周桂如
(福建船政交通职业学院基础教研室,福建福州350007)
一类特殊三角函数的最大值解
周桂如
(福建船政交通职业学院基础教研室,福建福州350007)
首先在△ABC中,给出特定系数的最大值问题,分别利用逐步分析法、拉格朗日乘数法和不等式三种方法获得相同的结果,然后利用拉格朗日乘数法推导出任意系数三角函数(其中)的最大值求解方法,最后推导三角函数(其中)的极值。
拉格朗日乘数法;逐步分析法;极值
最值和不等式,是数学组成的重要内容和部分,不等式揭示变量之间的制约关系,而最值问题与它紧密相关。三角函数的最值问题是函数最值问题的一个重要部分。解答三角函数的最值问题,除了要用到代数中求最值问题的定理和方法外,通常还要借助三角函数的一些特性来求解。
引理1[1]:,当其中时取得最大值。
引理2[2]:在任意△ABC中有
引理3[3]:对及及任意△ABC有当且仅当且时等号成立。
引理4[4]:设函数在点的某邻域内具有二阶连续偏导数,且点是函数的驻点,即,记:则:
1.1 逐步分析法[5]
三角形三个角A、B、C的取值范围为
1.2 用拉格朗日乘数法
1.3 不等式法
2.1 对于△ABC,(其中)的极值
根据拉格朗日乘数法
2.2 对于△ABC,(其中的极值
根据拉格朗日乘数法
三角函数最值问题题型丰富多彩,其解法也层出不穷。例如利用三角函数的有界性、换元法、判别式法、利用函数的单调性、对含参数的三角函数最值的分类讨论法、利用基本不等式法(如:和差化积与积化和差公式、均值不等式、柯西不等式)等都是解三角函数最值的常用手段,解决这类问题关键是在于对三角函数的灵活应用,抓住关键和本质所在。
注释及参考文献:
[1]数学教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书[M].北京:人民教育出版社,2004:35-40.
[2]裴礼文.数学分析中的典型问题与方法[M].北京:高等教育出版社,1993,267-287.
[3]杨学枝.关于三角形的两类不等式[J].湖南教育学院学报,1999,17(2):32-37.
[4]华东师范大学数学系.数学分析第三版[M].北京:高等教育出版社,2003.
[5]胡中双.浅谈高中数学教学中创造性思维能力的培养[J].湖南教育学院学报,2001,19(4):147-148.
The Solution to Maximum Value of a Special Class of Trigonometric Functions
ZHOU Gui-ru
(Department of Basic Teaching,Fujian Chuanzheng Communications College,Fuzhou,Fujian 350007)
For the maximum value of a trigonometric functionwith special coefficients in△ ABC,three solutions of analysis segment,the Lagrange multiplier,the inequalities,are first proposed,leading to the same result.Then for a general trigonometric functionwith the coefficients,b,andcbelonging to,the Lagrange multiplier is used to seek its maximum value.Finally,the solution to the extreme value of the trigonometric functionwith the coefficients,b,andcbelonging tois derived.
Lagrange multiplier;analysis segment;extreme value
O174
A
1673-1891(2015)03-0012-03
2015-05-03
周桂如(1980-),女,硕士,讲师,主要从事应用数学方面的研究。