三角函数之值域问题
三角函数值域的求法及例题

标题:三角函数值域的求法及其应用
一、基本概念:
三角函数是描述周期性现象的关键工具,特别是一元函数微积分中的基本函数。
它们的值域,即能够表示的函数的取值范围,对于理解函数的性质和图形至关重要。
二、求值域的方法:
1. 观察法:根据三角函数的定义,我们知道正弦、余弦和正切函数的值域分别是-1 到1(包括-1,但不包括0),0 到正无穷(包括0),以及-π/2 到π/2(包括0,但不包括π/2 和-π/2)。
当已知函数的表达式时,可以通过观察函数的定义域和函数自身的性质来求值域。
2. 三角函数不等式法:可以利用三角函数的不等式来求值域,例如:对于正弦函数,有0 <= sin(x) <= 1。
3. 反函数法:对于反三角函数,如arcsin(x) 和arctan(x),可以通过求其反函数的定义域来得到值域。
4. 换元法:对于某些复杂的三角函数,可以通过换元法将问题简化。
5. 判别式法:对于二次或高次方程的解,可以通过判别式小于或等于零来求出函数的值域。
三、例题解析:
【例题】求函数f(x) = 3sin(2x + π/6) 的值域。
解:首先,我们可以看出函数的定义域为R(即所有实数),且函数的周期性表现为sin(x) 的形式。
由于正弦函数的值域为-1 到1(包括-1,但不包括0),因此我们可以得出f(x) 的值域为[-3, 3]。
四、总结:
求三角函数值域的方法多种多样,观察法、三角函数不等式法、反函数法、换元法以及判别式法都是常见的方法。
理解这些方法并灵活运用,可以帮助我们更好地解决实际问题。
以上就是关于三角函数值域求法的介绍以及例题解析,希望对你有所帮助。
专题二 微重点6 三角函数中ω,φ的范围问题

P0,12,现将 y=f(x)的图象向左平移π3个单位长度得到的函数图象也过
点 P,则
√A.ω 的最小值为 2
B.ω 的最小值为 6
C.ω 的最大值为 2
D.ω 的最大值为 6
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依题意 f(0)=sin φ=12,0<φ<π2,φ=π6, f(x)=sinωx+π6的图象向左平移π3个单位长度得到 g(x)=sinωx+π3+π6=sinωx+π3ω+π6,g(0)=sinπ3ω+π6=12, 所以π3ω+π6=2k1π+π6或π3ω+π6=2k2π+56π, 即ω=6k1或ω=6k2+2,其中k1,k2∈Z, 由于ω>0,所以ω的最小值为2.
跟踪演练3 (2022·湛江模拟)已知函数 f(x)=sin(ωx+φ)ω>0,|φ|≤π2,f π3+x
=f π3-x,f -π3=0,且 f(x)在区间1π0,π2上有且只有一个极大值点,
33 则 ω 的最大值为__4___.
由题意知,-π3ω+φ=k1π, π3ω+φ=k2π+π2,
k1,k2∈Z,
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若 x∈(0,2π),则 ωx+π6∈π6,2ωπ+π6. 设 t=ωx+π6,则 t∈π6,2ωπ+π6, 因为 2ωπ+π6∈π6,176π, 所以函数 y=sin t 在π6,2ωπ+π6上的零点最多有 2 个. 所以f(x)在(0,2π)上的零点最多有2个.
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4.(2022·萍乡模拟)设函数 f(x)=sin2x+π4在区间a,a+π3上的最大值为
M,最小值为 m,则 M-m 的最小值为
A.
