(2)求函数f(x)的单调递增区间.
x解:(1)当a=1时,f(x)=2cos2+sinx+b
2
=∴递增区间为[2kπ-
2sin(x??4)?b?1
3??,2k??44](k∈z)
2asin(x?(2)∵f (x)=a(sinx+cosx)+a+b=而x∈[0,π],x+∴sin(x+
?4?4?4)?a?b
∈[
?5?,44]
)∈[?2,1] 2?2a?a?b?3?∴?2?2a(?)?a?b?42??a?1?2 ∴? ???b?4变式训练3:已知函数f (x)=log1(sinx-cosx)
2⑴ 求它的定义域和值域;
⑵ 求它的单调区间; ⑶ 判断它的奇偶性;
⑷ 判定它的周期性,如果是周期函数,求出它的最小正周期. 解:(1) 由题意得:sinx-cosx>0即从而得2kπ+
?42sin(x-
?4)>0
<x<2kπ+π
?4,2k?+5?454函数的定义域为(2k?+∵0<sin(x-
?4)(k∈z)
2)≤1 ∴0<sinx-cosx≤
212
12即log 1(sinx-cosx)≥log 122=-故函数f (x)的值域为[-,+∞]
?4(2) ∵sinx-cosx=[2k?+?4,2k?+3?42sin(x-)在f(x)的定义域上的单调递增区间为(2k?+3?5?,2k?+44)(k∈z),单调递减区间为
](k∈z)
(3) ∵f(x)的定义域在数轴上对应的点关于原点不对称.
∴f(x)是非奇非偶函数.
(4) ∵f(x+2π)=log 1[sin(x+2π)-cos(x+2π)]
2=log 1 (sinx-cosx)=f(x)
2∴f (x)函数的最小正周期T=2π
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例4.已知函数y=acosx+b的最大值为1,最小值是-3,试确定f(x)=b sin(ax+解:(1)若a>0,则a+b=1,-a+b=-3, ∴ a=2,b=-1,此时,f(x)=-sin(2x+单调增区间为[kπ+单调减区间为[kπ-
?7?,kπ+] (k∈z) 1212?5?,kπ+] (k∈z)
1212?)的单调区间. 3?) 3(2) 若a<0,则-a+b=1,a+b=-3, ∴ a=-2,b=-1, 单调增区间为[kπ-单调减区间为[kπ+
?5?,kπ+] (k∈z) 12125?11?,kπ+] (k∈z) 1212变式训练4:某港口水的深度y(米)是时间t(0≤t<24,单位:时)的函数,记作y=f(t),下面是某日水深的
数据:
6 9 12 t(时) 0 3 y(米) 10 13 t(时) 15 18 9.9 7 21 10 24 10 y(米) 13 10.1 7 经过长期观察,y=f(t)的曲线可以近似地看成函数y=Asinωx+b的图象.
(1)试根据以上数据,求出函数y=f(t)的近似表达式;
(2)一般情况下,船底离海底的距离为5米或5米以上时认为是安全的(船舶停靠时,船底中需不碰海底即可),某船吃水深度(船底离水面的距离)为6.5米,如果希望该船在一天内安全进出港,请问,它至多在港里停留多长时间(忽略进出港所需的时间)?
解:(1) 由已知数据,易知函数y=f(t)的周期T=12,振幅A=3,b=10 ∴y=3sin
?t=10 6(2) 由题意,该船进出港时,水深应不小于5+6.5=11.5(米) ∴3sin
1??t+10≥11.5 sint≥
266解得2k?+
??5?≤t≤2k?+ 666即12k+1≤t≤12k+5 k∈z
在同一天内,取k=0或1. ∴1≤t≤5 或 13≤t≤17
∴该船最早能在凌晨1时进港,最迟下午17时出港,在港内最多能停留16小时.
小结归纳 1.求三角函数的定义域既要注意一般函数求定义域的规律,又要注意三角函数本身的特有属性,如常常丢掉使tanx有意义的x≠nπ+
?(n∈Z). 22.求函数值域的问题一方面要熟悉求值域的一般方法和依据,另一方面要注意三角函数的有界性.
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3.求周期一般先将函数式化为y=Af(ωx+?)(f为三角函数),再用周期公式求解.
4.函数y=Asin(ωx+?)(A>0,ω>0)的单调区间的确定的基本思想是把(ωx+?)看作一个整体,再利用正弦函数的单调区间解出x即为所求.若ω<0,可用诱导公式变为y=-Asin(-ωx-?)再仿照以上方法解之.
