三角函数有界性
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函数数列与三角函数的联系函数数列和三角函数是高中数学中经常涉及的概念。
函数数列是函数在整数上的取值构成的序列,而三角函数则是用角度作为自变量的周期函数。
虽然函数数列和三角函数在形式上有所不同,但它们之间存在着密切的联系。
本文将探讨函数数列与三角函数的联系,并分析它们之间的关联性。
一、函数数列的定义与性质要了解函数数列与三角函数的联系,首先需要了解函数数列的基本定义与性质。
函数数列可以简单定义为函数在整数上的取值构成的序列,通常表示为{an}。
函数数列的性质包括有界性、单调性和极限性质等。
1. 有界性:函数数列可能是有界的,也可能是无界的。
有界性指函数数列是否存在一个上界和下界,即是否存在M和N,使得对任意的n,都有an≤M和an≥N。
有界性是函数数列的重要性质之一。
2. 单调性:函数数列可以是单调递增的,也可以是单调递减的。
单调性指函数数列的增减趋势是否一致。
如果对任意的n,都有an≤an+1,则函数数列为单调递增。
反之,如果对任意的n,都有an≥an+1,则函数数列为单调递减。
3. 极限性质:函数数列可能存在极限,也可能不存在极限。
极限性质是函数数列的重要性质之一。
如果存在一个实数L,使得对任意的ε>0,都存在正整数N,使得当n>N时,|an - L|<ε,那么函数数列存在极限L。
同样地,如果函数数列不存在极限,也可以称之为发散。
二、三角函数的定义与性质三角函数是用角度作为自变量的函数,常见的三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数等。
三角函数具有周期性和性质上的特点。
以下是三角函数的定义与性质的简要介绍。
1. 正弦函数(sin):正弦函数是角度的函数,通常表示为y=sin(x),其中x为角度,y为对应的正弦值。
正弦函数的图像呈现周期性的波浪形态,振荡范围在[-1,1]之间。
2. 余弦函数(cos):余弦函数也是角度的函数,通常表示为y=cos(x),其中x为角度,y为对应的余弦值。
高中数学解三角形最值与范围问题探讨摘要:解三角形是高考中的重点题型,对正弦定理和余弦定理的考查比较灵活,且题型多变,多与三角形周长,面积有关,而三角形中的最值与范围问题又是一个重点。
本文主要探究解三角形中求取最值和范围问题的解法,本文给出三种解法,并对比几种方法优劣。
关键词:高考数学;解三角形;正弦定理;余弦定理;解三角形是高考中的重点题型,也是高考数学的高频考点。
解三角形对正弦定理和余弦定理的考查比较灵活,题型多变,多与三角形周长,面积有关;有时也会与平面向量,三角恒等变换,不等式等结合考查。
而三角形中的最值与范围问题又是一个重点。
处理这个最值问题解决方法主要有三种:(1)利用正弦定理和三角函数有界性:已知一边及其对角,可利用正弦定理求出2R(R为外接圆半径),再通过边角互化和代入消元的方式,将多变量的表达式转化为关于角B或角C的函数,再利用降幂公式,辅助角公式等进行化简,建立目标函数后,问题将转化为三角函数求值域(最值)问题。
(2)利用基本不等式和余弦定理:根据余弦定理并配合基本不等式可求解的最值问题。
(3)利用数形结合和极限思想:已知三角形一边及其对角可知三角形外接圆半径,在该圆上固定三角形一边,根据同弧所对的圆周角相等可知该边所对应顶点在圆上运动,根据圆的对称性和极限思想可得取值范围或最值。
下面给出例题,探讨几种方法的优劣:题型一:已知三角形一边及其对角例1:在 ABC中,有,若,求 ABC周长的取值范围。
解:推出A=法一:(利用三角函数有界性和正弦定理)周长 +2R(sinB+sinC)(B+C= )= +2(sinB+sin( ))==由于,则,则周长L=的范围 .法二:(利用基本不等式和余弦定理)解:由题意可得:L= +a+b由余弦定理 ,因为,所以则 ,而三角形中两边之和大于第三边则 ,则周长L= +a+b取值范围 .法三:(数形结合与极限思想)已知一边及其对角可得三角形外接圆半径为1,画出外接圆并在圆上固定A 角所对边BC,根据同弧所对的圆周角相等可得三角形一顶点A在圆上运动,根据圆的对称性可得,当A点运动到优弧的中点A’处时,此时三角形ABC周长最大,此时三角形ABC为等腰三角形。
三角函数一、根底学问定义1 角,一条射线围着它的端点旋转得到的图形叫做角。
若旋转方向为逆时针方向,则角为正角,若旋转方向为顺时针方向,则角为负角,若不旋转则为零角。
角的大小是随意的。
定义2 角度制,把一周角360等分,每一等价为一度,弧度制:把等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做一弧度。
360度=2π弧度。
