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[函数] 2018年全国卷I理科第16题 三角函数

本帖最后由 isee 于 2018-6-21 14:13 编辑

文字版:

题:已知函数$f(x)=2\sin x+\sin 2x$,则$f(x)$的最小值是_____
16.png
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与《撸题集》P559 题目 4.8.8 神似,估计用同样方法可秒,甚至更简单。

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回复 2# kuing

果然更简单,连待定系数都不用了\[y^2=4\sin ^2x(1+\cos x)^2=\frac 43(3-3\cos x)(1+\cos x)^3\leqslant \cdots \]如此一来,证实与否就无关重要了。

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第一直觉是平方,但个人不等式并不熟。
于是,马上考虑函数性质,奇函数,且$2\pi$是其一个周期。
直接考虑$(0,2\pi)$求导,算得$$-\frac{3\sqrt 3}2.$$

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回复 2# kuing

真是你自己写的这都记得,倍数一进一出,哈哈。

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本帖最后由 乌贼 于 2018-6-8 02:19 编辑

回复 4# isee
如果熟知园$ (y-1)^2+x^2=1 $与双曲线$ xy=k $相切时$ k=\pm\dfrac{3\sqrt{3}}{4} $且切点坐标为$ (\pm\dfrac{\sqrt{3}}{2},\dfrac{3}{2}) $,则为送分题,否则……
\[ x^2+y^2=1\\x(y+1)=\dfrac{k}{2} \]
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2018-6-8 02:17

代入得\[ k\leqslant 2\times (-\dfrac{\sqrt{3}}{2})\times \dfrac{3}{2}=-\dfrac{3\sqrt{3}}{2} \]

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回复 6# 乌贼

其实下面这样玩更快,而且不需要熟知什么结论。

由奇函数,求最大值即可,而它不会在钝角时取得(若 `x` 为钝角则将 `f(\pi-x)` 更大),只需考虑 `x` 为锐角,由琴生不等式得
\[f(x)=\sin x+\sin x+\sin(\pi-2x)\leqslant3\sin\frac{x+x+\pi-2x}3=\frac{3\sqrt3}2,\]
最小值就是其相反数。

又或者说,这题的背景其实就是三角形中的 `\sin A+\sin B+\sin C\leqslant\frac{3\sqrt3}2`。
冇钱又冇样、冇型又冇款、冇身材又冇文采、冇学历又冇能力、冇高度冇速度冇力度兼夹冇野做!(粤语)
口号:珍爱生命,远离考试。

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本帖最后由 乌贼 于 2018-6-8 04:37 编辑

令$ sinx=b,cosx=a $有\[ a^2+b^2=1\\M=2b+2ab \]联立得\[ M^2=4(1-a^2)(1+a)^2=4(1-a)(1+a)^3=\dfrac{4}{3}(3-3a)(1+a)^3\leqslant \dfrac{27}{4} \]

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回复 8# 乌贼

这不就是三楼的东西么,换元是多余的。

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回复 9# kuing
对三角函数不熟

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你怎么还不睡觉

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回复 7# kuing
这个牛逼。。。

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一般地,给定实数 `a`,则 `2a\sin x+\sin2x` 的最大值为
\[\frac{\left(\sqrt{2\abs a\sqrt{a^2+8}+2a^2+8}+2\abs a\right)^2}
{4\sqrt{2\abs a\sqrt{a^2+8}+2a^2+4}},\]
最小值为其相反数。
冇钱又冇样、冇型又冇款、冇身材又冇文采、冇学历又冇能力、冇高度冇速度冇力度兼夹冇野做!(粤语)
口号:珍爱生命,远离考试。

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回复 13# kuing
NB!
如何推出这个东东的?

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回复 14# lemondian

这个是装B用的,过程就不写了

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回复 15# kuing
写一个嘛,一来是学习,二来可让我们也装一下B哩

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回复 6# 乌贼
好像很厉害,但此图估计有点。。。。。此题解法据说极其多。OPEN

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回复 17# 敬畏数学


    极多?还有什么方法呢?
听说万能公式也可以

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这个是否更有一般性?
求y=asinx+sinax的最值。

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回复 19# lemondian

不觉得。

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