4.注意代換后參數(shù)的等價(jià)性
例8已知y=2sinθcosθ+sinθ-cosθ(0≤θ≤π),求y的最大值、最小值![]()
解:設(shè)t=sinθ-cosθ=
sin(θ-
)
∴2sinθcosθ=1-t2
∴y=-t2+t+1=-(t-
)2+![]()
又∵t=
sin(θ-
),0≤θ≤π
∴-
≤θ-
≤![]()
∴-1≤t≤![]()
當(dāng)t=
時(shí),ymax=![]()
當(dāng)t=-1時(shí),ymin=-1
說明:此題在代換中,據(jù)θ范圍,確定了參數(shù)t∈[-1,
],從而正確求解,若忽視這一點(diǎn),會(huì)發(fā)生t=
時(shí)有最大值而無(wú)最小值的結(jié)論![]()
3.注意題中字母(參數(shù))的討論
例7求函數(shù)y=sin2x+acosx+
a-
(0≤x≤
)的最大值![]()
解:∵y=1-cos2x+acosx+
a-
=-(cosx-
)2+
+
a-![]()
∴當(dāng)0≤a≤2時(shí),cosx=
,ymax=
+
a-![]()
當(dāng)a>2時(shí),cosx=1,ymax=
a-![]()
當(dāng)a<0時(shí),cosx=0,ymax=
a-![]()
說明:解此題注意到參數(shù)a的變化情形,并就其變化討論求解,否則認(rèn)為cosx=
時(shí),y有最大值會(huì)產(chǎn)生誤解![]()
2.注意條件中角的范圍
例6已知|x|≤
,求函數(shù)y=cos2x+sinx的最小值![]()
解:y=-sin2x+sinx+1=-(sinx-
)2+![]()
∵-
≤x≤![]()
∴-
≤sinx≤![]()
∴當(dāng)sinx=-
時(shí)
ymin=-(-
-
)2+
=![]()
說明:解此題注意了條件|x|≤
,使本題正確求解,否則認(rèn)為sinx=-1時(shí)y有最小值,產(chǎn)生誤解![]()
三角函數(shù)最值問題是三角函數(shù)性質(zhì)的重要內(nèi)容之一,也是會(huì)考、高考必考內(nèi)容,在求解中欲達(dá)到準(zhǔn)確、迅速,除熟練掌握三角公式外,還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1.注意sinx、cosx自身的范圍
例5求函數(shù)y=cos2x-3sinx的最大值![]()
解:y=cos2x-3sinx=-sin2x-3sinx+1=-(sinx+
)2+![]()
∵-1≤sinx≤1,
∴當(dāng)sinx=-1時(shí),ymax=3
說明:解此題易忽視sinx∈[-1,1]這一范圍,認(rèn)為sinx=-
時(shí),y有最大值
,造成誤解![]()
利用變量代換,我們可把三角函數(shù)最值問題化成代數(shù)函數(shù)最值問題求解![]()
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的范圍內(nèi)求②的最值
當(dāng)t=
,即x=kπ+
(k∈Z)時(shí),f(x)max=![]()
當(dāng)t=-
,即x=kπ+
(k∈Z)時(shí),f(x)min=-![]()
如果f(x)在[α,β]上是增函數(shù),則f(x)在[α,β]上有最大值f(β),最小值f(α);如果f(x)在[α,β]上是減函數(shù),則f(x)在[α,β]上有最大值f(α),最小值f(β)![]()
例3 在0≤x≤
條件下,求y=cos2x-sinxcosx-3sin2x的最大值和最小值![]()
解:利用二倍角余弦公式的變形公式,有
y=
-2sin2x-3·
=2(cos2x-sin2x)-1
=2
(cos2xcos
-sin2xsin
)-1
=2
cos(2x+
)-1
∵0≤x≤
,
≤2x+
≤![]()
cos(2x+
)在[0,
)上是減函數(shù)
故當(dāng)x=0時(shí)有最大值![]()
當(dāng)x=
時(shí)有最小值-1
cos(2x+
)在[
,
]上是增函數(shù)
故當(dāng)x=
時(shí),有最小值-1
當(dāng)x=
時(shí),有最大值-![]()
綜上所述,當(dāng)x=0時(shí),ymax=1
當(dāng)x=
時(shí),ymin=-2
-1
利用三角函數(shù)的有界性如|sinx|≤1,|c(diǎn)osx|≤1來(lái)求三角函數(shù)的最值![]()
例2 a、b是不相等的正數(shù)![]()
求y=
的最大值和最小值![]()
解:y是正值,故使y2達(dá)到最大(或最小)的x值也使y達(dá)到最大(或最小)![]()
y2=acos2x+bsin2x+2
·
+asin2x+bcos2x
=a+b+![]()
∵a≠b,(a-b)2>0,0≤sin22x≤1
∴當(dāng)sin2x=±1時(shí),即x=
(k∈Z)時(shí),y有最大值
;
當(dāng)sinx=0時(shí),即x=
(k∈Z)時(shí),y有最小值
+![]()
![]()
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