内容正文:
专题11三角恒等变换,角度和差倍半
知识点七 整体代换与二次函数模型
三角函数和二次函数交汇也是一种常见题型,我们将其分为三类,第一类是最简单的,就是,与之间的二次函数关系,第二类则有一点隐藏,就是与之间的关系,第三类则是2018年高考开始出现的与之间的关系,我们逐类分析.
第一类:关于,与之间为二次函数关系
例题精选
【例22】(2021•北京)函数是
A.奇函数,且最大值为2 B.偶函数,且最大值为2
C.奇函数,且最大值为 D.偶函数,且最大值为
【例23】(2018•上海)已知.
(1)若,且,,求的值;
(2)求函数的最小值.
【例24】(2017•新课标Ⅲ)已知,则
A. B. C. D.
【例25】(2021•江西模拟)函数的最大值为 .
【例26】(2021•多选•岳阳二模)设函数,则( )
A. B.在上单调递增
C.在上有最大值 D.是的一条对称轴
第三类:与类型和
此类型题虽然是二次和一次的关系,但是换元无法解决问题,所以本类问题通常用数形结合或者求导来解决,则需要结合不等式和辅助角一起分析,我们先以2018年高考题来进行分类讲解.
【例27】(2018•全国Ⅰ卷)已知函数,则的最小值是 .
【例28】(2022•深圳期末)已知函,则的最大值是_________.
*我们来探秘最大值:
定理:若 时,取得最大值,此类型题的本质就是构造两个不同函数,当时,,,故.本类型题当中,显然在第一象限,即,时探讨最大值.不妨令时,,同时成立,我们先介绍一个函数:
,当,时,(如图),我们也可以用分区间证明,
当时,,,;同理,当时,,,,当时,,,,所以
,
,其中,当且仅当时取得最大值,此时,即时,
针对例27:,
取得最值时,,满足最值的式子,此时求得最大值,最大值为,根据奇函数性质,求得最小值为.
针对例28,,,取得最值时,求最大值时取,满足最值的式子,此时求得最大值为.
*【例29】求的最大值.
【例30】已知函数,则函数的最大值为( )
A. B. C. D.
试题精选
23.函数的最大值是 .
24.函数的最小值为 .
25.(2021•多选•莆田二模)若函数,则( )
A.是周期函数 B.在上有个零点
C.在上是增函数 D.的最小值为
26.(2022•广州月考)已知关于的方程在有解,则的取值范围是 .
27.(2021•湛江期末)函数的最小值为 .
28.求函数,的值域 .
29.(2022•湖北期末)已知函数,给出下列结论:①的图象关于直线对称;②的图象关于点对称;③的最大值为;④是周期函数,其中正确结论有 .(请填写序号)
30.(2021•成都期中)函数的最大值为 .
31.(2021•东莞期末)已知函数,,则函数的最大值为 .
知识点八 三角换元的函数思想
一.凡是涉及到类型问题,我们可以设,从而简化思考和计算.
【例31】已知函数的最大值为M,最小值为m,则的值为( )
【例32】求函数(且)的值域.
【例33】求函数的值域.
二. 隐半圆类型
隐半圆常常出现的结构为:①;②.
隐半圆的结构特点:根式下为二次代数式,且二次项系数为.如表示以原点为圆心,为
半径的圆的上半圆,表示以为圆心,为半径的圆的上半圆,必要的时候可以进行
三角换元,上的任意一点可以表示为,上的任意一点可以表
示为,此时的范围为.
【例34】(2022•开福期中)函数的最小值为 .
【例35】(2022•广州期中)若方程仅有一解,则实数的取值范围是 .
【例36】(2022•浙江模拟)记,则的最大值为( )
A. B. C. D.
试题精选
32.(2022•尧都月考)已知实数,满足,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
33.(2022•洛阳期末)函数的值域为( )
A. B. C. D.
34.(2022•枣庄月考)函数的值域为( )
A. B. C. D.
35.(2022•广东期末)函数的值域是( )
A. B. C. D.
36.(2022•沙坪坝期末)函数的值域是( )
A. B. C. D.
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专题11三角恒等变换,角度和差倍半
知识点七 整体代换与二次函数模型
三角函数和二次函数交汇也是一种常见题型,我们将其分为三类,第一类是最简单的,就是,与之间