4.注意代换后参数的等价性
例8已知y=2sinθcosθ+sinθ-cosθ(0≤θ≤π),求y的最大值、最小值![]()
解:设t=sinθ-cosθ=
sin(θ-
)
∴2sinθcosθ=1-t2
∴y=-t2+t+1=-(t-
)2+![]()
又∵t=
sin(θ-
),0≤θ≤π
∴-
≤θ-
≤![]()
∴-1≤t≤![]()
当t=
时,ymax=![]()
当t=-1时,ymin=-1
说明:此题在代换中,据θ范围,确定了参数t∈[-1,
],从而正确求解,若忽视这一点,会发生t=
时有最大值而无最小值的结论![]()
3.注意题中字母(参数)的讨论
例7求函数y=sin2x+acosx+
a-
(0≤x≤
)的最大值![]()
解:∵y=1-cos2x+acosx+
a-
=-(cosx-
)2+
+
a-![]()
∴当0≤a≤2时,cosx=
,ymax=
+
a-![]()
当a>2时,cosx=1,ymax=
a-![]()
当a<0时,cosx=0,ymax=
a-![]()
说明:解此题注意到参数a的变化情形,并就其变化讨论求解,否则认为cosx=
时,y有最大值会产生误解![]()
2.注意条件中角的范围
例6已知|x|≤
,求函数y=cos2x+sinx的最小值![]()
解:y=-sin2x+sinx+1=-(sinx-
)2+![]()
∵-
≤x≤![]()
∴-
≤sinx≤![]()
∴当sinx=-
时
ymin=-(-
-
)2+
=![]()
说明:解此题注意了条件|x|≤
,使本题正确求解,否则认为sinx=-1时y有最小值,产生误解![]()
三角函数最值问题是三角函数性质的重要内容之一,也是会考、高考必考内容,在求解中欲达到准确、迅速,除熟练掌握三角公式外,还应注意以下几点:
1.注意sinx、cosx自身的范围
例5求函数y=cos2x-3sinx的最大值![]()
解:y=cos2x-3sinx=-sin2x-3sinx+1=-(sinx+
)2+![]()
∵-1≤sinx≤1,
∴当sinx=-1时,ymax=3
说明:解此题易忽视sinx∈[-1,1]这一范围,认为sinx=-
时,y有最大值
,造成误解![]()
利用变量代换,我们可把三角函数最值问题化成代数函数最值问题求解![]()
例4求f(x)=sin4x+2sin3xcosx+sin2xcos2x+2sinxcos3x+cos4x的最大值和最小值![]()
解:f(x)=(sin2x+cos2x)2-2sin2xcos2x+2sinxcosx(sin2x+cos2x)+sin2xcos2x=1+2sinxcosx-sin2xcos2x
令t=
sin2x
∴-
≤t≤
①
f(t)=1+2t-t2=-(t-1)2+2 ②
在①的范围内求②的最值
当t=
,即x=kπ+
(k∈Z)时,f(x)max=![]()
当t=-
,即x=kπ+
(k∈Z)时,f(x)min=-![]()
如果f(x)在[α,β]上是增函数,则f(x)在[α,β]上有最大值f(β),最小值f(α);如果f(x)在[α,β]上是减函数,则f(x)在[α,β]上有最大值f(α),最小值f(β)![]()
例3 在0≤x≤
条件下,求y=cos2x-sinxcosx-3sin2x的最大值和最小值![]()
解:利用二倍角余弦公式的变形公式,有
y=
-2sin2x-3·
=2(cos2x-sin2x)-1
=2
(cos2xcos
-sin2xsin
)-1
=2
cos(2x+
)-1
∵0≤x≤
,
≤2x+
≤![]()
cos(2x+
)在[0,
)上是减函数
故当x=0时有最大值![]()
当x=
时有最小值-1
cos(2x+
)在[
,
]上是增函数
故当x=
时,有最小值-1
当x=
时,有最大值-![]()
综上所述,当x=0时,ymax=1
当x=
时,ymin=-2
-1
利用三角函数的有界性如|sinx|≤1,|cosx|≤1来求三角函数的最值![]()
例2 a、b是不相等的正数![]()
求y=
的最大值和最小值![]()
解:y是正值,故使y2达到最大(或最小)的x值也使y达到最大(或最小)![]()
y2=acos2x+bsin2x+2
·
+asin2x+bcos2x
=a+b+![]()
∵a≠b,(a-b)2>0,0≤sin22x≤1
∴当sin2x=±1时,即x=
(k∈Z)时,y有最大值
;
当sinx=0时,即x=
(k∈Z)时,y有最小值
+![]()
![]()
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