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TUhjnbcbe - 2024/12/18 20:31:00

三角函数,公式多,变形复杂,运用较难。

下面我和同学们共详析。解法原创,很详细,保证学生看后如释重负。

例1:已知函数y=(sinx+cosx)平方+2(cosx)平方

①求它递减区间,

②求它的最大值和最小值。

由于浏览器显示不出右上角的平方、根号和分数,本文统一用汉字代替,请您见谅,但原创质量是保证的。

解前分析:基础题。牵涉到的公式有四个:

(sinx)平方+(cosx)平方=1,

sin2x=2sinxcosx,

cos2x=2(cosx)平方-1。

sin2x+cos2x=

根号2倍的sin(2x+π/4)

解:y=(sinx+cosx)平方+2(cosx)平方

=(sinx)平方+(cosx)平方+2sinxcosx+2(cosx)平方

=(1+2sinxcosx+2(cosx)平方

=(1+sin2x)+(1+cos2x)

=sin2x+cos2x+2

=根号2倍的sin(2x+π/4)+2

①求其递减区间:最后那个加2不用管,那只是表示把函数图像向上平移两个单位而已。

∵函数y=sinx的递减区间为[2kπ+π/2,2kπ+3π/2],

∴由2kπ+π/2≤2x+π/4≤2kπ+3π/2得:

2kπ+π/4≤2x≤2kπ+5π/4

∴kπ+π/8≤x≤kπ+5π/8

∴其递减区间为:[kπ+π/8,kπ+5π/8](k属于Z)

②求其最大值和最小值:

由y=根号2倍的sin(2x+π/4)+2以及sin(2x+π/4)属于[-1,1]知:

原函数的最大值为2+根号2,最小值为2-根号2。

解后体会:把用到的公式,随时抄写下来,隔几天看一遍公式,就熟悉公式了。正如一个陌生人,你经常见到他,慢慢就熟识了。奥妙在于经常看一下。

例2:已知函数f(x)=(cosx)四次方-2sinxcosx-(sinx)四次方

①求f(x)的最小正周期,

②当x属于[0,π/2]时,求f(x)的最小值以及取得最小值时x的集合。

解前分析:难度不大,建立自信!原式的两头结合,就是平方差。

公式有四个:

(sinx)平方+(cosx)平方=1,

(cosx)平方-(sinx)平方=cos(2x),

cos(2x)-sin(2x)=根号2倍的cos(2x+π/4)

sin2x=2sinxcosx。

解:f(x)=(cosx)四次方-2sinxcosx-(sinx)四次方

=(cosx)四次方-(sinx)四次方-2sinxcosx

=[(cosx)平方+(sinx)平方]×[(cosx)平方-(sinx)平方]--sin2x

=1×[(cosx)平方-(sinx)平方]--sin2x

=cos(2x)--sin(2x)

=根号2倍的cos(2x+π/4)

①函数f(x)的最小正周期为:T=2π/2=π

②∵已知x属于[0,π/2]

∴2x属于[0,π]。

∴2x+π/4∈[π/4,5π/4]

∴当且仅当2x+π/4=π时,

函数f(x)=根号2倍的cos(2x+π/4)能取到最小值。

由2x+π/4=π得x=3π/8。此时cos(2x+π/4)=-1。

∴函数有最小值负根号2,取得最小值时x的集合是{x

x=3π/8}

解后体会两点:逐步熟悉公式;本题关键是降次、熟悉图像单调性。

例3:已知函数f(x)=2sinx(sinx+cosx)

①求f(x)的最小正周期和最大值,

②画出函数y=f(x)在区间[-π/2,π/2]上的图像。

解前分析:难度很小。用到的公式有三个:

2(sinx)平方=1--cos2x,

sin2x=2sinxcosx,

sin2x--cos2x=根号2倍的sin(2x-π/4)。

解:f(x)=2sinx(sinx+cosx)

