用导数法解决三角函数最值问题
高考数学大一轮复习 第三章 三角函数、解三角形 3.2 导数的应用 第2课时 导数与函数的极值、最值教师用书
第2课时导数与函数的极值、最值题型一用导数解决函数极值问题命题点1 根据函数图象判断极值例1 (1)(2016·绍兴模拟)设f′(x)是函数f(x)的导函数，y＝f′(x)的图象如图所示，则y＝f(x)的图象最有可能是( )(2)设函数f(x)在R上可导，其导函数为f′(x)，且函数y＝(1－x)f′(x)的图象如图所示，则下列结论中一定成立的是( )A．函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)B．函数f(x)有极大值f(－2)和极小值f(1)C．函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(－2)D．函数f(x)有极大值f(－2)和极小值f(2)答案(1)C (2)D解析(1)由f′(x)图象可知，x＝0是函数f(x)的极大值点，x＝2是f(x)的极小值点，故选C.(2)由题图可知，当x<－2时，f′(x)>0；当－2<x<1时，f′(x)<0；当1<x<2时，f′(x)<0；当x >2时，f ′(x )>0.由此可以得到函数f (x )在x ＝－2处取得极大值，在x ＝2处取得极小值． 命题点2 求函数的极值例2 (2016·台州模拟)已知函数f (x )＝x －1＋ae x (a ∈R ，e 为自然对数的底数)．(1)若曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线平行于x 轴，求a 的值； (2)求函数f (x )的极值．解 (1)由f (x )＝x －1＋a e x ，得f ′(x )＝1－ae x .又曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线平行于x 轴， 得f ′(1)＝0，即1－ae ＝0，解得a ＝e. (2)f ′(x )＝1－aex ，①当a ≤0时，f ′(x )>0，f (x )为(－∞，＋∞)上的增函数，所以函数f (x )无极值． ②当a >0时，令f ′(x )＝0，得e x＝a ，即x ＝ln a ， 当x ∈(－∞，ln a )时，f ′(x )<0； 当x ∈(ln a ，＋∞)时，f ′(x )>0， 所以f (x )在(－∞，ln a )上单调递减，在(ln a ，＋∞)上单调递增，故f (x )在x ＝ln a 处取得极小值且极小值为f (ln a )＝ln a ，无极大值．综上，当a ≤0时，函数f (x )无极值；当a >0时，f (x )在x ＝ln a 处取得极小值ln a ，无极大值． 命题点3 已知极值求参数例3 (1)(2016·杭州模拟)已知f (x )＝x 3＋3ax 2＋bx ＋a 2在x ＝－1时有极值0，则a －b ＝________.(2)(2016·福州质检)若函数f (x )＝x 33－a2x 2＋x ＋1在区间(12，3)上有极值点，则实数a 的取值范围是( ) A ．(2，52)B ．[2，52)C ．(2，103)D ．[2，103)答案 (1)－7 (2)C解析 (1)由题意得f ′(x )＝3x 2＋6ax ＋b ，则⎩⎪⎨⎪⎧a 2＋3a －b －1＝0，b －6a ＋3＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝1，b ＝3或⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝9，经检验当a ＝1，b ＝3时，函数f (x )在x ＝－1处无法取得极值，而a ＝2，b ＝9满足题意，故a －b ＝－7.(2)若函数f (x )在区间(12，3)上无极值，则当x ∈(12，3)时，f ′(x )＝x 2－ax ＋1≥0恒成立或当x ∈(12，3)时，f ′(x )＝x 2－ax ＋1≤0恒成立．当x ∈(12，3)时，y ＝x ＋1x 的值域是[2，103)；当x ∈(12，3)时，f ′(x )＝x 2－ax ＋1≥0，即a ≤x ＋1x恒成立，a ≤2；当x ∈(12，3)时，f ′(x )＝x 2－ax ＋1≤0，即a ≥x ＋1x 恒成立，a ≥103.因此要使函数f (x )在(12，3)上有极值点，实数a 的取值范围是(2，103)．思维升华 (1)求函数f (x )极值的步骤 ①确定函数的定义域； ②求导数f ′(x )；③解方程f ′(x )＝0，求出函数定义域内的所有根；④列表检验f ′(x )在f ′(x )＝0的根x 0左右两侧值的符号，如果左正右负，那么f (x )在x 0处取极大值，如果左负右正，那么f (x )在x 0处取极小值．(2)若函数y ＝f (x )在区间(a ，b )内有极值，那么y ＝f (x )在(a ，b )内绝不是单调函数，即在某区间上单调函数没有极值．(1)函数f (x )＝(x 2－1)2＋2的极值点是( )A ．x ＝1B ．x ＝－1C ．x ＝1或－1或0D ．x ＝0(2)函数y ＝2x －1x2的极大值是________．答案 (1)C (2)－3解析 (1)∵f (x )＝x 4－2x 2＋3，∵由f ′(x )＝4x 3－4x ＝4x (x ＋1)(x －1)＝0，得x ＝0或x ＝1或x ＝－1.又当x <－1时，f ′(x )<0， 当－1<x <0时，f ′(x )>0. 当0<x <1时，f ′(x )<0， 当x >1时，f ′(x )>0，∴x ＝0,1，－1都是f (x )的极值点． (2)y ′＝2＋2x3，令y ′＝0，得x ＝－1.当x <－1，x >0时，y ′>0；当－1<x <0时，y ′<0. ∴当x ＝－1时，y 取极大值－3. 题型二 用导数求函数的最值例4 已知a ∈R ，函数f (x )＝a x＋ln x －1.(1)当a ＝1时，求曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线方程； (2)求f (x )在区间(0，e]上的最小值．解 (1)当a ＝1时，f (x )＝1x＋ln x －1，x ∈(0，＋∞)，所以f ′(x )＝－1x 2＋1x ＝x －1x2，x ∈(0，＋∞)．因此f ′(2)＝14，即曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线斜率为14.