例5. 求函数的最小值。

错解 

∴当时,

分析:在已知条件下,(1)、(2)两处不能同时取等号。

正解:

当且仅当,即,时,

专题四:三角函数

[经典题例]

例1:点P从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动弧长到达Q点,则Q点的坐标为(   )

(A)  (B)  (C)  (D)

[思路分析] 记,由三角函数定义可知Q点的坐标满足,故选(A)

[简要评述]三角函数定义是三角函数理论的基础,理解掌握能起到事半功倍的效果。

例2:求函数的最小正周期、最大值和最小值.

[思路分析]

所以函数f(x)的最小正周期是π,最大值是,最小值是.

[简要评述]三角恒等变形是历年高考考察的主要内容,变形能力的提高取决于一定量的训练以及方法的积累,在此例中“降次、化同角”是基本的思路。此外,求函数的周期、最值是考察的热点,变形化简是必经之路。

例3:已知

的值.

[思路分析] ∵

∴得   又

于是 

[简要评述] 此类求值问题的类型是:已知三角方程,求某三角代数式的值。一般来说先解三角方程,得角的值或角的某个三角函数值。如何使解题过程化繁为简,变形仍然显得重要,此题中巧用诱导公式、二倍角公式,还用到了常用的变形方法,即“化正余切为正余弦”。

例4:已知b、c是实数,函数f(x)=对任意α、βR有:

(1)求f(1)的值;(2)证明:c;(3)设的最大值为10,求f(x)。

[思路分析](1)令α=,得令β=,得因此

(2)证明:由已知,当时,时,通过数形结合的方法可得:化简得c

(3)由上述可知,[-1,1]是的减区间,那么联立方程组可得,所以

[简要评述]三角复合问题是综合运用知识的一个方面,复合函数问题的认识是高中数学学习的重点和难点,这一方面的学习有利于提高综合运用的能力。

例5:关于正弦曲线回答下述问题:

(1)函数的单调递增区间是

(2)若函数的图象关于直线对称,则的值是 1    

(3)把函数的图象向右平移个单位,再将图象上各点的横坐标扩大到原来的3倍(纵坐标不变),则所得的函数解析式子是  ;

(4)若函数的最大值是,最小值是,最小正周期是,图象经过点(0,-),则函数的解析式子是

[思路分析] 略

[简要评述]正弦曲线问题是三角函数性质、图象问题中的重点内容,必须熟练掌握。上述问题的解答可以根据正弦曲线的“五点画法”在草稿纸上作出函数的草图来验证答案或得到答案。

例6:函数

(1)求f(x)的定义域;(2)求f(x)的最大值及对应的x值。

[思路分析] (1){x|x

(2)设t=sinx+cosx,  则y=t-1   

[简要评述]若关于的表达式,求函数的最值常通过换元法,如令,使问题得到简化。

例7:在ΔABC中,已知(1)求证:a、b、c成等差数列;(2)求角B的取值范围。

[思路分析](1)条件等式降次化简得

(2)

∴……,得B的取值范围

[简要评述]三角形中的变换问题,除了需要运用三角式变换的所有方法、技巧外,还经常需要考虑对条件或结论中的“边”与“角”运用“正弦定理、余弦定理或面积公式”进行互换。

例8:水渠横断面为等腰梯形,如图所示,渠道深为h,梯形面积为S,为了使渠道的渗水量达到最小,应使梯形两腰及下底之和达到最小,此时下底角α应该是多少?

[思路分析] CD=,  C=,转化为考虑y=的最小值,可得当时,y最小,即C最小。

[简要评述]“学以致用”是学习的目的之一,三角知识的应用很广泛,在复习过程中应受到重视。

[热身冲刺]

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