2 2
√B.12
C.1-
2 2
2-1 D. 2
三角函数的定义域与值域题库(精)

专题三:三角函数的定义域与值域(习题库)一、选择题1、函数f(x)的定义域为[﹣,],则f(sinx)的定义域为()A、[﹣,]B、[,]C、[2kπ+,2kπ+](k∈Z)D、[2kπ﹣,2kπ+]∪[2kπ+,2kπ+](k∈Z)分析:由题意知,求出x的范围并用区间表示,是所求函数的定义域;解答:∵函数f(x)的定义域为为[﹣,],∴,解答(k∈Z)∴所求函数的定义域是[2kπ﹣,2kπ+]∪[2kπ+,2kπ+](k∈Z)故选D.2、函数的定义域是()A、.B、.C、D、.解答:由题意可得sinx﹣≥0⇒sinx≥又x∈(0,2π)∴函数的定义域是.故选B.3、函数的定义域为()A、 B、C、 D、解答:由题意得tanx≥0,又tanx 的定义域为(kπ﹣,kπ+),∴,故选D.4、函数f(x)=cosx(cosx+sinx),x∈[0,]的值域是()A、[1,]B、C、D、解答:∵f(x)=cosx(cosx+sinx)=cos2x+sinxcosx===又∵∴∴则1≤f(x)≤故选A.5、函数y=﹣cos2x+sinx﹣的值域为()A、[﹣1,1]B、[﹣,1]C、[﹣,﹣1]D、[﹣1,]解答:函数y=﹣cos2x+sinx﹣=﹣(1﹣2sin2x)+sinx﹣=sin2x+sinx﹣1=﹣∵﹣1≤sinx≤1,∴当sinx=﹣时,函数y有最小值为﹣.sinx=1时,函数y 有最大值为1,故函数y 的值域为[﹣,1],故选B.6、函数值域是()A、 B、C、 D、[﹣1,3]解答:因为,所以sinx∈[],2sinx+1∈故选B7、函数的最大值是()A、5B、6C、7D、8解答:∵==∈[﹣7,7] ∴函数的最大值是78、若≤x≤,则的取值范围是()A、[﹣2,2]B、C、D、解答:=2(sinx+cosx)=2sin(),∵≤x≤,∴﹣≤≤,∴≤﹣sin()≤1,则函数f(x)的取值范围是:.故选C.9、若,则函数y=的值域为()A、 B、 C、 D、解答:函数y===因为,所以sin∈(0,)∈故选D10、函数,当f(x)取得最小值时,x的取值集合为()A、 B、C、 D、解答:∵函数,∴当 sin(﹣)=﹣1时函数取到最小值,∴﹣=﹣+2kπ,k∈Z函数,∴x=﹣+4kπ,k∈Z,∴函数取得最小值时所对应x的取值集合:为{x|x═﹣+4kπ,k∈Z} 故选A.11、函数y=sin2x﹣sinx+1(x∈R)的值域是()A、[,3]B、[1,2]C、[1,3]D、[,3]解答:令sinx=t,则y=t2﹣t+1=(t﹣)2+,t∈[﹣1,1],由二次函数性质,当t=时,y取得最小值.当t=﹣1时,y取得最大值3,∴y∈[,3] 故选A.12、已知函数,则f(x)的值域是()A、[﹣1,1]B、C、D、解答:解:由题=,当 x∈[,]时,f(x)∈[﹣1,];当 x∈[﹣,]时,f (x)∈[﹣1,]可求得其值域为.故选D.13、函数的值域为()A、 B、 C、[﹣1,1] D、[﹣2,2]解答:=﹣sinxcosx+cos2x=cos2x ﹣sin2x=cos (2x+)∴函数的值域为[﹣1,1] 故选C .14、若≥,则sinx 的取值范围为( ) A 、 B 、 C 、∪D 、∪解答:∵≥,∴解得x ∈[,)∪(,] ∴sinx ∈故选B15、函数y=sin2x+2cosx 在区间[﹣,]上的值域为( )A 、[﹣,2]B 、[﹣,2)C 、[﹣,]D 、(﹣,] 解答:∵x ∈[﹣,] ∴cosx ∈[﹣,1]又∵y=sin2x+2cosx=1﹣cos2x+2cosx=﹣(cosx ﹣1)2+2 则y ∈[﹣,2] 故选A 二、填空题(共7小题) 16、已知,则m 的取值范围是 .解答:∵=2(sinθ+cosθ)=2sin(θ+),∴﹣2≤≤2,∴m≥,或m≤﹣,故m的取值范围是(﹣∝,﹣]∪[,+∞).17、函数在上的值域是___________.解答:因为,故故答案为:18、函数的值域为.解答:由题意是减函数,﹣1≤sinx≤1,从而有函数的值域为,故答案为19、(理)对于任意,不等式psin2x+cos4x≥2sin2x恒成立,则实数p的范围为.解答:∵psin2x+cos4x≥2sin2x ∴psin2x≥2sin2x﹣1﹣sin4x+2sin2x=4sin2x﹣sin4x﹣1∴p≥4﹣(sin2x+)而sin2x+≥2∴4﹣(sin2x+)的最大值为2则p≥2 故答案为:[2,+∞)20、函数的值域是.解答:令t=sinx+cosx=,t2=1+2sinxcosx∵∴x+∴从而有:f(x)==﹣2 在单调递增当t+1=2即t=1时,此时x=0或x=,函数有最小值当t+1=1+即t=时此时x=,函数有最大值2﹣2故答案为:[﹣2]21、函数的定义域为.解答:要使函数有意义,必须解得,故答案为:(0,).三、解答题(共8小题)22.(1)已知f(x)的定义域为[0,1],求f(cosx)的定义域;(2)求函数y=lgsin(cosx)的定义域;分析:求函数的定义域:(1)要使0≤cosx≤1,(2)要使sin (cosx)>0,这里的cosx以它的值充当角。
三角函数的值域问题

y sin x
y cos x
2
(k∈z)
2
时y min 1 x 2k 时y min 1
(k∈z)
二、新课讲解
• 下列函数有最大值、最小值吗?如果有,请写出 取最大值、最小值时的自变量x的集合,并说出 最大值、最小值分别是什么? • (1)y=2sinx, xR • (2)y=-3sinx,xR • (3)y=asinx,xR(a>0) • (4)y=asinx,xR(a<0) • (5)y=asinx,xR(a≠0)
类型二:求y A sin( x )型函数的的值域与最值
例3:求函数y 2 sin( 2 x )的最值,并求取得最值时 3 自变量x的集合。
1 变式1:函数y 3 2 sin( x )的值域为 ______ . 2 3 变式2:已知y a sin( 2 x ) b(a 0)的最大值为3, 3 最小值为 1, 求a, b的值.