又f (2)＝ln 2－12，所以曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线方程为y －(ln 2－12)＝14(x －2)，即x －4y ＋4ln 2－4＝0.(2)因为f (x )＝ax＋ln x －1，所以f ′(x )＝－a x2＋1x＝x －ax2，x ∈(0，e]．令f ′(x )＝0，得x ＝a .①若a ≤0，则f ′(x )>0，f (x )在区间(0，e]上单调递增，此时函数f (x )无最小值． ②若0<a <e ，则当x ∈(0，a )时，f ′(x )<0，函数f (x )在区间(0，a )上单调递减；当x ∈(a ，e]时，f ′(x )>0，函数f (x )在区间(a ，e]上单调递增， 所以当x ＝a 时，函数f (x )取得最小值ln a .③若a ≥e，则当x ∈(0，e]时，f ′(x )≤0，函数f (x )在区间(0，e]上单调递减， 所以当x ＝e 时，函数f (x )取得最小值ae.综上可知，当a ≤0时，函数f (x )在区间(0，e]上无最小值； 当0<a <e 时，函数f (x )在区间(0，e]上的最小值为ln a ； 当a ≥e 时，函数f (x )在区间(0，e]上的最小值为ae .思维升华 求函数f (x )在[a ，b ]上的最大值和最小值的步骤 (1)求函数在(a ，b )内的极值；(2)求函数在区间端点的函数值f (a )，f (b )；(3)将函数f (x )的极值与f (a )，f (b )比较，其中最大的一个为最大值，最小的一个为最小值．设函数f (x )＝x 3－x 22－2x ＋5，若对任意的x ∈[－1,2]，都有f (x )>a ，则实数a 的取值范围是________________．答案 (－∞，72)解析 由题意知，f ′(x )＝3x 2－x －2， 令f ′(x )＝0，得3x 2－x －2＝0， 解得x ＝1或x ＝－23，又f (1)＝72，f (－23)＝15727，f (－1)＝112，f (2)＝7，故f (x )min ＝72，∴a <72.题型三 函数极值和最值的综合问题例5 已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧－x 3＋x2x ，a ln x x(1)求f (x )在区间(－∞，1)上的极小值和极大值点； (2)求f (x )在[－1，e](e 为自然对数的底数)上的最大值．解 (1)当x <1时，f ′(x )＝－3x 2＋2x ＝－x (3x －2)， 令f ′(x )＝0，解得x ＝0或x ＝23.当x 变化时，f ′(x )，f (x )的变化情况如下表：↘↗↘故当x ＝0时，函数f (x )取得极小值f (0)＝0，函数f (x )的极大值点为x ＝23.(2)①当－1≤x ＜1时，由(1)知，函数f (x )在[－1,0]和[23，1)上单调递减，在[0，23]上单调递增．因为f (－1)＝2，f (23)＝427，f (0)＝0，所以f (x )在[－1,1)上的最大值为2. ②当1≤x ≤e 时，f (x )＝a ln x ， 当a ≤0时，f (x )≤0；当a >0时，f (x )在[1，e]上单调递增， 则f (x )在[1，e]上的最大值为f (e)＝a . 故当a ≥2时，f (x )在[－1，e]上的最大值为a ； 当a <2时，f (x )在[－1，e]上的最大值为2.思维升华 求一个函数在闭区间上的最值和在无穷区间(或开区间)上的最值时，方法是不同的．求函数在无穷区间(或开区间)上的最值，不仅要研究其极值情况，还要研究其单调性，并通过单调性和极值情况，画出函数的大致图象，然后借助图象观察得到函数的最值．若函数f (x )＝13x 3＋x 2－23在区间(a ，a ＋5)上存在最小值，则实数a 的取值范围是( ) A ．[－5,0) B ．(－5,0) C ．[－3,0) D ．(－3,0)答案 C解析 由题意，得f ′(x )＝x 2＋2x ＝x (x ＋2)， 故f (x )在(－∞，－2)，(0，＋∞)上是增函数，在(－2,0)上是减函数，作出其图象如图所示，令13x 3＋x 2－23＝－23得， x ＝0或x ＝－3，则结合图象可知，⎩⎪⎨⎪⎧－3≤a ＜0，a ＋5>0，解得a ∈[－3,0)．3．利用导数求函数的最值典例 (15分)已知函数f (x )＝ln x －ax (a ∈R )． (1)求函数f (x )的单调区间；(2)当a >0时，求函数f (x )在[1,2]上的最小值．思维点拨 (1)已知函数解析式求单调区间，实质上是求f ′(x )>0，f ′(x )<0的解区间，并注意定义域．(2)先研究f (x )在[1,2]上的单调性，再确定最值是端点值还是极值．(3)两小问中，由于解析式中含有参数a ，要对参数a 进行分类讨论． 规范解答解 (1)f ′(x )＝1x－a (x >0)，①当a ≤0时，f ′(x )＝1x－a >0，即函数f (x )的单调递增区间为(0，＋∞)．[3分]②当a >0时，令f ′(x )＝1x －a ＝0，可得x ＝1a，当0<x <1a 时，f ′(x )＝1－axx>0；当x >1a 时，f ′(x )＝1－ax x<0，故函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎪⎫0，1a ，单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫1a，＋∞.[5分]综上可知，当a ≤0时，函数f (x )的单调递增区间为(0，＋∞)；当a >0时，函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎪⎫0，1a ，单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ，＋∞.[6分](2)①当1a≤1，即a ≥1时，函数f (x )在区间[1,2]上是减函数，所以f (x )的最小值是f (2)＝ln 2－2a . [7分]②当1a ≥2，即0<a ≤12时，函数f (x )在区间[1,2]上是增函数，所以f (x )的最小值是f (1)＝－a .