一、函数法
对于形如y=af²(x)+bf(x)+c (其中f(x)=sinx、cosx 或 tanx等)型的函数,可构造二次函数y=at²+bt+c利用在某一区间上求二次函数最值的方法求解。
求函数Y=cos²x+sinx在区间[-π/4,π/4]上的最值
解:令sinx=t ∵x∈[-π/4,π/4] ∴ t∈[-√2/2,√2/2]
∴y=cos²x+sinx=-sin²x+sinx+1=-t²+t+1=-2(t-1/2 )²+5/4
这是一个关于t (t∈ [-√2/2,√2/2]) 的二次函数,其图象是开口方向向下的抛物线的一部分
∴当t=1/2 即 x=π/6 时, ymax=5/4
当t=-√2/2即 x=-π/4时,ymin=(1-√2)/2
二、数形结合法
对于形如 y=(a+bsinx)/(c+dcosx) 型的函数,往往可用数形结合法来求最值。
求函数y=(√3+sinx)/(1+cosx)的最小值
解:y=[sinx-(-√3)]/[cosx-(-1)]
根据函数表达式的几何意义可知是圆x²+y²=1上的任一点B与定点A(-1,-√3)的连线斜率
而显然可知当连线AB是圆的切线时,斜率最小,ymin=tan30°=√3/3
三、换元法
对于形如y=a(sinx±cosx)+bsinxcosx+c 型的函数,可采用换元法求解
求函数y=(1+sinx)(1+cosx)的值域
解:y=(1+sinx)(1+cosx)=1+sinx+cosx+sinxcosx
令t=sinx+cosx,则t∈[-√2,√2],sinxcosx=(t²-1)/2
∴原函数y=1+t+(t²-1)/2=(t+1)²/2
∴当t∈[-√2,√2]时,函数的值域为[0,(3+2√2)/2]
四、放缩法
已知x∈(0,π/2),求函数y=3^(cos²x) +3^(sin²x)的最小值
解:有均值不等式a+b≥2√(ab)有:
y=3^(cos²x) +3^(sin²x)≥2√[3^(cos²x) *3^(sin²x)]=2√[3^(cos²x+(sin²x)=2√3
当且仅当3^(cos²x)=3^(sin²x)即x=π/4是取等号
∴函数的最小值为ymin=2√3
五、向量法
求函数f(x)=3sinxcosx-4cos²x的最大值。
解:∵f(x)=3sinxcosx-4cos²x=(3/2)sin2x-2cos2x -2
设向量a=(-2,3/2),向量b=(cos2x,sin2x)
而向量a·向量b≤|向量a|·|向量b|
∴-2cos2x +(3/2)sin2x≤√[(-2)²+(3/2)²]*√(cos²2x+sin²2x) =5/2
∴函数-2cos2x +(3/2)sin2x -2≤1/2 ∴f(x)max=1/2
其实求三角函数和的最值的方式是不一而论的,对于每个人来说可能都有不尽相同的方式。
只要自己找到适合自己的解题方式就好,无需去想着别人的方法。