当题目中有出现自变量x属于某个小区间,那么
要用换元 2 x )的范围。 3
类型三:值域与最值的应用
延伸:
0 (2014 湖北高考改编)某实验室一天的温度(单位: C)
随时间t (单位:h)的变化近似满足函数: t ),t 0,24 12 6 求实验室一天的最大温差。 f (t ) 10 2 sin(
1.在同一坐标系内,用五点法分别画出函数 y= sinx和 y= cosx, x[0, 2]的简图:
y
1
一.复习
y=cosx,x[0, 2]
2
o
-1
2
3 2
三角函数最值或值域的求法

三角函数最值或值域的求法三角函数的最值问题是本章的一个重要内容,要求掌握求三角函数最值的常见方法。
类型一:利用1cos 1sin ,≤≤x x 这一有界性求最值。
例1:求函数xx y sin 21sin --=的值域。
解:由x x y si n 21si n --=变形为(1)si n 21y x y +=+,知1y ≠-,则有21sin 1y x y +=+,由21|sin |||11y x y +=≤+22221||1(21)(1)1y y y y +⇒≤⇒+≤++203y ⇒-≤≤,则此函数的值域是2[,0]3y ∈-类型二:x b x a y cos sin +=型。
此类型通常可以可化为sin cos )y a x b x x ϕ=+=+求其最值(或值域)。
例2:求函数)3sin()6sin(ππ++-=x x y (R x ∈)的最值。
解法1:)12sin(2]4)6sin[(2)6cos()6sin(πππππ+=+-=-+-=x x x x y ,∴函数的最大值为2,最小值为2-。
分析2:运用公式sin (α±β) = sin αcos β ± cos αsin β解法2:x x y cos 213sin 213-++=∴函数的最大值为2,最小值为2-。
分析3:观察发现角)3(π+x 与角)6(π-x 的差恰好为2π,故将)6(π-x 看成基本量,将函数化归为同一角)6(π-x 的函数式。
解法3: (运用和差化积公式 ))4cos()12sin(2ππ-+=x y )12sin(2π+=x ∴函数的最大值为2,最小值为2-。
类型三:)0(sin sin 2≠++=a c x b x a y 型。
此类型可化为)0(2≠++=a c bt at y 在区间]1,1[-上的最值问题。
例3:求函数1sin 3cos 2++=x x y (R x ∈)的最值分析:转化为一个角的同一种函数sinx ,将问题化归为“二次函数”的最值问题,用配方法。
求三角函数值域的常用方法

求三角函数值域的常用方法有关三角函数的值域(最值)的问题是各级各类考试考察的热点之一,这类问题的解决涉及到化归、转换、类比等重要的数学思想,采取的数学方法包括易元变换、问题转换、等价化归等重常用方法。
掌握这类问题的解法,不仅能加强知识的纵横联系,巩固基础知识和基本技能,还能提高数学思维能力和运算能力。
一、利用三角函数的有界性求值域1、形如y=asinx+bcosx+c 型引入辅助角公式化为22b a +sin(x+φ)+c 再求值域. 例1、求函数f(x)=2sinx+cos(x+3π)的值域2、形如y=asin 2x+bsinxcosx+ccos 2x 型通过降幂转化为Asinx+Bcosx 再求值域.例2、(2011重庆高考)设a R ∈,2()cos (sin cos )cos ()2f x x a x x x π=-+-,满足()(0)3f f π-=,求函数11(),]424f x ππ在[上的最大值和最小值二、用换元法化为二次函数求值域1、形如y=sin 2x+bsinx+c 型令sinx=t 转化为二次函数再求值域.例3、(2011北京卷)已知函数2()2cos 2sin 4cos f x x x x =+-(1)求()3f π的值 (2)求()f x 的最大值和最小值2、形如y=asinx·cosx+b (sinx±cosx )+c ,换元令sinx±cosx=t 转化为二次函数在]2,2[-上的值域问题三、根据代数函数的单调性求值域形如y=sint+t b sin ,令sint=x ,根据函数y=x+xb 的单调性求值域. 例6、θ∈(0,π),则函数y=sin θ+θsin 2的值域为_________.形如y=d x c b x a ++cos cos 型,可用分离常数法转化为y=x+xb 再求值域. 例5、求函数y=1cos 21cos 2-+x x 的值域.。
三角函数专题:三角函数最值(值域)的5种常见考法(解析版)

三角函数专题:三角函数最值(值域)的5种常见考法1、形如sin y a x = (或cos y a x =)型可利用正弦函数,余弦函数的有界性,注意对a 正负的讨论 2、形如sin()y a x b ωϕ=++ (或cos()y a x b ωϕ=++型 (1)先由定义域求得x ωϕ+的范围(2)求得sin()x ωϕ+ (或cos()x ωϕ+)的范围,最后求得最值 3、形如sin cos y a x b x =+型引入辅助角转化为22)y a b x ϕ=++,其中tan baϕ=,再利用三角函数的单调性求最值。