[9分]③当1<1a <2，即12<a <1时，函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1，1a 上是增函数，在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ，2上是减函数．又f (2)－f (1)＝ln 2－a ，所以当12<a <ln 2时，最小值是f (1)＝－a ；当ln 2≤a <1时，最小值为f (2)＝ln 2－2a .[13分]综上可知，当0<a <ln 2时，函数f (x )的最小值是－a ； 当a ≥ln 2时，函数f (x )的最小值是ln 2－2a .[15分]用导数法求给定区间上的函数的最值问题一般可用以下几步答题 第一步：(求导数)求函数f (x )的导数f ′(x )；第二步：(求极值)求f (x )在给定区间上的单调性和极值； 第三步：(求端点值)求f (x )在给定区间上的端点值；第四步：(求最值)将f (x )的各极值与f (x )的端点值进行比较，确定f (x )的最大值与最小值； 第五步：(反思)反思回顾，查看关键点，易错点和解题规范.1．函数f (x )＝13x 3－4x ＋4的极大值为( )A.283 B ．6 C.263 D ．7 答案 A解析 f ′(x )＝x 2－4＝(x ＋2)(x －2)，f (x )在(－∞，－2)上单调递增，在(－2,2)上单调递减，在(2，＋∞)上单调递增，所以f (x )的极大值为f (－2)＝283.2．(2016·四川)已知a 为函数f (x )＝x 3－12x 的极小值点，则a 等于( ) A ．－4 B ．－2 C ．4 D ．2 答案 D解析 ∵f (x )＝x 3－12x ，∴f ′(x )＝3x 2－12， 令f ′(x )＝0，得x 1＝－2，x 2＝2.当x ∈(－∞，－2)，(2，＋∞)时，f ′(x )>0，则f (x )单调递增； 当x ∈(－2,2)时，f ′(x )<0，则f (x )单调递减， ∴f (x )的极小值点为a ＝2.3．(2016·温州模拟)函数f (x )＝12x 2－ln x 的最小值为( )A.12 B ．1 C ．0 D ．不存在 答案 A解析 f ′(x )＝x －1x ＝x 2－1x且x >0.令f ′(x )>0，得x >1. 令f ′(x )<0，得0<x <1.∴f (x )在x ＝1处取得极小值也是最小值，f (1)＝12－ln 1＝12.4．已知函数f (x )＝x 3＋ax 2＋(a ＋6)x ＋1有极大值和极小值，则实数a 的取值范围是( ) A ．(－1,2) B ．(－∞，－3)∪(6，＋∞) C ．(－3,6) D ．(－∞，－1)∪(2，＋∞)答案 B解析 ∵f ′(x )＝3x 2＋2ax ＋(a ＋6)， 由已知可得f ′(x )＝0有两个不相等的实根． ∴Δ＝4a 2－4×3(a ＋6)>0，即a 2－3a －18>0. ∴a >6或a <－3.*5.(2016·安阳模拟)函数f (x )＝ax 3＋bx 2＋cx －34(a ，b ，c ∈R )的导函数为f ′(x )，若不等式f ′(x )≤0的解集为{x |－2≤x ≤3}，f (x )的极小值等于－115，则a 的值是( )A ．－8122 B.13 C ．2 D ．5答案 C解析 由已知可得f ′(x )＝3ax 2＋2bx ＋c ，由3ax 2＋2bx ＋c ≤0的解集为{x |－2≤x ≤3}可知a >0， 且－2,3是方程3ax 2＋2bx ＋c ＝0的两根， 则由根与系数的关系知2b 3a ＝－1，c3a ＝－6，∴b ＝－3a2，c ＝－18a ，此时f (x )＝ax 3－3a 2x 2－18ax －34，当x ∈(－∞，－2)时，f ′(x )>0，f (x )为增函数； 当x ∈(－2,3)时，f ′(x )<0，f (x )为减函数； 当x ∈(3，＋∞)时，f ′(x )>0，f (x )为增函数，∴f (3)为f (x )的极小值，且f (3)＝27a －27a2－54a －34＝－115，解得a ＝2，故选C.6．(2016·奉化模拟)已知y ＝f (x )是奇函数，当x ∈(0,2)时，f (x )＝ln x －ax (a >12)，当x ∈(－2,0)时，f (x )的最小值为1，则a 的值等于( )A.14B.13C.12 D ．1 答案 D解析 由题意知，当x ∈(0,2)时，f (x )的最大值为－1. 令f ′(x )＝1x －a ＝0，得x ＝1a，当0<x <1a时，f ′(x )>0；当x >1a时，f ′(x )<0.∴f (x )max ＝f (1a)＝－ln a －1＝－1，解得a ＝1.7．已知函数f (x )＝x 3＋ax 2＋bx ＋a 2在x ＝1处有极值10，则f (2)等于( ) A ．11或18 B ．11 C ．18D ．17或18答案 C解析 ∵函数f (x )＝x 3＋ax 2＋bx ＋a 2在x ＝1处有极值10，∴f (1)＝10，且f ′(1)＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧ 1＋a ＋b ＋a 2＝10，3＋2a ＋b ＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝－3，b ＝3或⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝4，b ＝－11. 而当⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝－3，b ＝3时，函数在x ＝1处无极值，故舍去． ∴f (x )＝x 3＋4x 2－11x ＋16，∴f (2)＝18.8．函数f (x )＝x 3－3a 2x ＋a (a >0)的极大值是正数，极小值是负数，则a 的取值范围是________．答案 (22，＋∞) 解析 f ′(x )＝3x 2－3a 2＝3(x ＋a )(x －a )，由f ′(x )＝0得x ＝±a ，当－a <x <a 时，f ′(x )<0，函数递减；当x >a 或x <－a 时，f ′(x )>0，函数递增．∴f (－a )＝－a 3＋3a 3＋a >0且f (a )＝a 3－3a 3＋a <0，解得a >22. ∴a 的取值范围是(22，＋∞)． 9．(2016·宁波模拟)已知函数f (x )＝13x 3－x 2－x ＋m 在[0,1]上的最小值为13，则实数m 的值为________．