2}}{2}=\frac{t^2+t-1}{4}$,其中$t\in[-\sqrt{2},\sqrt{2}]$。
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高中三角函数最值问题的一些求法关于()f x ωϕ+型三角函数式的最值,可以由三角函数的性质直接求出,如sin(),11y x y y ωϕ=+==-最大最小,; cos(),11y x y y ωϕ=+==-最大最小,;tan y x =与cot y x =在定义域内无最值。
一、直接应用三角函数的定义及三角函数值的符号规律解题例1:求函数y =xx x x x x x x cot |cot ||tan |tan cos |cos ||sin |sin +++的最值 分析:解决本题时要注意三角函数值的符号规律,分四个象限讨论。
解: (1)当x 在第一象限时,有sin cos tan cot 4sin cos tan cot x x x xy x x x x =+++= (2)当x 在第二象限时,有sin cos tan cot 2sin cos tan cot x x x xy x x x x =+++=----(3)当x 在第三象限时,有sin cos tan cot 0sin cos tan cot x x x xy x x x x =+++=--(4)当x 在第四象限时,sin cos tan cot 2sin cos tan cot x x x xy x x x x=+++=----综上可得此函数的最大值为4,最小值为-2.二、直接应用三角函数的有界性(sin 1,cos 1x x ≤≤)解题例1:(2003北京春季高考试题)设M 和m 分别表示函数cos 13x -1y=的最大值和最小值,则M m+等于( )(A )32(B )32-(C ) 34-(D )-2 解析:由于cos y x =的最大值与最小值分别为1,-1,所以,函数cos 13x -1y=的最大值与最小值分别为32-,34-,即M m +=32-+(34-)=-2,选D. 例2:求3sin 1sin 2x y x +=+的最值(值域)分析:此式是关于sin x 的函数式,通过对式子变形使出现12sin 3yx y -=-的形式,再根据sin 1x ≤来求解。
解:3sin 1sin 2x y x +=+,即有sin 23sin 1sin 3sin 12y x y x y x x y +=+⇒-=-12(3)sin 12sin 3yy x y x y --=-⇒=-。
因为sin 1x ≤, 所以()()222121212111333y yy y y y -⎛⎫--≤⇒≤⇒≤ ⎪---⎝⎭即()()()()22212332802340y y y y y y -≤-⇒+-≤⇒+-≤即423y -≤≤,所以原函数的最大值是43,最小值是2-。
三、利用数形结合例:求cos 2sin 2x y x -=-的最大值与最小值x解析:此题除了利用三角函数的有界性求解外,还可根据函数式的特点,联想到斜率公式2121y y k x x -=-将原式中的y 看作是定点(,)P x y 与动点(sin ,cos )M x x 连线的斜率,而动点(sin ,cos )M x x 满足单位圆22sin cos 1x x +=,如上图所示。
所以问题可转化为求定点(2,2)P 到单位圆相切时取得的最值,由点到直线的距离得:miny =max y = 四、利用三角函数的单调性法例1:(1996全国高考试题)当x ππ-≤≤22,函数()sin f x x x =的最值(A)最大值是1,最小值是-1 (B)最大值是1,最小值是12-(C)最大值是2,最小值是-2 (D)最大值是2,最小值是-1()sin 2sin()3f x x x x π==+,因为x ππ-≤≤22,所以53x πππ-≤+≤66,当x π=-6时,函数()f x 有最小值 -1,最大值2,选择D例2:求sin sin sin x x y x(1+)(3+)=2+的最值及对应x 的集合分析:观察式子可知它并不能直接求出,须通过变形为1sin 2)sin 2x x =+-+y (,但也不符合用平均不等式求,考虑用单调性。
解答:sin sin 1sin 2)sin sin 2x x y x x x =+-+(1+)(3+)=(2+令sin 2x t +=,则1()y f t t t ==-,且13t ≤≤,设12121<3,()()t t f t f t ≤≤-=121211()()t t t t ---=1212121()()<0t t t t t t +-[]()(1,3)f t t ∴∈上单调递增,所以 当1t =时, min ()0f t =,此时sin 1x =-,,2,.2x x x k k z ππ⎧⎫∈=-∈⎨⎬⎩⎭当3t =时,8()max 3f t =,此时sin 1x =,,2,2x x x k k z ππ⎧⎫∈=+∈⎨⎬⎩⎭五、可化为一次函数y kx b =+,c x d ≤≤的条件极值的三角函数式极值求法例1:求函数sin y a b x =+ (0)b ≠的极值分析:由sin 1x ≤,上述问题实质上是求下述一次函数的条件极值问题,即求sin y a b x =+,11x -≤≤,其中sin x x =,这里约束条件是由正弦函数的值域暗中给出的。