4、形如2sin sin (0)y a x b x c a =++≠或2cos cos (0)y a x b x c a =++≠型, 可利用换元思想,设sin y x =或cos y x =,转化为二次函数2y at bt c =++求最值,t 的范围需要根据定义域来确定. 5、形如sin cos (sin cos )y x x x x =⋅±±型利用sin cos x x ±和sin cos x x ⋅的关系,通过换元法转换成二次函数求值域 6、分式型三角函数值域(1)分离常数法:通过分离常数法进行变形,再结合三角函数有界性求值域; (2)判别式法题型一 借助辅助角公式求值域【例1】该函数sin 3y x x =的最大值是( ) A .1 B 6 C .2 D .2- 【答案】C【解析】因为πsin 32sin 3y x x x ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭,又[]πsin 1,13x ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,所以函数sin 3y x x =的最大值是2.故选:C.【变式1-1】已知()()sin 3cos 0f x A x x A =->的最大值是2,则()3sin 3cos g x x A x +在π3π,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦中的最大值是( )A .32B .3C 326+ D .23【答案】C【解析】根据辅助角公式可得:()2223sin 3=333f x A x x A x x A A ⎫=+⎪⎪++⎭()2=3A x ϕ+-,其中3tan ϕ=. 由()f x 的最大值为2()2320A A +>,解得1A =.∴()1333cos 23sin 2g x x x x x ⎫=+=⎪⎪⎭π233x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.∵π3π,44x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴π7π13π,31212x ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦. ∴当π7π312x +=,即π4x =时,()g x 取得最大值. 故()max ππ343g x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭231326232⎫+==⎪⎪⎝⎭故选:C.【变式1-2】已知函数()()3cos sin 3cos 0,2f x x x x x π⎫⎡⎤=∈⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,则函数()f x 的值域为( ) A .33⎡⎢⎣⎦ B .3⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 【答案】B【解析】()23sin cos 3x x f x x =+)133sin 21cos 22x x =+sin 23x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 42,333x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以3sin 213x π⎛⎫≤+≤ ⎪⎝⎭, 所以函数()f x 的值域为3⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故选:B【变式1-3】函数2()sin 3cos f x x x x =在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值是( )A .1B .2C .32D .3 【答案】C【解析】因为2()sin 3cos f x x x x =,所以1cos 231()2sin(2)226x f x x x π-==+-,42ππx ≤≤,52366x πππ∴≤-≤,1sin 2126x π⎛⎫∴≤-≤ ⎪⎝⎭,∴13()122max f x =+=.故选:C .【变式1-4】己知函数()3sin 4cos ,R f x x x x =+∈,则()()12f x f x -的最小值是_________. 【答案】10-【解析】由题意可得()()343sin 4cos 5sin cos 5sin 55f x x x x x x ϕ⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭,其中4sin 5ϕ=,3cos 5ϕ=,且0,2πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.因为12,R x x ∈,所以min max ()5,()5f x f x =-=.所以()()12f x f x -的最小值是min max ()()10f x f x -=-.题型二 借助二次函数求值域【例2】求函数22sin 2sin 1y x x =-++的值域.【答案】3[3,]2-【解析】y =−2sin 2x +2sinx +1=−2(sinx −12)2+32,−1≤sinx ≤1,根据二次函数性质知,当1sin 2x =时,max 32y =;当sin 1x =-时,min 3y =-, 故值域为3[3,]2-.【变式2-1】函数2cos sin 1y x x =+-的值域为( )A .11[,]44-B .1[0,]4C .1[2,]4-D .1[1,]4- 【答案】C【解析】函数222cos sin 11sin sin 1sin sin y x x x x x x =+-=-+-=-+,设sin t x =,11t -≤≤,则()2f t t t =-+, 由二次函数的图像及性质可知2124t t -≤-+≤,所以cos 2sin 1y x x =+-的值域为1[2,]4-,故选:C.