答案 2解析 由f (x )＝13x 3－x 2－x ＋m ， 可得f ′(x )＝x 2－2x －1，令x 2－2x －1＝0，可得x ＝1± 2.当x ∈(1－2，1＋2)时，f ′(x )<0，即函数f (x )在(1－2，1＋2)上是减函数，即f (x )在[0,1]上的最小值为f (1)，所以13－1－1＋m ＝13，解得m ＝2. 10．(2016·杭州模拟)已知函数f (x )＝－x 3＋ax 2－4在x ＝2处取得极值，若m ∈[－1,1]，则f (m )的最小值为________．答案 －4解析 f ′(x )＝－3x 2＋2ax ，由f (x )在x ＝2处取得极值知f ′(2)＝0.即－3×4＋2a ×2＝0，故a ＝3.由此可得f (x )＝－x 3＋3x 2－4. f ′(x )＝－3x 2＋6x ，由此可得f (x )在(－1,0)上单调递减，在(0,1)上单调递增， ∴对m ∈[－1,1]时，f (m )min ＝f (0)＝－4.11．设f (x )＝a (x －5)2＋6ln x ，其中a ∈R ，曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线与y 轴相交于点(0,6)．(1)确定a 的值；(2)求函数f (x )的单调区间与极值．解 (1)因为f (x )＝a (x －5)2＋6ln x ，所以f ′(x )＝2a (x －5)＋6x. 令x ＝1，得f (1)＝16a ，f ′(1)＝6－8a ，所以曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线方程为y －16a ＝(6－8a )(x －1)，由点(0,6)在切线上，可得6－16a ＝8a －6，故a ＝12. (2)由(1)知，f (x )＝12(x －5)2＋6ln x (x >0)， f ′(x )＝x －5＋6x ＝x －x －x .令f ′(x )＝0，解得x ＝2或3.当0<x <2或x >3时，f ′(x )>0，故f (x )在(0,2)，(3，＋∞)上为增函数；当2<x <3时，f ′(x )<0，故f (x )在(2,3)上为减函数．由此可知f (x )在x ＝2处取得极大值f (2)＝92＋6ln 2，在x ＝3处取得极小值f (3)＝2＋6ln 3.综上，f (x )的单调递增区间为(0,2)，(3，＋∞)，单调递减区间为(2,3)，f (x )的极大值为92＋6ln 2，极小值为2＋6ln 3.12．设函数f (x )＝a ln x －bx 2(x >0)，若函数f (x )在x ＝1处与直线y ＝－12相切． (1)求实数a ，b 的值；(2)求函数f (x )在[1e，e]上的最大值． 解 (1)f ′(x )＝a x－2bx ，∵函数f (x )在x ＝1处与直线y ＝－12相切， ∴⎩⎪⎨⎪⎧ f ＝a －2b ＝0，f ＝－b ＝－12，解得⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝1，b ＝12.(2)由(1)知，f (x )＝ln x －12x 2， f ′(x )＝1x －x ＝1－x 2x， 当1e ≤x ≤e 时，令f ′(x )>0，得1e≤x <1， 令f ′(x )<0，得1<x ≤e，∴f (x )在[1e，1)上单调递增， 在(1，e]上单调递减，∴f (x )max ＝f (1)＝－12. *13.(2017·杭州调研)已知函数f (x )＝ax 2＋bx －ln x (a >0，b ∈R )．(1)设a ＝1，b ＝－1，求f (x )的单调区间；(2)若对任意的x >0，f (x )≥f (1)，试比较ln a 与－2b 的大小．解 (1)由f (x )＝ax 2＋bx －ln x ，x ∈(0，＋∞)，得f ′(x )＝2ax 2＋bx －1x. ∵a ＝1，b ＝－1，∴f ′(x )＝2x 2－x －1x ＝x ＋x －x (x >0)．令f ′(x )＝0，得x ＝1.当0<x <1时，f ′(x )<0，f (x )单调递减； 当x >1时，f ′(x )>0，f (x )单调递增． ∴f (x )的单调递减区间是(0,1)；单调递增区间是(1，＋∞)．(2)由题意可知，f (x )在x ＝1处取得最小值， 即x ＝1是f (x )的极值点，∴f ′(1)＝0，∴2a ＋b ＝1，即b ＝1－2a . 令g (x )＝2－4x ＋ln x (x >0)，则g ′(x )＝1－4x x. 令g ′(x )＝0，得x ＝14. 当0<x <14时，g ′(x )>0，g (x )单调递增， 当x >14时，g ′(x )<0，g (x )单调递减， ∴g (x )≤g (14)＝1＋ln 14＝1－ln 4<0，∴g (a )<0，即2－4a ＋ln a ＝2b ＋ln a <0， 故ln a <－2b .。
三角函数最值的求法
三角函数最值的求法摘要： 本文主要讨论三角函数的最值的求法，总结归纳出六种常用的方法：上下界法、二次函数法、几何法、不等式法、判别法和用导数法。
关键词：三角函数；最值；求法。
三角函数是当今高考必考的内容之一，而三角函数的最值是函数最值的重要内容，同时也是三角函数的重要分支，故重视和加强这部分内容对于学习三角函数的恒等变换，求解最值，掌握三角函数最值与二次函数、二次方程及不等式性质的关系的应用有着重要的意义。
下面就求三角函数最值问题谈谈我的若干解决方法。
一．上下界法。
根据1sin ≤x 或1cos ≤x 把给定的三角函数或通过适当的恒等变形化成k x A ++)sin(ϕω或k x A ++)cos(ϕω（其中、k 、A 、ϕω均为常数）的形式，然后求出最大值和最小值的方法称为上下界法。
例1：求函数x x y 2sin cos 2-=的最值。
分析：先把原函数变形，然后根据1cos ≤x 直接求出最值。
解：x x y 2sin 22cos 1-+=x x 2sin 2cos 2121-+= 21)2cos(25++=ϕx 帮所求2125max +=y ，2125min +-=y例2：已知函数.,2cos 32sin R x x x y ∈+=求y 的最大值、最小值及相应的x 的集合；解：sin 2sin()2223x x x y π==+ ∴当2232x k πππ+=+，即4,3x k k Z ππ=+∈时，y 取得最大值2，此时x 的取值范围为 |4,3x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭； 当2232πππ-=+k x ，即Z k k x ∈-=,354ππ时，y 取得最小值2－，此时x 的取值范围为⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈-=Z k k x x ,354|ππ。
