本题导读

本题考查同角三角函数基本关系,以及二次函数的最值。

📌【题干】

Question

(2017年全国卷II(理)) 函数 ()的最大值是 .

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 统一三角函数名称:利用 ,将 转化为关于 的二次函数。
  2. 换元处理:令 。由于 ,根据余弦函数的单调性确定 的取值范围。
  3. 求二次函数最值:对关于 的二次函数进行配方,确定对称轴。
  4. 区间最值判定:观察对称轴是否在 的取值范围内,结合二次函数的开口方向确定最大值点。

]

✅【答案】

点击查看答案

✍【详细解析】

Abstract

解: 第一步:化简解析式 利用 代入原式:

第二步:换元并确定范围 令 。 因为 ,所以 。 原函数转化为:,。

第三步:配方求最值

第四步:结合区间判定 该二次函数的图象开口向下,对称轴为 。 因为 ,且 , 所以当 (即 )时,函数取得最大值。 最大值为 。

故答案为:。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 二次型三角函数:处理这类题目的通用步骤是“一变、二换、三配”。“一变”指统一名称,“二换”指换元并紧盯范围,“三配”指配方法处理二次函数。
  • 范围意识:换元后的自变量范围决定了最终的最值,务必根据原自变量 的区间推导 的区间。
  • 计算细节:配方时常数项的抵消与合并需要仔细。

📖【试题探源与推广】

Tip

1. 变式思考(求最小值): 在 上,最小值必在离对称轴较远的端点取得。 ,。 比较大小可知,最小值为 。

2. 辅助角公式对比: 本题中由于含有 项,不能直接使用辅助角公式 求解,必须通过平方关系降次或统一名称。

3. “三个二次”思想: 二次函数、二次方程、二次不等式是高中数学的基石。在解决三角、对数、指数函数的最值时,经常通过换元将其转化为二次函数模型。

🔗【关联脉络】

Multi column