【变式2-2】函数2tan 4tan 1y x x =+-的值域为____________【答案】[)5,-+∞【解析】因为2tan 4tan 1y x x =+-令tan t x =,则t R ∈所以()()224125f t t t t =+-=+-,所以()[)5,f t ∈-+∞,故函数的值域为[)5,-+∞【变式2-3】函数()193sin cos 2R 24y x x x =+-∈的最小值是( ) A .14B .12 C .234- D .414-【答案】C【解析】22197313sin cos 2sin 3sin sin 24422y x x x x x ⎛⎫=+-=-+-=--+ ⎪⎝⎭,令sin x t =,则11t -≤≤.因为23122t ⎛⎫--+ ⎪⎝⎭在[]1,1-上单增,所以当1t =-时,2min31231224y ⎛⎫=---+=- ⎪⎝⎭.故选:C .题型三 借助换元法求值域【例】已知函数(),则()A .()f x 的最大值为3,最小值为1 B .()f x 的最大值为3,最小值为-1 C .()f x 的最大值为32,最小值为34D .()f x 的最大值为32,最小值为32 【答案】C【解析】因为函数()sin cos 2sin cos 2f x x x x x =+++,设sin cos 24x x x t π⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭,2,2t ⎡∈-⎣, 则22sin cos 1x x t =-,所以2213124y t t t ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭,2,2t ⎡∈-⎣,当12t =-时,()min 34f t =;当2t =时,()max 32f t =故选:C【变式3-1】函数y =sin x -cos x +sin x cos x ,x ∈[0,π]的值域为________. 【答案】[-1,1]【解析】设t =sin x -cos x ,则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x cos x ,即sin x cos x =1-t 22,且-1≤t ≤ 2. ∴y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1. 当t =1时,y max =1;当t =-1时,y min =-1. ∴函数的值域为[-1,1].【变式3-2】函数()sin cos sin 2f x x x x =++的最大值为( ) A .1 B .12 C .12 D .3 【答案】C【解析】()sin cos sin 2sin cos 2sin cos f x x x x x x x x =++=++,令sin cos 24t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,所以[2,2]t ∈-,则22(sin cos )12sin cos t x x x x =+=+, 所以22sin cos 1x x t =-,所以原函数可化为21y t t =+-,[2,2]t ∈,对称轴为12t =-,所以当2t 时,21y t t =+-取得最大值,所以函数的最大值为222121=,即()sin cos sin 2f x x x x =++的最大值为12C【变式3-3】函数f (x )=sinxcosx +√2sin (x −π4)的值域为________. 【答案】[−12−√2,1]【解析】由于f (x )=sinxcosx +√2sin (x −π4)=sinxcosx +sinx −cosx ,令sinx −cosx =t ,则sinxcosx =1−t 22,于是函数化为y =1−t 22+t =−12(t −1)2+1,而t =sinx −cosx =√2sin (x −π4)∈[−√2,√2] , 所以当1t =时,函数取最大值1,当t =−√2时,函数取最小值−12−√2,故值域为[−12−√2,1].题型四 分式型三角函数的值域【例4】函数cos 12cos 1x y x +=-的值域是( )A .][(),04,∞∞-⋃+B .][(),02,∞∞-⋃+ C .[]0,4 D .[]0,2 【答案】B【解析】令11cos ,1,,122x t t ⎡⎫⎛⎤=∈-⋃⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦,13(21)11322212122211t t y t t t -++===+⋅---,可得[)(]213,00,1t -∈-⋃,[)11,1,213t ⎛⎤∈-∞-⋃+∞ ⎥-⎝⎦,3113,,22122t ⎛⎤⎡⎫⋅∈-∞-⋃+∞ ⎪⎥⎢-⎝⎦⎣⎭,故(][),02,y ∈-∞⋃+∞.故选:B.【变式4-1】函数sin 3sin 2x y x +=+的值域为___________. 【答案】4,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】解:sin 31sin 2sin 21x y x x +==+++, 因为1sin 1x -≤≤,所以1sin 23x ≤+≤,所以1113sin 2x ≤≤+,所以411+23sin 2x ≤≤+, 所以sin 3sin 2x y x +=+的值域是4,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【变式4-2】函数sin cos ()1sin cos =++x xf x x x的值域为_____________.