点评：（1）这种基本题型非常重要，在高考考题中出现的频率较高；（2）当自变量x 的取值范围有限制时，我们在转化时往往要注意变量x 的取值范围，否则容易造成结果错误。
用导数法解决三角函数最值问题
用导数法解决三角函数最值问题作者：张艳来源：《高中生学习·高二文综版》2015年第05期整体思想可以降低“设角”难度例1 ;已知函数[f（θ）=sinθ-3cosθ][（0<θ<π4），]试求当[tanθ]为何值时，函数取最小值.解析 ;[f（θ）=-cos2θ-（3-sinθ）（-sinθ）cos2θ][=3sinθ-1cos2θ，]令[f（θ）=0]，则[sinθ=13].当[sinθ>13]时，[f（θ）>0].当[sinθ<13]时，[f（θ）<0].∴当角[θ]满足[sinθ=13]时，[f（θ）]最小.点拨 ;本题角度也不是特殊角，没有令[sinθ0=13]，而是直接作为整体，判断出函数[f （t）]，也就是[f（sinθ）]在[（0，13）]上单调递减，在[（13，22）]上单调递增，从而求出函数的最小值.例2 ;已知[f（α）=33-5cosαsinα]（[α∈（0，π2）]），试求当角[α]的余弦值为何值时，函数取最小值.解析 ;∵[f（α）=5-33cosαsin2α]，令[cosα=t，|t|<1]，则[y=5-33t1-t2.]∴令[y=0]得，[t=533].当[t<533]时，[y>0].当[t>533]时，[y<0].∴[t=533]时，[y]取得最大.∵[cosα]在[α∈（0，π2）]上是减函数，∴当[α]满足[cosα=533]时，[f（α）]最小.点拨 ;整体法有个易错的地方，就是上面解法如果不添加“[cosα]在[α∈（0，π2）]上是减函数”这句话，不考虑内层函数的单调性，我们是不是就会得出当[cosα=533]时，[f（cosα）]取最大呀？很明显函数[f（t）]应该在[（-1，533）]上单调递增，在[（533，1）]上单调递减，那么对函数[f（t）]来说，在[t=533]处只能取得极大值，而不是极小值，这就和题目要求的结果相悖.事实上，这都是复合函数惹的祸，或者说就是余弦函数惹的祸.因为作为内层函数[cosα]在[α∈（0，π2）]上是减函数，外层函数的单调性直接受到内层函数的影响，所以当角[α]满足[cosα=533]时，[f（α）]取得最小.换元之后再求导可减少运算量例3 ;求函数[y=sin2x+4sinx+32+sinx]最小值与最大值.解析 ;设[t=2+sinx（1≤t≤3）]，则[1+sinx=t-1]，[3+sinx=t+1].[y=sin2x+4sinx+32+sinx=（sinx+1）（sinx+3）2+sinx]=[（t-1）（t+1）t=t-1t]，[1≤t≤3].求导，[y=1+1t2>0]，故[y]在[t∈[1，3]]上是增函数.∴当[t=1]时，[ymin=0].当[t=3]时，[ymax=83].点拨 ;对于本题，我们要直接求导也不是不可以，但是稍微难了.而上面的解法先换元再求导，可以大大地降低运算量.以角度所在的区间作为函数单调区间例4 ;已知[x]为锐角，求函数[y=63sinx+2cosx]的最值.解析 ;因为[y=63sinx+2cosx]，所以[y=-63cosxsin2x+2sinxcos2x=2sin3x-63cos3xsin2xcos2x].当[y=0]时，解得[tan3x=33]，即[tanx=3].又因为[x]是锐角，所以[x=π3].当[0<x<π3]时，[y<0].当[π3<x<π2]时，[y>0].函数[y]在[（0，π3）]上单调递减，在[（π3，π2）]上单调递增，因此，当[x=π3]时函数有最小值16，函数无最大值.点拨 ;三角函数的单调区间一般使用弧度制，在确定单调区间之后，便可以确定函数的极值点，从而确定三角函数的最值，这一点和一般函数并没有二样.将角度直接作为三角函数式子的一部分例5 ;某园林公司计划在一块[O]为圆心，[R]（[R]为常数）为半径的半圆形（如图）地上种植花草树木，其中弓形[CMDC]区域用于观赏样板地，[ΔO CD]区域用于种植花木出售，其余区域用于种植草皮出售.已知观赏样板地的成本是每平方米2元，花木的利润是每平方米8元，草皮的利润是每平方米3元.[草皮地][花木地][观赏样板地][草皮地]（1）设[∠COD=θ]，[CMD=l]，分别用[θ]，[l]表示弓形[CMDC]的面积[S弓=f（θ），S弓=g（l）];（2）园林公司应该怎样规划这块土地，才能使总利润最大？解析 ;（1）[S扇=12R2θ]，[SΔOCD=12R2sinθ]，[S弓=f（θ）=12R2（θ-sinθ）].又[S扇=12Rl]，[∴SΔOCD=12R2sinlR]，[S弓=g（l）=12R（l-RsinlR）].（2）设总利润为[y]元，草皮利润为[y1]元，花木地利润为[y2]，观赏样板地成本为[y3.][y1=3（12πR2-12lR）]，[y2=12R2sinθ∙8]，[y3=12R（l-Rsinθ）∙2]，[∴y=y1+y2-y3=3（12πR2-12R2θ）+12R2sinθ∙8-12R2（θ-sinθ）∙2][=12R2[3π-（5θ-10sinθ）]].设[g（θ）=5θ-10sinθ]，[θ∈（0，π）].[g（θ）=5-10cosθ]， [g（θ）<0，cosθ>12，][g（θ）在θ∈（0，π3）]上为减函数.[g（θ）>0，cosθ<12，g（θ）在θ∈（π3，π）]上为增函数.当[θ=π3]时，[g（θ）]取到最小值，此时总利润最大.所以当园林公司把扇形的圆心角设计成[π3]时，总利润最大.点拨 ;一般来说，一个三角函数式中各个部分都应是三角函数，但是本题却部分出现了角度单列的现象. 其实不就是求导吗？一个角度其实就是一个自变量[x]，单独的[x]难道就不能求导了吗？当然本题要是写成[g（x）=x-2sinx]或许你就会了吧？“设而不求”应对非特殊角极值点横坐标例6 ;函数[y=sinθ（2cosθ+1）]在[[0，π3]]上取最大值时，[cosθ]的值.