就三角函数模型,我们主要有以下几个方面的简单应用:
第一、有解析式,求出函数图像,并做性质研究,具体体现在;
已知y=Asin(ωx+ψ)图像,求函数解析式;这类问题,我们主要用"五点法"来确定其中的系数;
对照y=sinx,在【0,2π】区间范围内,三个平衡点,2个极值点,如下图所标示:
利用五点法实例来刻画:
1、A的确定,一般可由图像的最高点和最低点来确定|A|;
2、ω的确定,往往通过求周期T来确定,可通过已知函数曲线与x轴的交点从而来确定T,也即相邻的两个最高点或最低点之间的距离为T/2,相邻的两个最高点(或者最低点)之间的距离为T;
3、ψ的确定,从寻找“五点法”中的第一零点(-ψ/ω,0)(也叫作初始点)作为突破口,要从图像的升降情况找准第一零点的位置。
第二、已知解析式作图-通常就是用五点法作图,这里切记正余弦函数3个平衡点,2个极值点。
第三、三角函数的模型应用,这类问题主要聚焦在实际问题的转化上面,首先将实际问题转化成三角函数问题,然后利用三角函数知识进行求解。
常见题型有以下六种情形:
1、y=asinx+b(或者y=acosx+b)型,这类问题主要是利用正余弦函数的有界性来解决问题,注意解题的时候,需对字母a的符号进行分类讨论;
2、y=asinx+bcosx+c型,这类问题主要是借助于辅助角公式将函数进行转化,然后在利用正余弦函数的有界性来求得值域;
3、y=asin²x+bsinx+c型,这类问题主要是转化为二次函数求最值问题,这里需要关注|sinx|≤1,;
4、y=(asinx+b)/(csinx+d)型,这类问题主要是反解出sinx,划归为|sinx|≤1求值;
5、y=(asinx+b)/(ccosx+d)型,这类问题主要是把它看做方程,整理成y=asinx+bcosx+c型,利用辅助角公式来进一步解决问题;
6、y=a(sinx±cosx)+bsinxcosx+c型,这类问题我们一般采用的是换元法来进行解决问题;令t=sinx±cosx后转化为二次函数在闭区间上的最值问题;
针对以上六种情形,我们的方法主要汇总如下:
1、配方法:函数表达式中只含有正弦或者余弦函数,且他们的最高次数为2次时,我们
通过配方或者换元将给定的函数化为二次函数最值问题来处理;
2、引入辅助角公式法:此类问题为y=asin²x+bsinx·cosx+ccos²x的三角函数求最值问题,他可通过降次化简整理为y=asinx+bcosx的形式求解;
3、利用三角函数的有界性:y=(asinx+b)/(csinx+d)型的三角函数求最值问题,分子分母的三角函数同名、同角,一般就是化为关于sinx的部分分式,再利用三角函数的有界性来求值。
4、换元法(引入参数法):对于式子中同事含有sinx±cosx与sinx·cosx的函数,运用关系式(sinx±cosx)²=1±2sinxcosx,一般都采用换元法·,化为关于t(t=sinx±cosx)的二次函数去求最值,这里需要注意的是换元后新变量t的取值范围。
5、数形结合法:由sin²x+cos²x=1,所以从图形考虑,点(cosx,sinx)在单位圆上,这样对于既含有正弦sinx,又含有余弦cosx的三角函数的最值问题,我们可以考虑数形结合这种几何办法求得。
第一、变角
根据角与角之间的和差倍半、互补、互余等关系,化异角为同角,化复角为单角,使已知角与所求角互相沟通;
第二、升降幂
对次数高的三角函数式一般采取降幂处理,对化简根式问题采取升幂办法;
第三、常数巧变
将常数值转化为三角函数值,有的时候能起到特殊效果;
第四、变名称
变不同名称函数为同名函数,通常是切割化弦或者是弦化弦;
第五、平方
如果给出的两式是两个单角形式,而所求的是两角和与差的形式,可考虑两式平方之后再相加减;
第六、消元
考察题目的结构,如果题设部分含有的角在结论中没有出现,可考虑消元法,快速定位;
第七、配方
根据给出的式子,如果平方项较多,可用配方法解决问题;
以上,主要汇聚了三角函数各种模型的简单应用和最值问题的解决之道,通过上面所讲,相信大家对这类问题有所了解,下面关键是实践,俗话说:实践出真知。
在实践中,这类问题中,一个容易犯的错误提请大家注意:
★★★ 在利用基本不等式求函数最值的时候,一定要注意等号成立条件,千万别踏进题干所设计的误区。
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