=2(sinx)平方+2sinxcosx

=(1-cos2x)+sin2x

=(sin2x-cos2x)+1

=根号2倍的sin(2x-π/4)+1

函数f(x)的最小正周期为:T=2π/2=π,

函数的最大值为:1+根号2。

②图略。

解后体会:平时多做基础题。经常看做过的错题。

例4:已知函数f(x)=sin(x+π/6)+sin(x-π/6)+cosx+a的最大值为1,

x属于[-π/2,π/2]。

①求常数a的值,

②求使f(x)≥0成立的x的取值集合。

解前分析:含有可恶的参数,难度加大。沉下心!注意观察、体会下面解中的变形。

解:f(x)=sin(x+π/6)+sin(x-π/6)+cosx+a

=(sinxcosπ/6+cosxsinπ/6)+(sinxcosπ/6--cosxsinπ/6)+cosx+a

=2sinxcosπ/6+cosx+a

=根号3倍的sinx+cosx+a

=2sin(x+π/6)+a

①已经求得f(x)=2sin(x+π/6)+a,

∴当且仅当x+π/6=π/2时,此时x=π/3属于[--π/2,π/2]。

f(x)的最大值为:2sin(π/2)+a=2+a

∴由2+a=1

得a=-1。

②∵f(x)≥0

∴2sin(x+π/6)--1≥0

∴sin(x+π/6)≥1/2

∴2kπ+π/6≤(x+π/6)≤2kπ+5π/6

∴2kπ≤x≤2kπ+2π/3。

∴使f(x)≥0成立的x的取值集合为:

{x

2kπ≤x≤2kπ+2π/3,k属于Z}

解后体会:熟悉公式变形;熟悉结合图像分析;克服惧怕烦躁心里。

例5:已知f(x)=2a(cosx)平方+bsinxcosx-(根号3/2),f(0)=根号3/2,f(π/4)=1/2,

求最小正周期和单减区间。

解:本题用到的公式:

cos2x=2(cosx)平方-1,

sin2x=2sinxcosx。

∵cos2x=2(cosx)平方-1,

∴2(cosx)平方=1+cos2x

∴2a(cosx)平方=a(1+cos2x)

∵sin2x=2sinxcosx

∴sinxcosx=(1/2)sin2x

∴bsinxcosx=(b/2)sin2x

∴f(x)=a(1+cos2x)+(b/2)sin2x-(√3/2)

=a+acos2x+(b/2)sin2x-(根号3/2)

∵f(0)=根号3/2,而cos0=1,sin0=0,

∴a+acos0+(b/2)sin0-根号3/2=根号3/2

∴2a-根号3/2=根号3/2

∴a=根号3/2。

∵f(π/4)=1/2,而cos(π/2)=0,sin(π/2)=1,

∴a+acos(π/2)+(b/2)sin(π/2)-(根号3/2)=1/2

∴a+(b/2)-(根号3/2)=1/2

∴b/2=(1/2)+(根号3/2)-a

=(1/2)+(根号3/2)-(根号3/2)

=1/2

∴f(x)=2a(cosx)平方+bsinxcosx-(根号3/2),

=a+acos2x+(b/2)sin2x-(根号3/2)

=(根号3/2)+(根号3/2)cos2x+(1/2)sin2x-(根号3/2)

=(根号3/2)cos2x+(1/2)sin2x

=sin[(2x+(π/3)]

∴最小正周期T=2π/2=π。

下面求其单调递减区间:

正弦函数f(x)=sinx的单调递减区间为:

2kπ+(π/2)≤x≤2kπ+(3π/2)

结合本题,则有:

2kπ+(π/2)≤[(2x+(π/3)]≤2kπ+(3π/2)

∴2kπ+(π/2-(π/3)≤2x≤2kπ+(3π/2)-(π/3)

∴2kπ+(π/6)≤2x≤2kπ+(7π/6)

∴kπ+(π/12)≤x≤kπ+(7π/12).

∴其单调递减区间为:

kπ+(π/12)≤x≤kπ+(7π/12)(k属于Z).

三角函数的学习,重在悟。悟公式变形,悟如何打开思路。

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