解析 ;当[0<θ<π3]时，求导得，[y=cosθ2cosθ+1+sinθ-2sinθ=4cos2θ+cosθ-2.]令[y=0]得，[cosθ=33-18].记区间[（0，π3）]上余弦值等于[33-18]的角为[θ0]（惟一存在）.列表如下：[[θ]＼&[0，θ0]＼&[θ0]＼&[（θ0，π3）]＼&[y]＼&[+]＼&0＼&[-]＼&[y]＼&增函数＼&极大值＼&减函数＼&]所以当[θ=θ0]，即[cosθ=33-18]时，[y]取得最大.点拨 ;本题和前面例题不同之处在于，极值点横坐标不是特殊的角度，不能直接表达单调区间.怎么办？遇到此类情形，因为这个极值点是存在的，但是我们最终又不需要求出这个横坐标，只需要对应的函数值，因此我们完全可以“设而不求”.例7 ;求函数[f（θ）=3cosθ+2sinθ2+1]，[θ∈（0，π2）]取最大值时，[tanθ]的值.解析 ;[f（θ）=-3sinθ+cosθ2]，令[f（θ）=0，][sinθ2=16]，设[sinθ02=16，][f（θ）>0，][sinθ2<16]，[θ2<θ02]，即[0<θ<θ0].[f（θ）<0，][sinθ2>16]，[θ2>θ02]，即[θ0<θ<π2].函数[f（θ）]在[（0，θ0）]上单调递增，在[（θ0，π2）]上单调递减，所以函数[f（θ）]在[θ=θ0]处取最大值.此时[sinθ02=16，][tanθ02=135]，[tanθ0=2tanθ021-tan2θ02=2351-135=3517.]所以，[f（θ）]取最大值时，[tanθ]的值为[3517].点拨 ;本题实际上可以用二倍角公式展开，再用二次函数解决的，这里仅仅为了熟悉“设而不求”的手段.。
探究导数思想在三角函数性质中应用
１三角函数的单调性 问题
２ ０ １ ３ 年第 １ ２ 期
福建中学数学
４ ｌ
我们 知道 正 弦 函数 Ｙ＝ｓ ｉ ｎ ｘ的导数 是 Ｙ ＝Ｃ Ｏ Ｓ Ｘ，
也 就 是 说 明 了 Ｙ：ｓ ｉ ｎ ｘ的 单 调递 增 区 间是 余 弦 函 数
Ｙ＝Ｃ Ｏ Ｓ Ｘ图象在 轴 上 方部 分 ， Ｙ＝ｓ ｉ ｎ ｘ的单 调递 减
即 ＋ ２ ｃ ｏ Ｘ 等 ＋ ２ ，
． ．
．
４ ｏ ｃ
＋
∞
４ ｏ ｃ
≤
＋
Ｃ Ｏ
（ Ｊ ｝ ｉ ∈ｚ ） ，
区间是 余弦 函数 Ｙ＝Ｃ Ｏ Ｓ Ｘ图象 在 轴 下 方部分 ， 这 样 学 生就 很容 易 写 出 Ｙ＝ｓ ｉ ｎ ｘ的单调 区间 ，并 更深刻 理 解 正弦 函数 与余 弦 函数 的关 系 ． 知识点 １ ． １ Ｙ＝ｓ ｉ ｎ ｘ的单调递 增 区间是 Ｙ＝Ｃ Ｏ Ｓ Ｘ ≥０的解集 ， Ｙ＝ｓ ｉ ｎ ｘ的单 调递 减 区间是 Ｙ＝Ｃ Ｏ Ｓ Ｘ ０
苏 飞文 洪 丽敏
１ 福 建 省 南安侨 光 中学 （ ３ ６ ２ ３ １ ４ ） ２福建 省南 安第一 中学 （ ３ ６ ２ ３ ０ ０ ） 可 能 由于 三 角 函数 具有 的特殊 完 美 的性 质 ，笔
入三 角函数教 学 中 ．
者 发现 ，老 师 或学 生在 三 角 函数解 题 中应 用很 少应 用到 导数 思 想 ，特 别 是高 三第 一 轮复 习中 ，如 果在
…
ｎ ２ ）．
２
②如 图 ５ ，两个 同 心圆圆 心为 ０，大 圆的半径 为 Ｒ，小 圆的半径 为 ｒ （ ＞ｒ ） ， Ａ为大 圆上任 意一 点 ， Ｊ Ｄ Ｑ为小 圆的直径 ，则 Ａ Ｐ ＋ Ｑ 为 定值 ．
三角函数的极值
三角函数的极值三角函数是数学中常见的一类函数，包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
这些函数在数学和物理等领域中都有广泛的应用。
其中一个重要的概念是极值，即函数的最大值和最小值。
在本文中，将探讨三角函数的极值特性以及如何求解。
一、正弦函数的极值正弦函数是最基本的三角函数之一，表示为sin(x)，其中x为自变量。
正弦函数的定义域是所有实数，值域在[-1, 1]之间。
正弦函数的图像是一条连续的波形，具有无限多个极大值和极小值。
我们可以观察正弦函数的图像，发现它在自变量增大到π/2和3π/2的倍数时，取得极大值1；在自变量增大到π的倍数时，取得极小值-1。
由此可知，正弦函数的最大值为1，最小值为-1。
除此之外，正弦函数在其他点上的取值介于-1和1之间。
二、余弦函数的极值余弦函数是另一种常见的三角函数，表示为cos(x)。
余弦函数的定义域也是所有实数，值域同样在[-1, 1]之间。
余弦函数的图像形状与正弦函数相似，但相位不同。
与正弦函数类似，余弦函数也有无限多个极大值和极小值。
观察余弦函数的图像，可以发现它在自变量增大到2π的倍数时，取得极大值1；在自变量增大到π/2和3π/2的倍数时，取得极小值-1。
其他点上余弦函数的取值也落在-1和1之间。
三、正切函数的极值正切函数是三角函数中的另一个重要函数，表示为tan(x)。
正切函数的定义域是所有实数，但在某些点上存在无穷大或无穷小的间断点。
正切函数的值域包含所有实数。
正切函数的图像呈周期性分布，并且在自变量增大到π/2的倍数时，取得无穷大的极大值；在自变量增大到π的倍数时，取得无穷小的极小值。
其他点上正切函数的取值没有特殊限制。
四、求解要求解三角函数的极值，我们可以首先观察它们的图像，确定函数的周期性和取值范围。
然后，通过求导数的方法，找到函数在定义域内的临界点。
最后，将临界点带入函数，求得对应的函数值，进一步确定最大值和最小值。
需要注意的是，某些三角函数在定义域的某些点上没有极值，而是趋于无穷大或无穷小。
高考数学一轮复习三角函数与解三角形中的最值(范围)问题
，∵函数f（x）＝cos（2x＋φ）（0＜φ＜π）在区间
π π
− ,
6 6
上单调递
π
− ≥ 0,
π
π
π
2π
减，∴ − + , + ⊆[0，π]，即ቐ 3π
解得 ≤φ≤ .令f（x）＝cos
3
3
3
3
+ ≤ π,
3
π
π π
（2x＋φ）＝0，则2x＋φ＝ ＋kπ（k∈Z），即x＝ － ＋ （k∈Z），又函数f
4
解：（2）f（x）＝－
1 2 5
sin−
＋ ＋a.
2
4
17
, 5
4 ⇒൝4
()max ≤
由题意得ቐ
()min ≥ 1
17
,
4 ⇒2≤a≤3，
+ ≤
−1 ≥ 1
即实数a的取值范围是[2，3].
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4】 △ABC中，sin2A－sin2B－sin2C＝sin Bsin C.
