摘?要:解決高中數(shù)學(xué)中三角問題時,由于受到慣性思維的誘導(dǎo),學(xué)生普遍將思路局限在三角的知識體系中,難以發(fā)散思維,轉(zhuǎn)化視角,跳出三角的知識體系.三角題中的輔助角、換元、二次函數(shù)、導(dǎo)數(shù)基因,就是常見的類型,下面舉列說明此類題型的解法.
關(guān)鍵詞:輔助角;換元;二次函數(shù);導(dǎo)數(shù);思維慣性
中圖分類號:G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1008-0333(2020)22-0015-01
例1?(2018全國卷)函數(shù)f(x)=cosx-sinx在x∈[-a,a]是減函數(shù),則a的最大值是.
輔助角型?f(x)=cosx-sinx=2cos(x+π4),其減區(qū)間由2kπ≤x+π4≤2kπ+π,k∈Z,得2kπ-π4≤x≤2kπ+3π4,k∈Z.令k=0,則唯一一個由負(fù)到正的減區(qū)間為[-π4,3π4],依題[-a,a][-π4,3π4],解得0<a≤π4,所以a的最大值為π4.
例2?(大綱卷文)函數(shù)y=cos2x+2sinx的最大值是.
二次函數(shù)型?y=cos2x+2sinx=1-2sin2x+2sinx.令t=sinx,t∈[-1,1],則y=-2t2+2t+1=-2(t-12)2+32.當(dāng)t=12時,函數(shù)的最大值32.
例3?(大綱卷理)函數(shù)y=cos2x+asinx,在(π6,π2)內(nèi)是減函數(shù),求a的取值范圍.
二次函數(shù)型?y=cos2x+asinx=-2sin2x+asinx+1.令t=sinx,t∈(12,1),則y=-2t2+at+1,此二次函數(shù)的圖象開口向下,對稱軸x=a4,所以a4≤12,即a≤2.
例4?(2016新課標(biāo))若函數(shù)f(x)=x-13sin2x+asinx在(-∞,+∞)上單調(diào)遞增,則a的取值范圍是().
A.[-1,1]?B.[-1,13]
C.[-13,13]D.[-1,-13]
導(dǎo)數(shù)型?依題f ′(x)=1-23cos2x+acosx=-43cos2x+acosx+53≥0恒成立.
令t=cosx,t∈[-1,1],則
f ′(t)=4t2-3at-5≤0在t∈[-1,1]恒成立,即f ′(-1)≤0且f ′(1)≤0,解得a∈[-13,13].
例5?(2018全國卷)已知函數(shù)f(x)=sin2x+2sinx,求函數(shù)的最小值.
導(dǎo)數(shù)型?f ′(x)=2cosx+2cos2x=4cos2x+2cosx-2=2(2cosx-1)(cosx+1).由f ′(x)>0,即cosx>12解得函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間:(2kπ-π3,2kπ+π3),k∈Z.由f ′(x)<0,即cosx<12解得函數(shù)單調(diào)遞減區(qū)間:(2kπ+π3,2kπ+5π3),k∈Z.若不考慮周期因素,函數(shù)有無窮多相等極大值,極大值等于最大值,即f(π3)=332.函數(shù)有無窮多相等極小值,極小值等于最小值,即f(5π3)=-332.
例6?求函數(shù)f(x)=(4-3sinx)(4-3cosx)的最小值.
換元型?f(x)=16-12(sinx+cosx)+9sinxcosx.令t=sinx+cosx=2sin(x+π4)∈[-2,2],則sinxcosx=t2-12.則函數(shù)化為y=12(9t2-24t+23).當(dāng)t=43時,函數(shù)取最小值72.
參考文獻(xiàn):[1]梁宗明.三角題中的二次函數(shù)情緣[J].數(shù)理化解題研究,2017(10):21.
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