若圆心角的弧长为L ,则其弧度数的肯定值|α|=rL,其中r 是圆的半径。
定义3 三角函数,在直角坐标平面内,把角α的顶点放在原点,始边及x 轴的正半轴重合,在角的终边上随意取一个不同于原点的点P ,设它的坐标为(x ,y ),到原点的间隔 为r,则正弦函数s in α=ry,余弦函数co s α=rx,正切函数tan α=xy,余切函数cot α=y x ,定理1 同角三角函数的根本关系式, 倒数关系:tan α=,商数关系:tan α=;乘积关系:tan α×co s α=s in α,cot α×s in α=co s α;平方关系:s in 2α+co s 2α=1, tan 2α+1=se c 2α, cot 2α+1=c s c 2α. 定理2 诱导公式(Ⅰ)s in (α+π)=-s in α, co s(π+α)=-co s α, tan (π+α)=tan α;(Ⅱ)s in (-α)=-s in α, co s(-α)=co s α, tan (-α)=-tan α; (Ⅲ)s in (π-α)=s in α, co s(π-α)=-co s α, tan =(π-α)=-tan α; ( Ⅳ)s in =co s α, co s=s in α(奇变偶不变,符号看象限)。
定理3 正弦函数的性质,依据图象可得y =s inx (x ∈R )的性质如下。
单调区间:在区间上为增函数,在区间上为减函数,最小正周期为2π. 奇偶数. 有界性:当且仅当x =2kx +2π时,y 取最大值1,当且仅当x =3k π-2π时, y 取最小值-1。
正、余弦函数的有界性在解题中的作用 正、余弦函存在着有界性,即1sin ≤x ,1cos ≤x ,在一些数学问题中灵活地加以运用,沟通三角函数与数值间的关系,能大大简化解题过程。
例1.若实数x 满足3sin 2log 2=+θx ,求322-+-x x 的值。
解:原方程可化为2log 3sin 2x -=θ, 因为1sin 1≤≤-θ,所以12log 312≤-≤-x , 所以5log 12≤≤x ,所以322≤≤x 所以30322322=-+-=-+-x x x x 。
例2.在ABC ∆中,()()2sin cos =++-B A B A ,试判定三角形的形状。
解:因为()1cos ≤-B A ,()1sin ≤+B A ,又()()2sin cos =++-B A B A ,所以()1cos =-B A ,()1sin =+B A而ππ<-<-B A ,π<+<B A 0,于是0=-B A ,2π=+B A 所以,4π==B A 。
故ABC ∆为等腰直角三角形。
例3.已知四边形ABCD 中的角A 、C 满足432sin 3sin 3cos 222=+++C A C A 求证:π=+D B证明:由已知条件有4332cos 12132cos 1213cos 2=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-++C A C A 所以0413cos 3cos 3cos 2=+-+-⎪⎭⎫⎝⎛+C A C A C A 由于13cos ≤-C A 。
从而0413cos 3cos 2≤++-+C A C A 所以0213cos 2≤⎪⎭⎫ ⎝⎛-+C A ,但0213cos 2≥⎪⎭⎫ ⎝⎛-+C A , 所以0213cos=-+C A ,213cos =+C A 。
所以π=+C A ,故π=+D B 。
例4.已知函数()b ax x f +=,36222=+b a ,求证:对于任意[]1,1-∈x ,有()2≤x f 。
三角函数的性质
三角函数是数学中的基本初等函数之一,具有多种性质,以下是一些主要的性质:
1.周期性:三角函数具有周期性,即它们的值在每隔一定的
角度后重复出现。
正弦函数和余弦函数的周期为360度
(或2π弧度),而正切函数的周期为180度(或π弧
度)。
2.奇偶性:正弦函数和正切函数是奇函数,这意味着对于任
何角度θ,sin(-θ) = -sinθ和tan(-θ) = -tanθ。
余弦函数是
偶函数,即cos(-θ) = cosθ。
3.有界性:正弦函数和余弦函数的值域都是[-1, 1],这意味
着它们的值始终在这个范围内。
正切函数的值域是实数集R,没有上界和下界。
4.单调性:在特定的区间内,正弦函数和余弦函数可以是增
函数或减函数。
正切函数在其定义域内的某些区间内也是增函数或减函数。
5.和差角公式:三角函数满足一些和差角公式,这些公式允
许我们计算两个角的和或差的正弦、余弦和正切值。
6.倍角公式:三角函数也满足一些倍角公式,这些公式允许
我们计算一个角的两倍的正弦、余弦和正切值。
7.三角恒等式:三角恒等式是一组恒真的等式,涉及正弦、
余弦、正切等三角函数。