【答案】212111,2⎡⎫⎛-----⎪ ⎢⎪⎣⎭⎝⎦【解析】令sin cos 24t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,[2,1)(1,2]t ∈---,则212sin cos t x x =+,即21sin cos 2t x x -=,所以2112()12t t f t t --==+,又因为[2,1)(1,2]t ∈---,所以()212111,2f t ⎫⎛---∈--⎪ ⎪ ⎣⎭⎝⎦, 即函数sin cos ()1sin cos =++x xf x x x 的值域为212111,2⎡⎫⎛-----⎪ ⎢⎪ ⎣⎭⎝⎦.【变式4-3】当04x π<<时,函数221sin ()cos sin sin xf x x x x-=⋅-的最小值是________.【答案】4【解析】22cos ()sin cos sin xf x x x x=-21tan tan x x =-, 当04x π<<时,tan (0,1)x ∈,所以21110tan tan 244<-≤-=x x ,()4f x ∴≥,即221sin ()cos sin sin xf x x x x-=⋅-的最小值为4.含绝对值的三角函数值域A .[-1,0] B .[0,1] C .[-1,1] D .[-2,0] 【答案】D【解析】当0sin 1x ≤≤ 时,sin sin 0y x x =-= ,所以,当1sin 0x -≤<,2sin y x =,又22sin 0x -≤< ,所以函数的值域为[]2,0-,故选:D.【变式5-1】函数()2sin 3cos f x x x =+的值域是( )A .[]2,5B .[]3,5C .13⎡⎤⎣⎦D .13⎡⎣【答案】C【解析】()sin()2cos()2sin 3cos 2sin 3cos f x x x x x x x +=+++=-+-=+πππ,∴()f x 为周期函数,其中一个周期为T π=,故只需考虑()f x 在[0,]π上的值域即可,当[0,]2x π∈时,()2sin 3cos 13)f x x x x =+=+α,其中cos 13α,sin 13α=, ∴max ()()132f x f =-παmin ()()22f x f ==π,当[,]2x ππ∈时,()2sin 3cos 13)f x x x x =-=+β,其中,cos 13β=sin 13=β, ∴max ()()132f x f =-πβmin ()()22f x f ==π,∴()f x 的值域为13].故选:C【变式5-2】设函数2()|sin |2cos 1f x x x =+-,,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则函数()f x 的最小值是______. 【答案】0【解析】∵2()|sin |2cos 1f x x x =+-|sin |cos 2x x =+为偶函数,∴只需求函数()f x 在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上的最小值,此时2()sin cos22sin sin 1f x x x x x =+=-++,令[]sin 0,1t x =∈,则221y t t =-++,函数的对称轴为[]10,14t =∈,∴当1t =时,min 2110y =-++=.【变式5-3】若不等式sin tan tan sin 0x x x x k -++-≤在3,4x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立,则k 的取值范围是______. 【答案】[)2,∞+ 【解析】∵ ()sin 1cos sin tan sin sin cos cos x x xx x x x x++=+=,3,4x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦∴ sin 0,1cos 0,cos 0x x x >+><,∴ tan sin 0x x +<,∴sin tan tan sin sin tan tan sin 2tan x x x x x x x x x -++=---=-, ∵ 不等式sin tan tan sin 0x x x x k -++-≤在3,4x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立 ∴ 2tan k x ≥-,3,4x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴()max 2tan 2k x ≥-=. 故k 的取值范围是[)2,∞+.。
如何求两类分式三角函数的值域

分式三角函数值域问题的难度一般较大.解答此类问题,不仅要将函数式进行合理的变形,还需关注分母不为0的隐含条件,由此根据函数的定义域来求解.本文主要探讨两类分式三角函数值域问题及其解法,以期帮助同学们更加透彻地了解这两类问题的解法.类型一:y =a 1sin x +b 1a 2sin x +b 2或y =a 1sin x +b 1a 2cos x +b 2型分式三角函数形如y =a 1sin x +b 1a 2sin x +b 2或y =a 1sin x +b 1a 2cos x +b 2的分式三角函数值域问题比较常见,解答此类问题,通常有两种思路:(1)先根据函数式明确分母不为0时函数的定义域,然后将函数式变形为sin x =f ()y ,cos x =f ()y ,tan x =f ()y 的形式,再利用三角函数的有界性求得函数的值域;(2)将y 视为参数,把函数式变形为关于y 的方程,利用一次方程的性质或者二次方程的判别式来建立关于y 的不等式,解不等式即可求得值域.