三角函数最值问题通常要求根据给出的角的范围和函、数的解析式求函数的最值.这类问题侧重于考查三角函数的基本公式、性质、图象等知识.求解三角函数最值的方法很多,下面主要介绍求解三角函数问题的几种措施.
一、配方
对于偶次三角函数最值问题,通常可以采用配方法来求函数的最值.首先根据二倍角公式、辅助角公式、两角和差公式等进行恒等变换,将函数式化简;然后根据完全平方公式将其配方为[A(sinx+k)2+h]、[A(cosx+k)2+h]、[A(tanx+k)2+h]的形式;再根据[sinx]、[cosx]、[tanx]的取值范围以及正弦、余弦、正切函数的性质求出函数的最值.
二、数形结合
数形结合法是解答函数问题的重要方法.运用数形结合法求三角函数的最值,需先根据三角函数式画出函数的图象,或根据函数式中代数式的几何意义画出几何图形;然后通过研究图形中的点、直线、曲线、坐标轴之间的位置关系,找到函数式取得最值的情形,进而求得函数的最大值、最小值.
我们将函数式看作定点[A(-3,-2)]与单位圆上一点[P(cosx,sinx)]连线的斜率,通过研究图形可发现:函数式在直线与单位圆相切时取得最值,于是根据圆的性质:切点到圆心的距离等于半径来建立关系式,从而求得函数的最值.
三、采用导数法
导数法是求函数最值的重要工具.当遇到一些含有高次、指数式或对数式的三角函数最值问题时,可以先将函数式简化;再对其求导,通过研究导函数与零的关系,判断出函数的单调性;然后根据极值的定义求得函数的极值;最后将极值与函数定义域端点处的函数值相比较,即可求得函数的最值.
用导数法求三角函数的最值,关键要根据导函数与函数单调性之间的关系判断出函数的单调性,进而确定三角函数的极值、最值.
上述三种方法都是求解三角函数最值问题的重要方法.同学们在日常学习中,要积累解题经验,学会归纳、总结一些常用的解题方法、技巧,这样在后续解题时就能信手拈来,应用自如.