萬廣生
三角函數(shù)最值問題側(cè)重于考查三角函數(shù)中的基本公式,三角函數(shù)圖象和性質(zhì),二次函數(shù)的性質(zhì)等.求解三角函數(shù)最值問題的方法很多,如換元法、數(shù)形結(jié)合法、基本不等式法、導(dǎo)數(shù)法等.本文主要介紹下列三種求解三角函數(shù)最值問題的措施.
一、數(shù)形結(jié)合
數(shù)形結(jié)合法是求解三角函數(shù)問題的常用方法.將數(shù)形結(jié)合起來,可使三角函數(shù)問題變得直觀、具體.在解答三角函數(shù)最值問題時,可根據(jù)題意或者函數(shù)式的幾何意義,畫出相應(yīng)的圖形,通過分析函數(shù)圖象的變化趨勢、最高點、最低點、對稱性、周期性等,求得函數(shù)在某一個區(qū)間上的最值.有時,可將y=sinx、y=cosx、y=tanx的圖象進行伸縮、翻折、旋轉(zhuǎn),從而得到滿足題意的圖象.
例1.
由分式可聯(lián)想到直線的斜率公式,于是將其看作定點(-3,-2)和單位圓上一點(cosx,sinx)連線的斜率.然后畫出相應(yīng)的圖形,便可通過分析圖形,明確直線的斜率取得最值的情形,再根據(jù)圓的性質(zhì):切點到圓心的距離為半徑,建立關(guān)系式,即可求得函數(shù)式的最值.
二、利用函數(shù)的單調(diào)性
對于只含有一種函數(shù)名稱,或可化簡為只含有一種函數(shù)名稱的函數(shù)式,我們可利用正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、正切函數(shù)、一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性來求函數(shù)的最值.若函數(shù)的定義域內(nèi)含有多個單調(diào)區(qū)間,則需根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求得每個單調(diào)區(qū)間上的最值,再將所得的結(jié)果進行比較,較大的為最大值,較小的為最小值.
解答本題,需先根據(jù)輔助角公式,將函數(shù)式化簡為只含一種函數(shù)名稱的式子,然后根據(jù)正弦函數(shù)的單調(diào)性求出最值.
三、利用一元二次方程的根的判別式
對于含有二次式的三角函數(shù)式,通??刹捎门袆e式法來求最值.首先需將y看作參數(shù),構(gòu)造關(guān)于x的一元二次方程;然后根據(jù)方程有解,建立關(guān)于判別式的不等式△≥0;再解不等式,得到對應(yīng)的解集,即可求得三角函數(shù)的最值.
例3.
利用一元二次方程的根的判別式求函數(shù)的最值,需確保方程的二次項的系數(shù)不為0.若二次項的系數(shù)為參數(shù),則需對其進行討論.
相比較而言,第一、二種措施比較常用,且適用范圍較廣;第三種措施的適用范圍較窄,但是較為便捷.同學(xué)們在求最值時,要注意根據(jù)函數(shù)式的結(jié)構(gòu)特點,選擇與之相應(yīng)的措施進行求解.
(作者單位:甘肅省慶陽市環(huán)縣第四中學(xué))