例1.求函数y =sin x +1sin x +2的值域.解:由y =sin x +1sin x +2可得sin x =2y -11-y ,因为||sin x ≤1,所以||||||2y -11-y ≤1,即()2y -12≤()1-y 2,解得0≤y ≤23,所以函数y =sin x +1sin x +2的值域为éëùû0,23.解答本题,要先通过恒等变换将函数式变形,再利用三角函数的有界性||sin x ≤1建立关于y 的不等式,解该不等式求就能求出函数的值域.例2.求函数f ()x =sin x +1cos x +2的值域.解:令t =tan x2,由万能公式可得sin x =2t 1+t 2,cos x =1-t 21+t 2,将其代入y =sin x +1cos x +2可得:y =t 2+2t +1t 2+3,整理得:()y -1t 2-2t +()3y -1=0,因为tan x2∈R ,所以t ∈R ,当y -1=0时,t =1;当y -1≠0时,根据∆≥0得0≤y ≤43,且y ≠1,因此函数f ()x 的值域为éëùû0,43.我们根据万能公式将tan x2用t 替换,通过换元将问题转化为关于t 的一元二次方程()y -1t 2-2t +()3y -1=0有解的问题,由一元二次方程的根的判别式建立不等式,进而求得函数的值域.类型二:y =a 1sin x cos x()sin x +a 2()cos x +a 3型分式三角函数解答形如y =a 1sin x cos x()sin x +a 2()cos x +a 3的分式三角函数值域问题,要先根据同角的三角函数关系式sin 2x +cos 2x =1以及完全平方公式,将sin x cos x 用sin x +cos x 表示出来,以便把函数式转化为只含有sin x +cos x 的式子,这样根据辅助角公式和正余弦函数的性质就能顺利求得函数的值域.例3.已知θ∈æèöø0,π2,则2sin θcos θ()sin θ+1()cos θ+1的值域为_____.解:令t =sin θ+cos θ,∴t =2sin æèöøθ+π4,∵θ∈æèöø0,π2,θ+π4∈æèöøπ4,3π4,∴t ∈(]1,2,∴t 2=1+2sin θcos θ,∴sin θcos θ=t 2-12,∴2sin θcos θ()sin θ+1()cos θ+1=2()t -1t +1=2-4t +1,而在(]1,2上g ()t =2-4t +1单调递增,∴0<2-4t +1≤6-42,∴函数2sin θcos θ()sin θ+1()cos θ+1的值域为(]0,6-42.本题较为复杂,解答时需先根据重要三角函数不等式将函数式进行变形,然后设t =sin θ+cos θ,通过换元将问题转化为求g ()t 在(]1,2上的最值,根据反比例函数的性质即可解出.在求值域的过程中,需注意自变量的取值范围,若自变量的取值范围错误,则所求的值域也必定是错误的.总的来说,求解分式三角函数值域问题的关键是要明确函数式的特征,据此将函数式进行适当的变形,如变形为sin x =f ()y 、cos x =f ()y 、tan x =f ()y 的形式、一元二次方程、反比例函数等,再根据三角函数的有界性和方程的性质就能求得最值.(作者单位:安徽省蚌埠市怀远县包集中学)方法集锦45。
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海豚教育个性化简案
学生姓名:年级:科目:
授课日期:月日上课时间:时分------ 时分合计:小时
教学目标1.……掌握三角函数的的一般形式的应用
2.……掌握三角函数的值域的求法
3.……理解换元法和几何法的应用
重难点导航1.……三角函数的图像应用
2.……三角函数的值域求法1.……换元法和几何法
教学简案:
1、教学流程
知识回顾
例题讲解
随堂练习
课后作业
2、作业布置
3、教学反馈
授课教师评价:今日学生课堂表现符合共项(大写)审核人签字(姓名、日期)
□准时上课:无迟到和早退现象
□今天所学知识点全部掌握:教师任意抽查一知识点,学生能完全掌握□上课态度认真:上课期间认真听讲,无任何不配合老师的情况
□海豚作业完成达标:全部按时按量完成所布置的作业,无少做漏做现象课前:
课后:
学生签字:
教师签字:胡洪光
备注:请交至行政前台处登记、存档保留,隔日无效(可另附教案内页)大写:壹贰叁肆签章:
(2011杭九中高一期末) 1、设()⎪⎭
⎫
⎝⎛≤≤--
+-=20214sin cos 2
πx a x a x x f ,用a 表示f(x)的最大值M(a). 2、求函数sin cos sin cos y x x x x =⋅++的最大值并指出当x 为何值时,取得最大值。
(2008•重庆)函数f (x )=sin 54cos x
x
+(0≤x ≤2π)的值域是 。
(2006•辽宁)已知函数f (x )=sinx+cosx-|sinx-cosx|,则f (x )的值域是 。
(2011四川)求下列各式的最值:(1)已知(0,)x π∈,求函数23sin 13sin y θ
θ
=+的最大值;
(2)已知(0,)x π∈,求函数2
sin sin y x x
=+的最小值.
已知函数x x f 2sin )(=,()cos(2)6g x x π=+,直线x =t (t ∈0,2π⎡⎤
⎢⎥⎣⎦)与函数f (x )、g (x )的图像分别
交于M 、N 两点,则|MN |的最大值是 .
函数y=(sinx+cosx+1)2
+sinxcosx (﹣
≤x ≤)的最小值为 _________ .
