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2012届高考数学一轮复习教案:4.9 三角函数的最值.doc

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资源描述

1、4.9 三角函数的最值知识梳理1.y=asinx+bcosx型函数最值的求法.常转化为y=sin(x+),其中tan=.2.y=asin2x+bsinx+c型.常通过换元法转化为y=at2+bt+c型.3.y=型.(1)转化为型1.(2)转化为直线的斜率求解.4.利用单调性.点击双基1.(2000年全国)若0,sin+cos=a,sin+cos=b,则A.ab1B.ab1C.ab1D.ab1解析:a=sin(+),b=sin(+),0+,1ab,ab1.答案:D2.函数f(x)=cos2x+sinx在区间,上的最小值是A.B.C.1D.解析:f(x)=1sin2x+sinx=(sinx)2+.

2、当x=时,ymin=.答案:D3.函数y=xsinx在,上的最大值是A.1B.+1C.D.解析:y=xsinx在,上是增函数,x=时,ymax=.答案:D4.y=的最大值是_,最小值是_.解析一:y=1.当sinx=1时,得ymin=1,当sinx=1时,得ymax=.解析二:原式sinx=(y1)|11y.ymax=,ymin=1.答案: 15.y=(0x)的最小值是_.解析一:y=ysinx+cosx=2sin(x+)=2sin(x+)=(x(0,)01y.ymin=.解析二:y可视为点A(sinx,cosx),B(0,2)连线的斜率kAB,而点A的轨迹x(0,)是单位圆在第二、三象限的部

3、分(如下图),易知当A(,)时,ymin=kAB=.答案:典例剖析【例1】 函数y=acosx+b(a、b为常数),若7y1,求bsinx+acosx的最大值.剖析:函数y=acosx+b的最值与a的符号有关,故需对a分类讨论.解:当a0时,a=4,b=3;当a=0时,不合题意;当a0时,a=4,b=3.当a=4,b=3时,bsinx+acosx=3sinx+4cosx=5sin(x+)(tan=);当a=4,b=3时,bsinx+acosx=3sinx4cosx=5sin(x+)(tan=).bsinx+acosx的最大值为5.【例2】 求函数y=cotsinx+cotxsin2x的最值.剖

4、析:先将切函数化成弦函数,再通过配方转化成求二次函数的最值问题.解:y=sinx+2sinxcosx=2(cosx+)2+.sinx0,cosx1.当cosx=时,y有最小值,无最大值.评述:这是个基本题型,解题时要注意式中的隐含条件.【例3】 求函数y=的最大值和最小值.剖析:此题的解法较多,一是利用三角函数的有界性;二是数形结合法,将y看成是两点连线的斜率;三是利用万能公式换算,转化成一元函数的最值问题(由于万能公式不要求掌握,所以此方法只作了解即可).解法一:去分母,原式化为sinxycosx=22y,即sin(x)=.故1,解得y.ymax=,ymin=.解法二:令x1=cosx,y1

5、=sinx,有x12+y12=1.它表示单位圆,则所给函数y就是经过定点P(2,2)以及该圆上的动点M(cosx,sinx)的直线PM的斜率k,故只需求此直线的斜率k的最值即可.由=1,得k=.ymax=,ymin=.评述:数形结合法是高考中必考的数学思维方法,对此读者要有足够的重视.闯关训练夯实基础1.函数y=log2(1+sinx)+log2(1sinx),当x,时的值域为A.1,0B.(1,0C.0,1)D.0,1解析:y=log2(1sin2x)=log2cos2x.当x=0时,ymax=log21=0;当x=时,ymin=1.值域为1,0.答案:A2.当y=2cosx3sinx取得最

6、大值时,tanx的值是A.B.C.D.4解析:y=sin(x)(其中tan=).y有最大值时,应sin(x)=1x=2k+x=2k+.tanx=tan(x)=tan(2k+)=cot=.答案:B3.函数y=的最大值是_,最小值是_.解析:y=3,当sinx=1时,ymax=3=;当sinx=1时,ymin=4.答案: 44.在ABC中,a=sin(A+B),b=sinA+sinB,则a与b的大小关系为_.解析:a=sinAcosB+cosAsinBsinA+sinB=b.答案:ab5.(2004年湖南,13)已知向量a=(cos,sin),向量b=(,1),则|2ab|的最大值是_.解析:2a

7、b=(2cos,2sin+1),|2ab|=4.|2ab|的最大值为4.答案:46.求y=1+sinx+cosx+sinxcosx的值域.解:设t=sinx+cosx,则t,.由(sinx+cosx)2=t2sinxcosx=.y=1+t+=(t+1)2.ymax=(+1)2=,ymin=0.值域为0,.培养能力7.已知对任意x,恒有ysin2x+4sin2xcos2x,求y的最小值.解:令u=sin2x+4sin2xcos2x,则u=sin2x+sin22x=(1cos2x)+(1cos22x)=cos22xcos2x+=(cos2x+)2+,得umax=.由yu知ymin=.8.(2005

8、年北京海淀区高三期末练习)已知向量a=(cos,sin),b=(cos,sin),c=(,1),其中xR.(1)当ab时,求x值的集合;(2)求|ac|的最大值.解:(1)由ab得ab=0,即coscossinsin =0.则cos2x=0,得x=+(kZ).x|x=+,kZ为所求.(2)|ac|2=(cos)2+(sin+1)2=5+4sin(),|ac|有最大值3.探究创新9.设函数f(x)=asinx+bcosx(0)的最小正周期为,并且当x=时,有最大值f()=4.(1)求a、b、的值;(2)若角、的终边不共线,f()=f()=0,求tan(+)的值.解:(1)由=,0得=2.f(x)

9、=asin2x+bcos2x.由x=时,f(x)的最大值为4,得(2)由(1)得f(x)=4sin(2x+).依题意有4sin(2+)=4sin(2+)=0.sin(2+)sin(2+)=0.cos(+)sin()=0(和差化积公式见课本).、的终边不共线,即k(kZ),故sin()0.+=k+(kZ).tan(+)=.思悟小结1.求三角函数最值的常用方法有:配方法(主要利用二次函数理论及三角函数的有界性);化为一个角的三角函数(主要利用和差角公式及三角函数的有界性);数形结合法(常用到直线的斜率关系);换元法(如万能公式,将三角问题转化为代数问题);基本不等式法等.2.三角函数的最值都是在给

10、定区间上取得的,因而特别要注意题设中所给出的区间.(1)求三角函数最值时,一般要进行一些代数变换和三角变换,要注意函数有意义的条件及弦函数的有界性.(2)含参数函数的最值问题,要注意参数的作用和影响.3.注意题中的隐含条件.教师下载中心教学点睛1.建议让学生从做“点击双基”中体会总结方法.2.例题也可由学生独立完成,并从中总结方法.拓展题例【例题】 (2001年春季全国)已知sin2+sin2+sin2=1(、均为锐角),那么coscoscos的最大值等于_.解析:sin2+sin2+sin2=1,3(cos2+cos2+cos2)=1.cos2+cos2+cos2=23.cos2cos2cos2()3.coscoscos=.答案:

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