这些恒等式在三角函数的计算和证明中非常有用。
8.单位圆上的定义:三角函数也可以定义为单位圆上的各种
线段的长度,这为它们提供了几何解释。
9.无穷级数表示:三角函数也可以用无穷级数来表示,这允
许我们将它们的取值扩展到任意实数值,甚至是复数值。
这些性质使得三角函数在数学、物理、工程、信号处理等领域中有广泛的应用。
高一三角函数知识点归纳总结公式以下是高一三角函数的一些知识点和公式:1. 三角函数的基本性质:周期性:sin(x) 和 cos(x) 的周期都是2π。
奇偶性:sin(x) 是奇函数,cos(x) 是偶函数。
有界性:sin(x) 和 cos(x) 的取值范围都是 [-1, 1]。
2. 三角函数的定义域和值域:定义域:对于所有实数 x,sin(x) 和 cos(x) 的定义域都是 R。
值域:sin(x) 和 cos(x) 的值域都是 [-1, 1]。
3. 三角函数的周期性和对称性:周期性:sin(x) 和 cos(x) 的周期都是2π。
对称性:sin(x) 在(0, π) 上是增函数,在(π, 2π) 上是减函数;cos(x) 在(0, π/2) 和(π, 3π/2) 上是减函数,在(π/2, π) 和(3π/2, 2π) 上是增函数。
4. 三角函数的和差公式:sin(x+y) = sinxcosy + cosxsinycos(x+y) = cosxcosy - sinxsiny5. 三角函数的倍角公式:sin2x = 2sinxcosxcos2x = cos²x - sin²xtan2x = 2tanx / (1 - tan²x)6. 三角函数的半角公式:sin(x/2) = ±√[(1 - cosx) / 2]cos(x/2) = ±√[(1 + cosx) / 2]tan(x/2) = ±√[(1 - cosx) / (1 + cosx)]7. 三角函数的和差化积公式:sin(x+y)-siny=2sin((x-y)/2)cos((x+3y)/2)cos(x+y)-coxy=-2sin((x-y)/2)cos((x+3y)/2)8. 其他常用公式:sin²θ + cos²θ = 1(勾股定理)tanθ = sinθ / cosθ(正切的定义)arcsin(x)、arccos(x)、arctan(x) 等反三角函数。
三角函数专题:三角函数最值(值域)的5种常见考法1、形如sin y a x = (或cos y a x =)型可利用正弦函数,余弦函数的有界性,注意对a 正负的讨论 2、形如sin()y a x b ωϕ=++ (或cos()y a x b ωϕ=++型 (1)先由定义域求得x ωϕ+的范围(2)求得sin()x ωϕ+ (或cos()x ωϕ+)的范围,最后求得最值 3、形如sin cos y a x b x =+型引入辅助角转化为22)y a b x ϕ=++,其中tan baϕ=,再利用三角函数的单调性求最值。
4、形如2sin sin (0)y a x b x c a =++≠或2cos cos (0)y a x b x c a =++≠型, 可利用换元思想,设sin y x =或cos y x =,转化为二次函数2y at bt c =++求最值,t 的范围需要根据定义域来确定. 5、形如sin cos (sin cos )y x x x x =⋅±±型利用sin cos x x ±和sin cos x x ⋅的关系,通过换元法转换成二次函数求值域 6、分式型三角函数值域(1)分离常数法:通过分离常数法进行变形,再结合三角函数有界性求值域; (2)判别式法题型一 借助辅助角公式求值域【例1】该函数sin 3y x x =的最大值是( ) A .1 B 6 C .2 D .2- 【答案】C【解析】因为πsin 32sin 3y x x x ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭,又[]πsin 1,13x ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,所以函数sin 3y x x =的最大值是2.故选:C.【变式1-1】已知()()sin 3cos 0f x A x x A =->的最大值是2,则()3sin 3cos g x x A x +在π3π,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦中的最大值是( )A .32B .3C 326+ D .23【答案】C【解析】根据辅助角公式可得:()2223sin 3=333f x A x x A x x A A ⎫=+⎪⎪++⎭()2=3A x ϕ+-,其中3tan ϕ=. 由()f x 的最大值为2()2320A A +>,解得1A =.