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重难专攻(五)三角函数与解三角形中的最值(范围)问题
三角函数与解三角形中的最值(范围)问题是高考的热点,
主要涉及两类:一是三角函数式的最值(范围)问题;
二是三角形中的最值(范围)问题,其求解方法多样,
一般常用的方法有:
(1)利用三角函数的性质求最值(范围);
(2)构造转化为新元函数求最值(范围);
(3)利用基本不等式求最值(范围)等.
考点1
考点1三角函数式中的最值(范围)问题
性
【例1】(1)函数f(x)=cosx+(x+1)sinx+1在区间[0,2π]的最小值、最大值分别为()
A.-π2,π2 B.-3
C.-π2,π2+2 D.-3π2
(2)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,|φ|≤π2)的图象离原点最近的对称轴为x=x0,若满足|x0|≤π6,则称f(x)为“近轴函数”.若函数y=2sin(2x-φ)是“近轴函数”,则φ的取值范围是(
A.[π6,π2] B.[-π2
C.[-π2,-π6]∪[π6,π2] D.[-
方法技巧
同角不同次型三角函数与一次(二次)函数结合的函数式求最值问题,一般不能通过三角恒等变换化为y=Asin(ωx+φ)的形式,因此不能利用三角函数的性质求最值,常利用导数法先判断给定区间上的单调性(极值),从而求得最值(范围);或列出关于所求量的不等式(组),进而求出该量的最值(范围).
跟踪训练
1.已知直线x=-π6是函数f(x)=2sin(2x+φ)(|φ|<π2)图象的一条对称轴,则f(x)在[0,π2]上的值域为
A.[-1,1] B.[1,2]
C.(-1,2] D.[-1,2]
2.函数y=sinx+52-sinx的最大值是
考点2
考点2三角形中的最值(范围)问题
考向1利用三角函数的性质求最值(范围)
【例2】在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cos2A+cos2B-cos2C=1-2sinAsinB.
(1)求角C的大小;
(2)求sinA+sinB+sinC的取值范围.
方法技巧
先利用正弦定理化角为边,再利用三角形内角和定理和辅助角公式,将目标函数转化为只含一个角的三角函数,最后利用三角函数的性质求解.
考向2构造转化为新元函数求最值(范围)
【例3】△ABC的三个内角为A,B,C,求当A为何值时,cosA+2cosB+C2取得最大值
方法技巧
利用换元法构造关于新元且熟知的函数(如一次函数,二次函数,指数函数,对数函数等),在新元所在的区间内求最值(范围),有时也可利用导数求最值(范围).
考向3利用基本不等式求最值(范围)
【例4】在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知3(a2+c2-b2)=-2absinC.
(1)求角B;
(2)若D为AC的中点,且BD=2,求△ABC面积的最大值.
方法技巧
跟踪训练
1.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,2sinA+1
(1)若B=π6,求C
(2)若B∈[π6,π4),求c
2.记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cosC+(cosB-22sinB)cosA=0.
(1)求cosA的值;
(2)若b+c=1,求a的取值范围.
课后分层跟踪巩固
基础达标A
基础达标A
1.设函数f(x)=cosωx(ω>0),将y=f(x)的图象向右平移π3个单位长度后,所得的图象与原图象重合,则ω的最小值为(
A.13 B.
C.6 D.9
2.若函数f(x)=(1+3tanx)cosx,0≤x<π2,则f(x)的最大值为(
A.1 B.2
C.3+1 D.3+2
3.△ABC的外接圆半径R=2,C=2π3,则△ABC面积的最大值为(
A.3 B.23
C.4 D.43
4.设l,l+1,l+2是钝角三角形的三边长,则l的取值范围是()
A.0<l<1 B.1<l<3
C.3<l<4 D.4<l<6
5.已知函数f(x)=cos2x+sinx-14的定义域为[0,m],值域为[34,1],则实数m的最大值为(
A.π B.7
C.4π3
6.(多选)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,3(acosC+ccosA)=2bsinB,且∠CAB=π3,若点D是△ABC外一点,DC=1,DA=3,则下列结论正确的是(
A.△ABC的内角B=π
B.△ABC的内角∠ACB=π
C.△ACD的面积为3
D.四边形ABCD面积的最大值为53
7.设函数f(x)=sin(2x+π6),若函数f(x+φ)是偶函数,则正数φ的最小值为
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