高中第一册(下)数学三角函数的最值
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一.课题:三角函数的最值
二.教学目标:掌握三角函数最值的常见求法,能运用三角函数最值解决一些实际问题. 三.教学重点:求三角函数的最值. 四.教学过程:
(一)主要知识:求三角函数的最值,主要利用正、余弦函数的有界性,一般通过三角变换化为下列基本类型处理:
①sin y a x b =+,设sin t x =化为一次函数y at b =+在闭区间[1,1]t ∈-上的最值求之; ②sin cos y a x b x c =++,引入辅助
角
(cos ϕϕϕ=
=
,化
为
)y x c ϕ=++求解方法同类型①;
③2sin sin y a x b x c =++,设sin t x =,化为二次函数2y at bt c =++在[1,1]t ∈-上的最值求之;
④sin cos (sin cos )y a x x b x x c =+±+,设s i n
c o s t x x =±化为二次函数2(1)
2
a t y bt c -=++±
在闭区间[t ∈上的最值求之;
⑤tan cot y a x b x =+,设tan t x =化为2at b
y t
+=用∆法求值;当0ab >时,还可用平均值定理求最
值; ⑥sin sin a x b
y c x d
+=
+根据正弦函数的有界性,即可分析法求最值,还可“不等式”法或“数形结合”.
(二)主要方法:①配方法;②化为一个角的三角函数;③数形结合法;④换元法;⑤基本不等式法.
(三)例题分析:
例1.求函数sin cos()6
y x x π
=+-的最大值和最小值.
解:3sin cos cos sin sin
sin )6626
y x x x x x x ππ
π=++=+=+.
当23
x k π
π=+
,max
y =223
x k π
π=-
,min y =()k Z ∈.
例2.求函数(sin 2)(cos 2)y x x =--的最大、最小值.
解:原函数可化为:sin cos 2(sin cos )4y x x x x =-++,
令s i n c o s |2)
x x t +
=,则21s i n c o s 2t x
x -=,∴22113
24(2)222
t y t t -=
-+=-+.
∵2[t =∉
,且函数在[
上为减函数,∴当t =时,即2()4
x k k Z π
π=+
∈
时,
min 92y =
-
t =32()4x k k Z ππ=-∈
时,max 92
y =+.
例3.求下列各式的最值:(1)已知(0,)x π∈
,求函数y =的最大值;
(2)已知(0,)x π∈,求函数2
sin sin y x x
=+的最小值. 解:(1
)11
2
3sin sin y θθ
=
≤
=+
,当且仅当sin θ=max 12y =.
(2)设sin (01)x t t =<≤,则原函数可化为2
y t t
=+,在(0,1)上为减函数,∴当1t =时,min 3y =. 说明:sin sin a
y x x
=+
型三角函数求最值,当sin 0x >,1a >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.
例4.求函数2cos (0)sin x
y x x
π-=
<<的最小值.
解:原式可化为sin cos 2y x x +=(0)x π<<,引入辅助角ϕ,1
tan y
ϕ=
,得
)2x ϕ+=,∴
sin()x ϕ+=
|
|1≤,得y ≥y ≤.
又∵1cos 1x -≤≤,∴2cos 0x ->,且sin 0x >,故0y >.∴y ≥max y .
例5.《高考A 计划》考点32,智能训练10:已知sin sin αβ+=,则cos cos y αβ=+的最大值是 .
解:∵2
2
23(sin sin )(cos cos )2cos()4y αβαβαβ+++=+-=
+,∴25
2cos()4
y αβ=+-,故当
cos()1αβ-=时,max y =
.
(四)巩固练习:
1.已知函数sin()y A x ωϕ=+在同一周期内,当9x π
=
时,取得最大值
12,当49x π=时,取得最小值12
-,
则该函数的解析式是 ( B )
()A 12sin()3y x π=- ()B 1sin(3)26y x π=+ ()C 1sin(3)26y x π=- ()D 1sin(3)26
y x π
=-+
2.若方程cos2cos 1x x x k -=+有解,则k ∈[3,1]-.
五.课后作业:《高考A 计划》考点32,智能训练6,8,9,12,13,14.