∴()1333cos 23sin 2g x x x x x ⎫=+=⎪⎪⎭π233x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.∵π3π,44x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴π7π13π,31212x ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦. ∴当π7π312x +=,即π4x =时,()g x 取得最大值. 故()max ππ343g x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭231326232⎫+==⎪⎪⎝⎭故选:C.【变式1-2】已知函数()()3cos sin 3cos 0,2f x x x x x π⎫⎡⎤=∈⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,则函数()f x 的值域为( ) A .33⎡⎢⎣⎦ B .3⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 【答案】B【解析】()23sin cos 3x x f x x =+)133sin 21cos 22x x =+sin 23x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 42,333x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以3sin 213x π⎛⎫≤+≤ ⎪⎝⎭, 所以函数()f x 的值域为3⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故选:B【变式1-3】函数2()sin 3cos f x x x x =在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值是( )A .1B .2C .32D .3 【答案】C【解析】因为2()sin 3cos f x x x x =,所以1cos 231()2sin(2)226x f x x x π-==+-,42ππx ≤≤,52366x πππ∴≤-≤,1sin 2126x π⎛⎫∴≤-≤ ⎪⎝⎭,∴13()122max f x =+=.故选:C .【变式1-4】己知函数()3sin 4cos ,R f x x x x =+∈,则()()12f x f x -的最小值是_________. 【答案】10-【解析】由题意可得()()343sin 4cos 5sin cos 5sin 55f x x x x x x ϕ⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭,其中4sin 5ϕ=,3cos 5ϕ=,且0,2πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.因为12,R x x ∈,所以min max ()5,()5f x f x =-=.所以()()12f x f x -的最小值是min max ()()10f x f x -=-.题型二 借助二次函数求值域【例2】求函数22sin 2sin 1y x x =-++的值域.【答案】3[3,]2-【解析】y =−2sin 2x +2sinx +1=−2(sinx −12)2+32,−1≤sinx ≤1,根据二次函数性质知,当1sin 2x =时,max 32y =;当sin 1x =-时,min 3y =-, 故值域为3[3,]2-.【变式2-1】函数2cos sin 1y x x =+-的值域为( )A .11[,]44-B .1[0,]4C .1[2,]4-D .1[1,]4- 【答案】C【解析】函数222cos sin 11sin sin 1sin sin y x x x x x x =+-=-+-=-+,设sin t x =,11t -≤≤,则()2f t t t =-+, 由二次函数的图像及性质可知2124t t -≤-+≤,所以cos 2sin 1y x x =+-的值域为1[2,]4-,故选:C.【变式2-2】函数2tan 4tan 1y x x =+-的值域为____________【答案】[)5,-+∞【解析】因为2tan 4tan 1y x x =+-令tan t x =,则t R ∈所以()()224125f t t t t =+-=+-,所以()[)5,f t ∈-+∞,故函数的值域为[)5,-+∞【变式2-3】函数()193sin cos 2R 24y x x x =+-∈的最小值是( ) A .14B .12 C .234- D .414-【答案】C【解析】22197313sin cos 2sin 3sin sin 24422y x x x x x ⎛⎫=+-=-+-=--+ ⎪⎝⎭,令sin x t =,则11t -≤≤.