?2(cos??sin?)?14. 57. 设函数f(x)?sin(2x??) (?????0),y?f(x)图像的一条对称轴是直线x?(Ⅰ)求?;
(Ⅱ)求函数y?f(x)的单调增区间; (Ⅲ)画出函数y?f(x)在区间[0,?]上的图像 ?8.
解:(Ⅰ)?x??8是函数y?f(x)的图像的对称轴,?sin(2?,k?Z. ??????0,???3?. 4?8??)??1,
??4???k???23?3?,因此y?sin(2x?). 44?3???2k??,k?Z. 由题意得2k???2x?2423??5?)的单调增区间为[k??,k??],k?Z. 所以函数y?sin(2x?4883?)知 (Ⅲ)由y?sin(2x?4?3?5? x 0 888(Ⅱ)由(Ⅰ)知???y 7? 80 ? ?2 2?2 2-1 0 1 [0,?]上图像是 故函数y?f(x)在区间321121-2yo?8?43?8?25?83?47?8?x-13-2
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第7课 三角函数的值域与最值
【考点导读】
1.掌握三角函数的值域与最值的求法,能运用三角函数最值解决实际问题;
2.求三角函数值域与最值的常用方法:(1)化为一个角的同名三角函数形式,利用函数的有界性或单调性求解;(2)化为一个角的同名三角函数形式的一元二次式,利用配方法或图像法求解;(3)借助直线的斜率的关系用数形结合求解;(4)换元法. 【基础练习】
1.函数y?sinx?3cosx在区间[0,]上的最小值为 1 .
23 12.函数f(x)?cosx?cos2x(x?R)的最大值等于 4 .
23.函数y?tan(??2?x)(??4?x??4(??,?1]?[1,??) . 且x?0)的值域是___________________
1?cos2x?8sin2x4.当0?x?时,函数f(x)?的最小值为 4 .
2sin2x?【范例解析】
例1.(1)已知sinx?siny?1,求siny?cos2x的最大值与最小值. 3(2)求函数y?sinx?cosx?sinx?cosx的最大值. 分析:可化为二次函数求最值问题.
12?sinx,siny?[?1,1],则sinx?[?,1]. 331111112?siny?cos2x?(sinx?)2?,当sinx?时,siny?cos2x有最小值?;当sinx??时,
21223124siny?cos2x有最小值.
9解:(1)由已知得:siny?121t2?1(2)设sinx?cosx?t(?2?t?2),则sinx?cosx?,则y?t?t?,当t?2时,y222有最大值为
1?2. 2点评:第(1)小题利用消元法,第(2)小题利用换元法最终都转化为二次函数求最值问题;但要注意变量的取值范围. 例2.求函数y?2?cosx(0?x??)的最小值.
sinx分析:利用函数的有界性求解.
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2解法一:原式可化为ysinx?cosx?2(0?x??),得1?ysin(x??)?2,即sin(x??)?21?y2,
故21?y2,所以y的最小值为3. ?1,解得y?3或y??3(舍)解法二:y?2?cosx(0?x??)表示的是点A(0,2)与B(?sinx,cosx)连线的斜率,其中点B在左半圆
sinx a2?b2?1(a?0)上,由图像知,当AB与半圆相切时,y最小,此时kAB?3,所以y的最小值为3.点评:解法一利用三角函数的有界性求解;解法二从结构出发利用斜率公式,结合图像求解. 例3.已知函数f(x)?2sin?2?π??ππ??x??3cos2x,x??,?. ?4??42?(I)求f(x)的最大值和最小值;
(II)若不等式f(x)?m?2在x??,?上恒成立,求实数m的取值范围.
42分析:观察角,单角二次型,降次整理为asinx?bcosx形式. 解:(Ⅰ)∵f(x)??1?cos??ππ??????π???2x???3cos2x?1?sin2x?3cos2x ?2??π???1?2sin?2x??.
3??又∵x??,?,∴≤2x?≤,即2≤1?2sin?2x??≤3,
6333???42??ππ?ππ2π?π?∴f(x)max?3,f(x)min?2.
(Ⅱ)∵f(x)?m?2?f(x)?2?m?f(x)?2,x??,?,
42?ππ???∴m?f(x)max?2且m?f(x)min?2,
∴1?m?4,即m的取值范围是(1,4).
点评:第(Ⅱ)问属于恒成立问题,可以先去绝对值,利用参数分离转化为求最值问题.本小题主要考查三角函数和不等式的基本知识,以及运用三角公式、三角函数的图象和性质解题的能力.
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【反馈演练】 1.函数y?2sin(?3?x)?cos(?6?x)(x?R)的最小值等于____-1_______.
cos2x2.当0?x?时,函数f(x)?的最小值是______4 _______.
4cosxsinx?sin2x33 ? sinx3.函数y?的最大值为_______33,最小值为________.
cosx?2?(?1,1) 4.函数y?cosx?tanx的值域为 . 3 ????25.已知函数f(x)?2sin?x(??0)在区间??,?上的最小值是?2,则?的最小值等于_________.
?34?,x?R. 6.已知函数f(x)?2cosx(sinx?cosx)?1(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间?,?上的最小值和最大值.
84解:(Ⅰ)f(x)?2cosx(sinx?cosx)?1?sin2x?cos2x?因此,函数f(x)的最小正周期为π.
?π3π???π??2sin?2x??.
4??(Ⅱ)因为f(x)?π???π3π??3π3π?在区间上为增函数,在区间2sin2x?,,?上为减函数,又?????48884??????π?3π??3ππ?f???2sin?????2cos??1,
4?4??24??π?f???0,?8??3π?f???2,?8??π3π???故函数f(x)在区间?,?上的最大值为2,最小值为?1. 84
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