第9课时 三角函数的最值
1.一元二次函数与一元二次方程
一元二次函数与一元二次方程(以后还将学习一元二次不等式)的关系一直是高中数学函数这部分内容中的重点,也是高考必考的知识点.我们要弄清楚它们之间的对应关系:一元二次函数的图象与x轴的交点的横坐标是对应一元二次方程的解;反之,一元二次方程的解也是对应的一元二次函数的图象与x轴的交点的横坐标. 2.函数与方程
两个函数y?f(x)与y?g(x)图象交点的横坐标就是方程f(x)?g(x)的解;反之,要求方程基础过关 f(x)?g(x)的解,也只要求函数y?f(x)与y?g(x)图象交点的横坐标.
3.二分法求方程的近似解
二分法求方程的近似解,首先要找到方程的根所在的区间(m,n),则必有f(m)?f(n)?0,再取区间的中点p?m?n,再判断f(p)?f(m)的正负号,若f(p)?f(m)?0,则根在区间(m,p)中;若2f(p)?f(m)?0,则根在(p,n)中;若f(p)?0,则p即为方程的根.按照以上方法重复进行下去,直到
区间的两个端点的近似值相同(且都符合精确度要求),即可得一个近似值.
典型例题
例1. 求下列函数的最值. ⑴ y=
sin2x?sinx;
1?cosx⑵ y=2 cos(⑶ y??+x)+2cosx; 31?sinx.
3?cosx2sinx?cosx?sinx?2cos2x?2cosx1?cosx解:(1) y==2(cosx?
121)?2212
12∴ 当cosx=?时,ymin=? ∵ cosx≠1
∴ 函数y没有最大值。
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(2) y=2cos(
?3?x)+2cosx
=2cos?cosx?2sin?33sinx?2cosx
=3cosx-3sinx
=2
3cos(x??6)
∴当cos(x??6)=-1时,ymin=-23
当cos(x??6)=1时,ymax=23
(3) 由y?1?sinx3?cosx得sinx-ycosx=3y-1
∴y2?1sin(x??)=3y-1 (tan?=-y) ∵|sin(x+?)|≤1 ∴|3y-1|≤y2?1 解得0≤y≤31?sinx4 故y?3?cosx的值域为[0,34]
注:此题也可用其几何意义在求值域.
变式训练1:求下列函数的值域: (1)y=
sin2xsinx1?cosx;
(2)y=sinx+cosx+sinxcosx; (3)y=2cos(?3?x)+2cosx.
解 (1)y=2sinxcosxsinx2cosx(1?cos2x)1?cosx=1?cosx
=2cos2x+2cosx=2(cosx?1)2-122.
于是当且仅当cosx=1时取得ymax=4,但cosx≠1, ∴y<4,且ymin=-1,当且仅当cosx=-122时取得.
故函数值域为???1??2,4??.
(2)令t=sinx+cosx,则有t2=1+2sinxcosx, 即sinxcosx=
t2?12. 有y=f(t)=t+t2?12=12(t?1)2?1.
又t=sinx+cosx=2sin(x??4),
∴-2≤t≤2.
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咨询热线: 故y=f(t)=
1(t?1)2?1(-2≤t≤2), 212从而知:f(-1)≤y≤f(2),即-1≤y≤2+.
1?即函数的值域为??1,2???.
?2?(3)y=2cos(?x)+2cosx
3?=2cos
??cosx-2sinsinx+2cosx 33=3cosx-3sinx
?3?1=23?cosx?sinx?
?2?2??=23cos(x?).
6?∵cos(x?)≤1
6?∴该函数值域为[-23,23].
例2. 试求函数y=sinx+cosx+2sinxcosx+2的最大值与最小值,又若x?[0,]呢?
2?解: 令t=sinx+cosx 则t∈[-2,2] 又2sinx+cosx=(sinx+cosx)2-1=t2-1 ∴y=t2+t+1=(t+)2+,显然ymax=3+2 若x∈[0,
121234?] 则t∈[1,2] 234y=(t+)+在[1,2]单调递增. 当t=1即x=0或x=当t=2即x=
?时,y取最小值3. 2?时,y取最大值3+2. 4变式训练2:求函数f(x)?x?cosx(sinx?cosx)??3??x???,?的最大值和最小值.
?44?点拔:三角函数求最值一般利用三角变形求解,此题用常规方法非常困难,而用导数求最值既方便又简单. 解:f(x)=x-(sin2x+cos2x)- ∴f′(x)=1+2sin(2x-∵x∈[-
?) 412125?3??3?,] ∴2x-∈[-,?]
44444非学无以广才 非静无以致远 咨询热线:0757-86081986