因为23122t ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭在[]1,1-上单增,所以当1t =-时,2min31231224y ⎛⎫=---+=- ⎪⎝⎭.故选:C .题型三 借助换元法求值域【例】已知函数(),则()A .()f x 的最大值为3,最小值为1 B .()f x 的最大值为3,最小值为-1 C .()f x 的最大值为32,最小值为34D .()f x 的最大值为32,最小值为32 【答案】C【解析】因为函数()sin cos 2sin cos 2f x x x x x =+++,设sin cos 24x x x t π⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭,2,2t ⎡∈-⎣, 则22sin cos 1x x t =-,所以2213124y t t t ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭,2,2t ⎡∈-⎣,当12t =-时,()min 34f t =;当2t =时,()max 32f t =故选:C【变式3-1】函数y =sin x -cos x +sin x cos x ,x ∈[0,π]的值域为________. 【答案】[-1,1]【解析】设t =sin x -cos x ,则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x cos x ,即sin x cos x =1-t 22,且-1≤t ≤ 2. ∴y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1. 当t =1时,y max =1;当t =-1时,y min =-1. ∴函数的值域为[-1,1].【变式3-2】函数()sin cos sin 2f x x x x =++的最大值为( ) A .1 B .12 C .12 D .3 【答案】C【解析】()sin cos sin 2sin cos 2sin cos f x x x x x x x x =++=++,令sin cos 24t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,所以[2,2]t ∈-,则22(sin cos )12sin cos t x x x x =+=+, 所以22sin cos 1x x t =-,所以原函数可化为21y t t =+-,[2,2]t ∈,对称轴为12t =-,所以当2t 时,21y t t =+-取得最大值,所以函数的最大值为222121=,即()sin cos sin 2f x x x x =++的最大值为12C【变式3-3】函数f (x )=sinxcosx +√2sin (x −π4)的值域为________. 【答案】[−12−√2,1]【解析】由于f (x )=sinxcosx +√2sin (x −π4)=sinxcosx +sinx −cosx ,令sinx −cosx =t ,则sinxcosx =1−t 22,于是函数化为y =1−t 22+t =−12(t −1)2+1,而t =sinx −cosx =√2sin (x −π4)∈[−√2,√2] , 所以当1t =时,函数取最大值1,当t =−√2时,函数取最小值−12−√2,故值域为[−12−√2,1].题型四 分式型三角函数的值域【例4】函数cos 12cos 1x y x +=-的值域是( )A .][(),04,∞∞-⋃+B .][(),02,∞∞-⋃+ C .[]0,4 D .[]0,2 【答案】B【解析】令11cos ,1,,122x t t ⎡⎫⎛⎤=∈-⋃⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦,13(21)11322212122211t t y t t t -++===+⋅---,可得[)(]213,00,1t -∈-⋃,[)11,1,213t ⎛⎤∈-∞-⋃+∞ ⎥-⎝⎦,3113,,22122t ⎛⎤⎡⎫⋅∈-∞-⋃+∞ ⎪⎥⎢-⎝⎦⎣⎭,故(][),02,y ∈-∞⋃+∞.故选:B.【变式4-1】函数sin 3sin 2x y x +=+的值域为___________. 