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

(cos ϕϕϕ=

=

,化

)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.