重难专攻（四）
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：
（1）三角函数式的最值（范围）问题；（2）利用三角函数性质求某些量的最
值（范围）；（3）三角形中的最值（范围）（周长、面积等），其求解方法多
样，一般常用方法有：（1）利用三角函数的单调性（正、余弦函数的有界性）
3
3
答案
3
3
－
3
3
2
1+ 2
，
｜解题技法｜
sin+
导数与三角函数的综合的解题技巧
导数与三角函数的综合的解题技巧
1.使用导数公式：对于三角函数，有 sin'x=cosx, cos'x=-sinx, tan'x=sec^2x, cot'x=-csc^2x。
根据公式，可以快速求导数。
2.化简式子：如果要求导数的式子比较复杂，可以先把式子化简，再使用导数公式。
3.注意多项式函数：如果式子包含多项式函数，可以先对多项式函数求导，再根据导数公式求出整个式子的导数。
二、解题技巧
1.化简式子：对于一些比较复杂的题目，可以先把式子化简，减少计算难度。
2.注意特殊点：三角函数的周期性很强，要注意特殊点，如0度、90度、180度、270度、360度等，这些点的函数值会有特殊的表现。
3.使用变形公式：有些题目可以使用三角函数的变形公式，如和角公式、差角公式、倍角公式等，将原式化简成已知的函数形式，再进行计算。
4.备选法：如果在计算中出现不确定的式子，可以先把各种可能的取值列出来，再逐一验证。
综上所述，求导数和解题技巧是解决导数与三角函数综合题目的关键。
在解题过程中，要善于化简式子，注意特殊点，灵活运用三角函数的变形公式和备选法，从而提高解题的效率和准确性。
巧用导数法解答三类三角函数问题
有些三角函数问题较为复杂，直接运用三角函数的图象、性质很难使问题获解.此时可直接对三角函数求导，分析导函数的性质，巧妙运用导数法来轻松获得问题的答案.尤其是三角函数的单调性问题、最值问题、零点问题，运用导数法，可使解题的过程变得简单，这样有利于提升解题的效率.一、求解三角函数单调性问题对于简单的三角函数单调性问题，可直接利用三角函数的单调性求解.而对于较为复杂的三角函数单调性问题，则需借助导数法，通过对函数求导，分析导函数与0之间的关系，从而判断出函数的单调性.一般地，若导函数大于0，则函数单调递增，其对应的区间为单调递增区间；若导函数小于0，则函数单调递减，其对应的区间为单调递减区间.例1.已知函数f ()x =cos 2x -2cos 2x 2，则f ()x 的单调递增区间为().A.æèöøπ3,2π3 B.æèöøπ6,π2C.æèöø0,π3 D.æèöø-π6,π6解：对函数求导可得：f ′()x =sin x ()1-2cos x =2sin x æèöø12-cos x ，由f ′()x >0，可得ìíîcos x -12>0，sin x <0，或ìíîcos x -12<0，sin x >0，由图1可得，当x ∈æèöø2kπ-π3,2kπ或x ∈(2kπ+π3,)2kπ+π,k ∈Z 时，f ′()x >0，此时函数单调递增.所以选项A 正确.该三角函数式较为复杂，无法直接利用三角函数的单调性判断出其单调递增的区间.于是运用导数法，对函数求导，根据导函数与函数单调性之间的关系，确定f ′()x >0,据此建立不等式，解该不等式，即可求得x 的取值范围，确定函数的单调递增区间.例2.已知函数f ()x =2sin æèöø2x +π6，求函数g ()x=的单调区间.解：由题意可知g ()x=+=，令t =sin æèöø2x +π6，t ∈[]-1,1，则g ()t =1+t+1-t ，g ′()t，当x ∈[)-1,0时，g ′()t >0，则函数g ()t 单调递增；当x ∈(]0,1时，g ′()t <0，则函数g ()t 单调递减.因为在()-1,0上，函数g ()t 单调递增，则-1≤sin æèöø2x +π6≤0，则2k π-π2≤2x +π6≤2k π，解得k π-π3≤x ≤k π-π12，k ∈Z ，2k π+π≤2x +π6≤2k π+3π2，解得k π+5π12≤x ≤k π+2π3，k ∈Z ，故函数g ()x 在éëùûk π+5π12,k π+2π3（k ∈Z ）上单调递减；在éëùûk π-π3,k π-π12（k ∈Z ）上单调递增.同理可得，函数g ()x 在éëùûk π-π12,k π+π6（k ∈Z ）上单调递减；在éëùûk π+π6,k π+5π12（k ∈Z ）上单调递增.综上可知，函数g ()x 的单调递增区间为éëùûk π-π3,k π-π12，éëùûk π+π6,k π+5π12，k ∈Z ；单调递减区间为éëùûk π-π12,k π+π6，éëùûk π+5π12,k π+2π3，k ∈Z .利用导数法解答三角函数单调性问题的基本思路为：①求出三角函数的导函数；②令导函数f ′()x >0或f ′()x <0，求出其解集；③根据导函数与函数单调性之间的关系判断三角函数的单调性，确定其单调区间.二、求解三角函数最值问题对于一些较为复杂的三角函数最值问题，利用导数法求解比较奏效.通常需先对三角函数式求导，并令f ′()x =0，求得其零点；然后用零点将函数的定义域划分为几个子区间，在每个子区间上判断出函数的单调图1刘伟解题宝典43解题宝典性，并求得函数的极值.一般地，若在x 0左侧的函数单调递增、右侧的单调递减，则f ()x 0是函数f ()x 的极大值；若在x 0左侧的函数单调递减、右侧的单调递增，则f ()x 0是函数f ()x 的极小值.最后将函数的极值与定义域的端点值相比较，即可求得三角函数的最值.例3.已知f ()x =2sin x +sin 2x ，则函数f ()x 的最小值是____.解：由题意可得f ′()x =2cos x +2()2cos 2x -1=2()2cos 2x +cos x -1，令t =cos x ,t ∈[]-1,1，∴f ′()t =2()t 2+t -1=2()2t -1()t +1，令f ′()t =0，可得t =-1或t =12，即cos x =-1或cos x =12，解得x =π3，x =5π3或x =π，∵函数f ()x =2sin x +sin 2x 是周期函数，且周期为2π，∴当x ∈æèöø0,π3⋃æèöø5π3,2π时，f ′()x >0；当x ∈æèöøπ3，π⋃æèöøπ，5π3时，f ′()x <0，∴函数f ()x 在æèöø0,π3⋃æèöø5π3,2π上单调递增，在æèöøπ3，π⋃æèöøπ，5π3上单调递减，∴f ()x ≥f æèöø5π3=2sin 5π3+sin 10π3=，∴函数f ()x 的最小值为.对三角函数式求导得到f ′()x ，并令f ′()x =0，即可确定函数的极值点.