解: 1)当0b >时, ,y a b y a b =+=-最大最小; 2)当0b <时, ,y a b y a b =-=+最大最小;说例2:求函数22sin sin cos cos y a x b x x c x =++的最值,其中0,0b c ≠≠。
分析:在这里不能将它变形为关于sin x 或cos x 为未知数的二次式,所于只有考虑将它降为一次,此时根据正弦、余弦的二倍角公式即21cos 2sin 2x x -=,21cos 2cos 2x x +=,1sin cos sin 22x x x =,然后代入化简得到sin(),11y x y y ωϕ=+==-最大最小,即可求出。
解:因为1cos 21cos 2sin 2222x b x y a x c -+=⋅+⋅+⋅[]1sin 2()cos 222a cb xc a x +=++-sin(2),2a c x ϕ+=++其中arctan c a b ϕ-= ,且sin(2)1x ϕ+≤,,22a c y +∴=+最大22a c y +=-最小在这里22sin sin cos cos y a x b x x c x =++sin 2cos 2y A x B x −−−−→=+降次、整理六、可化为二次函数2(0)y ax bx c a c x d =++≠≤≤且的条件极值的三角函数式的最值求法。
例1:求函数22sin 8sin 5y x x =+-最值分析:因为222sin 8sin 52(sin 2)13,sin 1,y x x x x =+-=+-≤故求y 的最值,实质上是求以sin x 为自变量的二次函数。
可以用配方或数形结合求解。
即当设sin x =X 时,变为22(2)13y X =+-在约束条件11X -≤≤的条件极值。
解:因为22(sin 2)13,sin 1,y x x =+-≤ 当2sin 23135,x y =⨯-=最大=1时, 当2sin 211311.x y =⨯-=-最小=-1时,。
七、换元法sin cos ,sin cos x x x x ±(同时出现换元型)例1:函数sin cos sin cos y x x x x =++的最大值是______.(1990年全国高考题)解析: 如果在同一个代数式中同时出现同角的正余弦函数的和与正余弦函数的积,常用换元法来解决问题, 这种方法可简化计算过程。
设sin cos x x +=t ,则t =sin cos )4x x x π+=+,∴t ≤≤21sin cos 2t x x -=函数sin cos sin cos y x x x x =++可化为221(1)122t t y t -+=+=-,∴t =12+ 说明:题目中出现sin cos x x +与sin cos x x 时,常用变形是“设和求积巧代换”,即设sin cos x x +=t 则sin cos x x =212t -。
要特别注意换元后t 的取值范围。
例2: 求函数sin sin cos cos y x x x x =+-的最值。
解:设sin cos )(4t x x x t π=-=-≤≤则 21sin cos 2t x x -=于是 21122y t t =-++。
故当t =sin()14x π-=-时, min 12y =-当1t =时,即sin()42x π-=时, max 1y =八、可化为分式函数的条件最值的三角函数的最值问题例1:求函数22tan tan 1tan tan 1x x y x x -+=++的最值。
分析:由22tan tan 1tan tan 1x x y x x -+=++,令tan X x =,则归为求221,1X X y X X -+=++(且x -∞<<+∞)的最值,故可用判别式法求之。
x解:由22tan tan 1tan tan 1x x y x x -+=++,22tan tan tan tan 1y x y x y x x ∴⋅+⋅+=-+2(1)tan (1)tan (1)0.y x y x y -+++-= 因为这个一元二次方程总有实数根, 2221)4(1)(3103)y y y y ∴∆=+--=--+( (3)(31)0.y y =---≥11.33y ∴-≤≤ 13,.3y y ∴==最大最小例2:(sin cos a x cyb x d+=+型的函数)求函数2sin x y x =+的最值(值域)。
分析:此函数的解析式与上例不同,分式中的分子含有cos x 的一次式,而分母是含有sin x 的一次式,不能直接解出cos x 或sin x ,通常是化作sin()()x f x ωϕ+=求解。
解法一:由y =得sin 2,yx x y =-)2x y ϕ+=- (ϕ为辅助角)sin()x ϕ∴+=因为1sin()1x ϕ-≤+≤得11,∴-≤≤由此解得11y -≤≤∴函数的值域为[]1,1-说明:对此类问题可通过万能公式代换求解,还可通过几何方法(数形结合)求解,现介绍如下。
解法二:令 tan 2x t =,则22sin 1tx t =+,221cos 1tx t -=+)y t R ∴=∈即y t yt y 2(2+2+(2若y 2 即2y =-则t =-2满足条件若y≠20,即2y ≠,则由y y y ∆≥2=4-4(20 ,有2y y ≤≤≠-11( ∴函数的值域为[]1,1- 解法三:由y =,cos 0sin (2)x x -=--,设点 (sin ,cos )P x x ,(2,0)Q -,动点P 与Q 连线的斜率。