邱芳忠
(江西省信豐縣第七中學(xué))
函數(shù)最值和值域的求法是高中數(shù)學(xué)函數(shù)的一個(gè)重點(diǎn),也是難點(diǎn),更是每年高考的熱點(diǎn).而三角函數(shù)最值和值域的求法比一般函數(shù)最值和值域的求法,其解題過程要更復(fù)雜,解題方法要更靈活,解題技巧要更多樣.本文就以簡單分式型正、余切三角函數(shù)為例,對(duì)其最值和值域的求法加以歸類并指出解題方法.
解法1:(“1”的代換與公式法的結(jié)合)
所以原函數(shù)的值域?yàn)閥∈{y|y≠1}.
點(diǎn)評(píng):上面的解題過程,要注意“1”代換的內(nèi)容和兩角和與差正切公式的正確運(yùn)用。
解法2:(分離常數(shù)法)
從而原函數(shù)的值域?yàn)閥∈{y|y≠1}.
點(diǎn)評(píng):當(dāng)分式型三角函數(shù)的分子和分母都一次式時(shí),首先應(yīng)對(duì)其進(jìn)行常數(shù)分離,這樣問題就自然迎刃而解了.
解法1:(多次換元與二次函數(shù)配方的結(jié)合)
因?yàn)棣?22-4×1×2=-4<0,所以u(píng)(t)>0,從而y>0.
綜上所述,原函數(shù)的值域?yàn)閥∈(0,2].
點(diǎn)評(píng):有些數(shù)學(xué)問題利用多次換元后,復(fù)雜的式子就變得簡單多了,要求解的問題立刻躍然紙上,這感覺猶如“山重水復(fù)疑無路,柳暗花明又一村”.
解法2:(判別式法)
原函數(shù)可變?yōu)椋簓tan2x+2ytanx+2y-2=0(tanx∈R),
當(dāng)y=0 時(shí),-2=0 顯然不成立,所以y≠0;
從而由△≥0 可得到:4y2-4y(2y-2)≥0,即y2-2y≤0,解得0≤y≤2.
因?yàn)閥≠0,所以0<y≤2,從而得到原函數(shù)的值域?yàn)閥∈(0,2].
點(diǎn)評(píng):運(yùn)用判別式法求分式型三角函數(shù)的值域時(shí),首先要保證自變量取自身的范圍;其次去分母變形后所得到二次方程,要討論二次項(xiàng)系數(shù)為零與不為零的情況.
解:(等價(jià)轉(zhuǎn)化與換元、二次函數(shù)配方的結(jié)合)
點(diǎn)評(píng):當(dāng)所給的簡單分式型三角函數(shù)是齊次式的正、余弦函數(shù)時(shí),習(xí)慣上把它轉(zhuǎn)化成分式型正切函數(shù)來求解問題.