最后比较临界值和极值的大小，即可确定函数的最小值.用导数法求解三角函数的最值问题，关键是求函数的极值点和极值.三、求解三角函数零点问题对于函数式较为复杂的三角函数零点问题，需利用导数法，才能顺利获解.通常要先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，求得函数的极值；然后画出函数的大致图象，通过研究图象，确定函数图象与x 轴的交点的位置或取值范围，进而求得问题的答案.例4.已知函数f ()x =5||sin 2x -sin ||x -1，则该函数在区间éëùû-5π2,5π2上的零点个数是_____.解：令f ()x =5||sin 2x -sin ||x -1=0，可得||sin 2x -sin ||x =15，设g ()x =||sin 2x -sin ||x ，h ()x =sin 2x -sin x ，∴h ′()x =cos x ()2sin x -1，∴当x ∈éëùû0,π6时，h ′()x ≤0，∴函数h ()x 在éëùû0,π6上单调递减，且h ()x ≥0，∴g ()x 在éëùû0,π6上单调递增，且g ()x ≥0，由上表可画出函数g ()x 在éëùû0,5π2的图象，如图2所示.图2由图2可知函数g ()x 在éëùû0,5π2上有8个零点，且函数g ()x 为偶函数，∴函数g ()x 在区间éëùû-5π2,5π2上有16个零点.我们先根据函数零点的定义，令f ()x =0，并将其变形得||sin 2x -sin ||x =15，将问题转化为求函数y =||sin 2x -sin ||x 与y =15交点的个数；然后构造函数g ()x =||sin 2x -sin ||x ，h ()x =sin 2x -sin x ，通过分析两个函数的导数的性质，画出函数的图象，根据图象判断出函数零点的个数.通过上述分析，不难发现导数法是求解三角函数单调性问题、最值问题、零点问题的重要手段.值得注意的是，运用导数法解答三角函数问题，需熟练掌握并灵活运用求导公式、求导法则、导数与函数单调性之间的关系、极值.这是运用导数法解题的关键.（作者单位：安徽省灵璧中学）44。
三角函数与导数应用
三角函数与导数应用在数学中，三角函数和导数都是重要的概念，它们在各个领域有着广泛的应用。
三角函数用于描述角度关系，而导数则用于描述曲线的变化率。
本文将探讨三角函数和导数在实际问题中的应用，并展示它们的重要性和实用性。
一、三角函数的应用1. 三角函数在几何图形中的应用三角函数最常见的应用之一是在几何图形中的使用。
以直角三角形为例，三角函数可以帮助我们计算各个角的正弦、余弦和正切值。
这些数值可以帮助我们确定图形的边长和角度，从而解决实际问题。
例如，在建筑工程中，我们可以利用三角函数来计算房屋的高度、角度和斜率。
除了直角三角形，三角函数还可以应用于其他几何图形，如正多边形和圆。
通过使用三角函数，我们可以计算正多边形的边长、内角和外角，以及圆的弧度和弦长。
这些计算对于工程测量、地理定位和物体运动等领域非常重要。
2. 三角函数在物理学中的应用三角函数在物理学中也起着重要的作用。
例如，在力学中，我们可以利用正弦函数来描述物体的振动和波动。
在声学中，正弦函数可以帮助我们分析声音的频率和幅度。
在光学中，三角函数可以描述光的传播和折射现象。
另外，三角函数还在电路分析和信号处理中得到广泛应用。
例如，在电子电路中，我们可以使用正弦函数来描述交流电压和电流的变化。
在信号处理中，三角函数可以用于分析和处理模拟信号和数字信号。
二、导数的应用1. 导数在速度和加速度中的应用导数被广泛应用于描述速度和加速度的概念。
在物理学中，速度是物体位置的导数，加速度是速度的导数。
通过计算导数，我们可以确定物体在某一时刻的速度和加速度。
这些信息对于运动学分析和动力学研究非常重要。
在工程领域中的运用中，导数也具有重要意义。
例如，在车辆工程中，通过对车辆的速度和加速度进行导数计算，可以评估车辆的性能和操控稳定性。
在航空航天领域，导数可以用来分析飞机的飞行状况和飞行特性。
2. 导数在最优化中的应用导数在最优化问题中也扮演着重要角色。
最优化问题涉及到寻找使得某个函数取得全局最大值或最小值的变量取值。
三角函数最值问题常见解法
三角函数最值问题的几种常见解法一 、配方法若函数表达式中只含有正弦函数或余弦函数，切它们次数是2时，一般就需要通过配方或换元将给定的函数化归为二次函数的最值问题来处理。
例1 函数3cos 3sin 2+--=x x y 的最小值为（ ）.A ． 2B . 0C . 41- D . 6 [分析]本题可通过公式x x 22cos 1sin -=将函数表达式化为2cos 3cos 2+-=x x y ，因含有cosx 的二次式，可换元，令cosx=t ，则,23,112+-=≤≤-t t y t 配方，得41232-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=t y , ∴≤≤-,11t 当t=1时,即cosx=1时，0min =y ,选B.例2 求函数y=5sinx+cos2x 的最值[分 析] ：观察三角函数名和角，其中一个为正弦，一个为余弦，角分别是单角和倍角，所以先化简，使三角函数的名和角达到统一。
()48331612,,221sin 683316812,,22,1sin ,1sin 183345sin 21sin 5sin 2sin 21sin 5max min 222=+⨯-=∈+=∴=-=+⨯-=∈-=-=∴≤≤-+⎪⎭⎫ ⎝⎛--=++-=-+=y z k k x x y z k k x x x x x x x x y ππππ 二 、引入辅助角法例3已知函数()R x x x x y ∈+⋅+=1cos sin 23cos 212当函数y 取得最大值时，求自变量x 的集合。
[分析] 此类问题为x c x x b x a y 22cos cos sin sin +⋅+=的三角函数求最值问题，它可通过降次化简整理为x b x a y cos sin +=型求解。
解： ().47,6,2262,4562sin 21452sin 232cos 2121452sin 432cos 41122sin 2322cos 121max =∈+=∴+=+∴+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=++=+⋅++⋅=y z k k x k x x x x x x x x y ππππππ三 、利用三角函数的有界性在三角函数中，正弦函数与余弦函数具有一个最基本也是最重要的特征——有界性，利用正弦函数与余弦函数的有界性是求解三角函数最值的最基本方法。