若方程cos 223sin cos 1x x x k -=+有解,则k ∈ 。
已知函数1sin 1sin y x x =++-
(1) 求函数的定义域和值域; (2)用定义判定函数的奇偶性; (3) 作函数在[]0,π内的图象; (4)求函数的最小正周期及单调区间。
利用三角函数值域;
例1:若函数cos y a x b =+的最大值是1,最小值是7-,求a,b 。
利用辅助角公式;
例2:函数sin cos y x x =+的取值范围是( )
()0,2A ⎡⎤⎣⎦ []()0,2A []()1,2C ()1,2D ⎡⎤⎣⎦
例3:求函数3sin 4cos ,(0,)2
y x x x π
=+∈的最值。
例4:已知函数()R x x x x y ∈+⋅+=1cos sin 2
3
cos 212当函数y 取得最大值时,求自变量x 的集合。
例5:求函数)3
sin()6sin(π
π
++-=x x y (R x ∈)的最值。
例6:求函数)24
74
(cos sin 4sin 3cos 35)(2
2π
π
≤
<-+=x x x x x x f 的最值,并求取得最值时x 的值。
例7:求函数2cos (0)sin x
y x x
π-=<<的最小值.
构造二次函数式;
例7:函数3cos 3sin 2
+--=x x y 的最小值为 。
例8:函数2
()sin 2cos f x x x =+在区间2,3πθ⎡⎤
-⎢⎥⎣⎦
上的最大值为1,则θ的值是 。
例9:是否存在实数a ,使得函数y =sin 2x +a ·cos x +85a -23在闭区间[0,2
π
]上的最大值是1?若存在,求出对应的a 值;若不存在,试说明理由.
例10:函数()2sin cos 2sin 2cos 1f x x x x x =+++的值域为 。
分式值域问题; 例11:求函数x
x y sin 21
sin --=的值域。
.
例12:函数1sin cos ()sin cos x x
f x x x
+=+的值域为 。
例13:当04
x π
<<时,函数22cos ()cos sin sin x
f x x x x =-的最小值是( )
A .4
B .12
C .2
D .14
1、求y=sin 2x+2sinxcosx+3cos 2x 的最小值,并求出y 取最小值时的x 的集合
2、求函数y=2sinxcosx+sinx+cosx 的最值.
3、求函数y =2)4
cos()4
cos(π
π
-
+x x +x 2sin 3的值域和最小正周期.
4、函数()sin 3cos ()f x x x x R ωω=+∈,又()2f α=-,()0f β=且αβ
-的最小值等于34π
,则正数ω
的值为__________
5、设()sin()3cos()(0)f x x x ωϕωϕω=+-+>是偶函数,{}1()0A x f x ==,若[]1,1A ⋂-含有10个元素,则ω的取值范围是_______
6、函数sin 1
()(02π)32cos 2sin x f x x x x
-=--≤≤的值域是_______
一.选择题: 1.若1
()cos 22
f x x =
-的最大值为M ,最小值为N ,则( )
()30A M N -= ()30B M N += ()30C M N -= ()30D M N += 2.在直角三角形中两锐角为,A B ,则sin sin A B 的值( ) (A )有最大值
12和最小值0 (B )有最大值1
2
,但无最小值 (C )既无最大值也无最小值 (D )有最大值1,但无最小值 3.函数()22log 1sin log (1sin )y x x =++-,当,64x ππ⎡⎤
∈-
⎢⎥⎣
⎦时的值域为( ) []()1,0A - (]()1,0B - [)()0,1C []()0,1D 4.函数3sin cos ,,
2y x x x ππ⎡
⎤
=--∈⎢⎥⎣
⎦
,则此函数的最大值,最小值分别为( ) ()1,1A - ()1,2B -- ()2,2C - ()2,1D 5.函数sin 2sin y x x =-的值域为( )
[]()3,1A -- []()1,3B - []()0,3C []()3,0D - 二.填空题:
1.函数sin cos y x x =-的定义域为_____________值域为______ 2.函数(1sin )(1cos )y x x =++的最大值为_________最小值为__________ 3.设单位圆上的点(,)P x y ,求过点P 斜率为3
4
-
的直线在y轴上截距的最大值为________________
4.设直角三角形两个锐角为A和B,则sin sin A B +的范围是___________ 三.解答题:
5.求下列函数的最值 []sin (1),0,2sin x
y x x π=
∈+ cos (2),2sin x y x R x
=∈+
6.已知关于x的函数2
122cos 2sin y a a x x =---的最小值为()f a ,求()f a 的解析式。
13.设函数253sin cos ,0,822y x a x a x π⎡⎤
=++
-∈⎢⎥⎣⎦
的最大值为1,求实数a 的值。
7.在某海滨城市附近有一台风,据监测,当台风位于城市O(如图)的东偏南
2 (arccos)
10
θθ=方面
的300km海面P处,并以20km h的速度向西偏北45方向移动。
台风侵袭范围为圆形区域,当前半径为60km,并以10km h的速度不断增大,问几小时后该城市开始受到台风的侵袭?并会持续多长时间?
θ
O
P
东西
0 45。