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- 2021-06-30 发布
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____第29课__三角函数的最值问题____
1. 会通过三角恒等变形、利用三角函数的有界性、结合三角函数的图象,求三角函数的最值和值域.
2. 掌握求三角函数最值的常见方法,能运用三角函数最值解决一些实际问题.
1. 阅读:必修4第24~33页、第103~116页、第119~122页.
2. 解悟:①正弦、余弦、正切函数的图象和性质是什么?②三角函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的最值及对应条件;③两角和与差的正弦、余弦、正切公式是什么?辅助角公式是否熟练?④二倍角公式是什么?由倍角公式得到的降幂扩角公式是什么?必修4第123页练习第4题怎么解?
3. 践习:在教材空白处,完成必修4第131页复习题第9、10、16题.
基础诊断
1. 函数f(x)=sinx,x∈的值域为__.
2. 函数f(x)=sinx-cos的值域为__[-,]__.
解析:因为f(x)=sinx-cos(x+)=sinx-cosx+sinx=sinx-cosx=sin(x-),所以函数f(x)=sinx-cos(x+)的值域为[-,].
3. 若函数f(x)=(1+tanx)cosx,0≤x<,则f(x)的最大值为__2__.
解析:f(x)=(1+tanx)cosx=cosx+sinx=2sin.因为0≤x<,所以≤x+<,所以sin∈,
所以当sin=1时,f(x)有最大值2.
4. 函数y=2sin2x-3sin2x的最大值是+1.
范例导航
考向❶ 形如y=asin2x+bcosx+c的三角函数的最值
例1 已知函数f(x)=2cos2x+sin2x-4cosx.
(1) 求f的值;
(2) 求f(x)的最大值和最小值.
解析:(1) f=2cos+sin2-4cos=-1+-2=-.
(2) f(x)=2(2cos2x-1)+(1-cos2x)-4cosx
=3cos2x-4cosx-1
=3-,x∈R.
因为cosx∈[-1,1],
所以当cosx=-1时,f(x)取最大值6;
当cosx=时,f(x)取最小值-.
已知sin=,A∈.
(1) 求cosA的值;
(2) 求函数f(x)=cos2x+sinAsinx的值域.
解析:(1) 因为0)的最小正周期为π.
(1) 求ω的值;
(2) 求f(x)在区间上的最大值和最小值.
解析:(1) 因为f(x)=sin+2cos2ωx-1
=+cos2ωx
=sin2ωx+cos2ωx=sin,
所以f(x)的最小正周期T==π,解得ω=1.
(2) 由(1)得f(x)=sin.
因为0≤x≤,所以≤2x+≤,
所以当2x+=,即x=时,f(x)取得最大值为1;
当2x+=,即x=时,f(x)取得最小值为-.
【变式题】
已知函数f(x)=sin+cosx.
(1) 求f(x)的最大值,并写出当f(x)取得最大值时,x的集合;
(2) 若α∈,f=,求f(2a)的值.
解析:(1) f(x)=sin+cosx
=sinx+cosx=
=sin,
所以f(x)max=.
此时,x+=2kπ+,k∈Z,即x=2kπ+,k∈Z.
故当f(x)取得最大值3时,x的集合为{x|x=2kπ+,k∈Z}.
(2) 由f=sin(α+)=,
得sin=,
所以cosα=,sinα=,α∈,
所以f(2α)=sin
=
=[×2sinαcosα+×(2cos2α-1)]
=×[×2××+×(2×-1)]
=×=.
考向❸ 三角函数最值问题常见的其他函数形式
例3 (1) 已知x∈(0,π),求函数y=sinx+的最小值;
(2) 已知θ∈(0,π),求函数y=的最大值;
(3) 求函数y=(sinx-2)(cosx-2)的最大值与最小值.
解析:(1) 设sinx=t(00,a>1时,不能用均值不等式求最值,适宜用函数在区间内的单调性求解.
(3) 含有“正、余弦三姐妹”,即含有sinx±cosx,sinxcosx的函数的最值问题,常用的方法是令sinx±cosx=t,|t|≤,将sinxcosx转化为关于t的函数关系式,从而转化为二次函数的最值问题,在转化过程中尤其要注意新变量t的范围的确定.
【变式题】
(1) 求函数y=的最小值;
(2) 若0