【答案】4,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】解:sin 31sin 2sin 21x y x x +==+++, 因为1sin 1x -≤≤,所以1sin 23x ≤+≤,所以1113sin 2x ≤≤+,所以411+23sin 2x ≤≤+, 所以sin 3sin 2x y x +=+的值域是4,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【变式4-2】函数sin cos ()1sin cos =++x xf x x x的值域为_____________.【答案】212111,2⎡⎫⎛-----⎪ ⎢⎪⎣⎭⎝⎦【解析】令sin cos 24t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,[2,1)(1,2]t ∈---,则212sin cos t x x =+,即21sin cos 2t x x -=,所以2112()12t t f t t --==+,又因为[2,1)(1,2]t ∈---,所以()212111,2f t ⎫⎛---∈--⎪ ⎪ ⎣⎭⎝⎦, 即函数sin cos ()1sin cos =++x xf x x x 的值域为212111,2⎡⎫⎛-----⎪ ⎢⎪ ⎣⎭⎝⎦.【变式4-3】当04x π<<时,函数221sin ()cos sin sin xf x x x x-=⋅-的最小值是________.【答案】4【解析】22cos ()sin cos sin xf x x x x=-21tan tan x x =-, 当04x π<<时,tan (0,1)x ∈,所以21110tan tan 244<-≤-=x x ,()4f x ∴≥,即221sin ()cos sin sin xf x x x x-=⋅-的最小值为4.含绝对值的三角函数值域A .[-1,0] B .[0,1] C .[-1,1] D .[-2,0] 【答案】D【解析】当0sin 1x ≤≤ 时,sin sin 0y x x =-= ,所以,当1sin 0x -≤<,2sin y x =,又22sin 0x -≤< ,所以函数的值域为[]2,0-,故选:D.【变式5-1】函数()2sin 3cos f x x x =+的值域是( )A .[]2,5B .[]3,5C .13⎡⎤⎣⎦D .13⎡⎣【答案】C【解析】()sin()2cos()2sin 3cos 2sin 3cos f x x x x x x x +=+++=-+-=+πππ,∴()f x 为周期函数,其中一个周期为T π=,故只需考虑()f x 在[0,]π上的值域即可,当[0,]2x π∈时,()2sin 3cos 13)f x x x x =+=+α,其中cos 13α,sin 13α=, ∴max ()()132f x f =-παmin ()()22f x f ==π,当[,]2x ππ∈时,()2sin 3cos 13)f x x x x =-=+β,其中,cos 13β=sin 13=β, ∴max ()()132f x f =-πβmin ()()22f x f ==π,∴()f x 的值域为13].故选:C【变式5-2】设函数2()|sin |2cos 1f x x x =+-,,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则函数()f x 的最小值是______. 【答案】0【解析】∵2()|sin |2cos 1f x x x =+-|sin |cos 2x x =+为偶函数,∴只需求函数()f x 在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上的最小值,此时2()sin cos22sin sin 1f x x x x x =+=-++,令[]sin 0,1t x =∈,则221y t t =-++,函数的对称轴为[]10,14t =∈,∴当1t =时,min 2110y =-++=.【变式5-3】若不等式sin tan tan sin 0x x x x k -++-≤在3,4x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立,则k 的取值范围是______. 【答案】[)2,∞+ 【解析】∵ ()sin 1cos sin tan sin sin cos cos x x xx x x x x++=+=,3,4x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∴ sin 0,1cos 0,cos 0x x x >+><,∴ tan sin 0x x +<,∴sin tan tan sin sin tan tan sin 2tan x x x x x x x x x -++=---=-, ∵ 不等式sin tan tan sin 0x x x x k -++-≤在3,4x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立 ∴ 2tan k x ≥-,3,4x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴()max 2tan 2k x ≥-=. 故k 的取值范围是[)2,∞+.。
