摘要:三角函数作为高中数学重点知识,需要学生掌握知识应用方法与技能,以此灵活解决最值问题。文章以几种常见的三角函数最值问题为研究对象,对此进行全面分析,希望对数学教育工作开展提供帮助。
关键词:三角函数,最值问题
引言:数学教育中,如何利用数学知识,解决三角函数最值问题,是学生一直面对的困境。如何提高学生三角函数学习能力与解决问题能力,是困扰教师的问题。为了提高学生三角函数最值解决问题能力,对常见的三角函数最值问题进行分析。
1 y=asinx+bcosx类型的三角函数

2 y=asin2x+bcosxsinx+ccos2x类型的三角函数
这一三角函数最值类型题,是含有cosx、sinx的二次式,在解决这一问题时,可以通过降幂的方式确定问题答案[2]。在实际计算中,设函数方程 y=asin2x+bcosxsinx+ccos2x=1或者=-1的方式,确定最大值与最小值,当函数方程等于1时是最大值,等于-1时则是最小值。
例如,求函数y=sin2x+2sinxcosx+3cos2x的最大值。
解决这一问题时,可以将公式简单化,然后设简化后的方程等于1,确定最大值。解题过程如下:y=sin2x+2sinxcosx+3cos2x
=(sin2x+cos2x)+2sinxcosx+2cos2x
=1+sin2x+(1+cos2x)
=2+sin2x+cos2x

3 y=asin2x+bcosx+c类型的三角函数
这一类型三角函数解题的过程中,可以将asin2x+bcosx=1,将有二次函数的公式转变为只有一种三角函数的方程[3]。计算这一类型题时,可以采用换元法方式将三角函数转化为二次函数,然后利用数学基础知识解解决问题。
如例求函数y=cos2x-2asinx-a(a为常数)的最大值M
解题过程中,将函数方程简化为:y=1-sin2x-2asinx-a=-(sinx+a)2+a2+1-a,
令sinx=t,则y=-(t+a)2+a2+1-a, (-1≤t≤1)
(1) 若-a1时, 在t=-1时,取最大值M=a.
(2) 若-1≤-a≤1,即-1≤a≤1时,在t=-a时,取最大值M=a2+1-a.
(3) 若-a>1,即a0,
y2=4cos4sin2=2·cos2·cos2·2sin2
4 y=(asinx+c)/(bcosx+c)型三角函数问题
这一三角函数比较特别,不仅有分子还有分母,在解决该类型问题时,需要将分式简化,根据分式内容处理成不同的形式,为最值求解提供便利[4]。以(asinx+c)/(bcosx+c)这一函数的最值求解问题为例,在计算的过程中,可以将asinx+c、bcosx+c分别化简,令asinx+c=m——(m-c)2/(a2)=(sinx)2、bcosx+d=n——(n-b)2/(b2)=(cosx)2。根据题目可以得到m/n=y,可以得出m-ny=0的公式。建立mon直角坐标系中,曲线(m-c)2/(a2)+(n-b2)/(b2)=1与直线m-ny=0有交点。联立消去m或n,得到二次方程,令其Δ≥0即可得y的范围,也就是方程y=(asinx+c)/(bcosx+c)的最值。
这一类型问题解题时,需要注意a、b这两个数值,若是a=b,那么曲线则为圆,可以采用点到直线距离小于半径的知识点求解,以此减少计算量,提高计算的准确性。若是两者不等,则可以通过Δ进行判断,以此保证计算的有效性与科学性,从而提高解决问题质量。
5 y=sinxcos2x三角函数问题
与上述几个三角函数类型题不同,y=sinxcosx三角函数中含有三次式。因为高中数学教学中,没有关于三次函数最值内容的教学,所以这一类型题多数采用均值不等式的方法进行求解,以找到问题解决方法。
如,设0<x<π/2,求函数y=sinxcos2x的最大值.
解:根据问题可知0<x<π/2,所以sinx>0,y>0,
y2=sin2xcos4x=(2sin2xcos2xcos2x)
≤1/2{[(2sin2xcos2xcos2x)]/3}3=4/27

在数学三角函数问题中,应对问题类型进行分析,确定三角函数问题的类型,并采用适合的方法解决问题,以此提高解决问题质量,提升三角函数学习效果。
结束语:
总而言之,在高中数学教学中,有五种常见的三角函数求值问题。数学教学中,加强对三角函数类型题的分析,并对学生进行专项教学,让学生在实践中,掌握解决问题方法,提高三角函数学习能力,以此提高数学教学质量。
参考文献:
[1]黄洪光.多管齐下,破解三角函数最值题——以2018年高考数学全国卷Ⅰ理科第16题为例[J].中学数学教学参考,2019(15):61-62.
[2]孔颖婷.用“心”变换,变出精彩——以三角函数单调性运用的复习课为例[J].中学数学教学参考,2019(12):9-11.
[3]易文辉.有效整合 由点到面 融会贯通——对“多元函数最值问题”一课的点评[J].中学数学教学参考,2018(16):11-13.
[4]李国艳,吴定业.立足学生 选择视角 优化解法 提升能力——对一道最值问题不同视角、不同解法的优化[J].福建中学数学,2017(06):47-49.