第7课三角函数的值域与最值【考点导读】1.掌握三角函数的值域与最值的求法,能运用三角函数最值解决实际问题;2.求三角函数值域与最值的常用方法:(1)化为一个角的同名三角函数形式,利用函数的有界性或单调性求解;(2)化为一个角的同名三角函数形式的一元二次式,利用配方法或图像法求解;(3)借助直线的斜率的关系用数形结合求解;(4)换元法.【基础练习】1.函数xxycos3sin在区间[0,]2上的最小值为1.2.函数)(2cos21cos)(Rxxxxf的最大值等于.3.函数tan()2yx(44x且0)x的值域是___________________.4.当20x时,函数xxxxf2sinsin82cos1)(2的最小值为4.5.已知k<-4,则函数y=cos2x+k(cosx-1)的最小值是1.6.若2,则cos6siny的最大值与最小值之和为____2____.【范例解析】例1.(1)已知1sinsin3xy,求2sincosyx的最大值与最小值.(2)求函数sincossincosyxxxx的最大值.分析:可化为二次函数求最值问题.解:(1)由已知得:1sinsin3yx,sin[1,1]y,则2sin[,1]3x.22111sincos(sin)212yxx,当1sin2x时,2sincosyx有最小值1112;当2sin3x时,2sincosyx有最小值49.(2)设sincosxxt(22)t,则21sincos2txx,则21122ytt,当2t时,y有最大值为122.点评:第(1)小题利用消元法,第(2)小题利用换元法最终都转化为二次函数求最值问题;但要注意变量的用心爱心专心取值范围.例2.求函数2cos(0)sinxyxx的最小值.分析:利用函数的有界性求解.解法一:原式可化为sincos2(0)yxxx,得21sin()2yx,即22sin()1xy,故2211y,解得3y或3y(舍),所以y的最小值为3.解法二:2cos(0)sinxyxx表示的是点(0,2)A与(sin,cos)Bxx连线的斜率,其中点B在左半圆221(0)aba上,由图像知,当AB与半圆相切时,y最小,此时3ABk,所以y的最小值为3.点评:解法一利用三角函数的有界性求解;解法二从结构出发利用斜率公式,结合图像求解.例3.已知函数2π()2sin3cos24fxxx,ππ42x,.(I)求()fx的最大值和最小值;(II)若不等式()2fxm在ππ42x,上恒成立,求实数m的取值范围.分析:观察角,单角二次型,降次整理为sincosaxbx形式.解:(Ⅰ)π()1cos23cos21sin23cos22fxxxxx π12sin23x.又ππ42x, ,ππ2π2633x∴≤≤,即π212sin233x≤≤,maxmin()3()2fxfx,∴.用心爱心专心(Ⅱ)()2()2()2fxmfxmfx ,ππ42x,,max()2mfx∴且min()2mfx,14m∴,即m的取值范围是(14),.点评:第(Ⅱ)问属于恒成立问题,可以先去绝对值,利用参数分离转化为求最值问题.本小题主要考查三角函数和不等式的基本知识,以及运用三角公式、三角函数的图象和性质解题的能力.例4.扇形AOB的半径为1,中心角为60,PQRS是扇形的内接矩形,问P在怎样的位置时,矩形PQRS的面积最大,并求出最大值.分析:引入变量AOPx,建立目标函数.解:连接OP,设AOPx,则sinPSx,cosOSx,3cossin3RSxx.333(cossin)sinsin(2)3366Sxxxx,03x,所以当6x时,P在圆弧中心位置,max36S.点评:合理引进参数,利用已知条件,结合图形建立面积与参数之间的函数关系式,这是解题的关键.【反馈演练】1.函数))(6cos()3sin(2Rxxxy的最小值等于____-1_______.2.已知函数()3sinfxx,3()sin()2gxx,直线mx和它们分别交于M,N,则maxMN_________.3.当04x时,函数22cos()cossinsinxfxxxx的最小值是______4_______.4.函数sincos2xyx的最大值为_______,最小值为________.5.函数costanyxx的值域为.6.已知函数11()(sincos)|sincos|22fxxxxx,则()fx的值域是.用心爱心专心ABORSPQ例47.已知函数()2sin(0)fx...