三角函数最值问题的几种常见类型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基础知识的综合应用,近几年的高考题中经常出现,这部分内容是一个难点。
三角函数的最值问题不仅与三角自身的所有基础知识密切相关,而且与代数中的二次函数、一元二次方程、不等式及某些几何知识的联系也很密切。
因此,三角函数的最值问题的求解,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。
学生在解题时,常常出现解题思路不清楚,难以抓住最值问题的本质,不能给予恰如其分的分析。
因此有必要让学生对求三角函数的最值求解的方法有个总体的认识,以培养学生的数学解题能力和思维能力。
下面介绍几种典型的三角函数最值问题的类型。
?И?1 y=asin x +b(或y=a cos x+b)型的函数这种类型的函数的特点是含有正弦或者余弦函数,并且是一次式。
解这类的三角函数的最大值、最小值问解这类三角函数的最值问题时首先要让学生知道最值都是在给定的区间上取得的,因而要特别注意题设中所给出的区间或是挖掘题中的隐含条件。
例1:求y=sin6x+cos6x的最值。
解:y=(sin2x+cos2x) ( sin4x-sin2x cos2x+cos4x)=(sin2x+cos2x)2-3sin2x cos2x=1-34 sin22x=1-3 8 (1-cos4x)=58+38cos4x∴当x= Kπ2(k ∈z)时,有ymax=1当x= Kπ2+π4(k ∈z)时,有ymin= 14点评:求三角函数的最值时,常常通过恒等变换,而恒等变换,一般要综合运用同角三角函数间的关系、和角、半角、半角的三角函数及和差化积、积化和差公式。
2 y=asinx+bcosx型的函数这种类型的函数的特点是含有正余弦函数,并且是一次式。
解决此类问题的指导思想是把正、余弦函数转化为只有一种三角函数。
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三角函数有界性
1. 函数arcsin(1)arccos(2)y x x =-+的值域是
2. 已知x ∈R 2(1)1x x x x +++的值为
3. 已知22arcsin(1)arcsin(1)2a b π
+--≥,则22arccos()a b -=
4. 已知22sin 2sin cos 4ααβ-+=,那么αβ+=
5. 已知2020cot 21sin 1
θθ+=+,那么2(sin 2)(cos 1)θθ++的值为 6.(2019松江一模15)将函数()2sin(3)4f x x π
=+的图像向下平移1个单位,得到()g x 的
图像,若12()()9g x g x ⋅=,其中12,[0,4]x x π∈,则12
x x 的最大值为 7.(2016闵行二模理18)若函数()2sin 2f x x =的图像向右平移ϕ(0)ϕπ<<个单位后得到函数()g x 的图像,若对满足12|()()|4f x g x -=的1x 、2x ,有12||x x -的最小值为6π,则ϕ=
8.(2014年虹口区二模理17 文18)已知数列{}n a 是首项为1a ,公差为(02)d d π<<的等差数列,若数列{cos }n a 是等比数列,则其公比为
9.若实数,x y 满足()()()2221122cos 1,1x y xy x y x y ++--+-=-+则xy 的最小值为
10. 设12,αα∈R ,且121122sin 2sin(2)
αα+=++,则12|10|παα--的最小值等于 11. 设ω为正实数,若存在a 、b ,2a b ππ≤<≤,使得cos cos 2a b ωω+=,则ω的取 值范围是
12.(2018金山12)若2018100922sin (2cos )(3cos cos )(1cos cos )αββα
βα--≥---+,则sin()2β
α+=
13.(2020浦东一模12)如果方程组1212sin sin sin 0sin 2sin sin 2019n n x x x x x n x ++⋅⋅⋅+=⎧⎨
++⋅⋅⋅+=⎩
有实数解,则正整数n 的最小值是。