对于f(x)=asinx+bcosx型函数,可以如此变形
为利用两角和差公式化简,设
使
(注意到a必须>0)
其等价于
即
扩展资料:
在一般形式中,主导辅助角的变换可以解释为:已知的数或公式被认为是自变量的三角函数值,称为辅助角(辅助自变量)。
从辅助角度的所有可能值的集合中取一个完全确定的值(例如,最低绝对值)。在这种选择之后,它的三角函数的辅助角的给定值可以被完全确定,并且它将被认为是在后面的变换公式中已知的。
在使用辅助角公式时,很多人往往忘记了反正切是b/a还是a/b,这导致了问题求解的错误。实际上,有一种非常方便的存储技术,即无论用正弦或余弦表示asinx+bcosx,分母的位置总是用来表示函数名的系数。
参考资料来源:百度百科-辅助角公式
参考资料来源:百度百科-辅助角
1.公式为:2.以上为本公式的具体情况。相关步骤不仅冗长复杂,而且涉及到反三角函数的知识。下面是应用此公式的简单方法。事实上,你只需要记住公式等号右边的系数。例如:sinx+cos x显然这里的a和B都是1,即sinx+cos x=√ 2Sin…那么,这罪是什么?事实上,如果√ 2被提取,我们有这个。我们可以继续计算吗?是的,下面的问题可以通过两个角度的和和和差的正弦-余弦公式来解决。因此,我们只需要记住辅助角度公式,并遵循上面的示例辅助角公式:综述:
对于acosx+bsinx型函数,我们可以如此变形acosx+bsinx=√(a²+b²)(acosx/√(a²+b²)+bsinx/√(a²+b²)),令点(b,a)为某一角φ终边上的点,则sinφ=a/√(a²+b²),cosφ=b/√(a²+b²)
∴acosx+bsinx=√(a²+b²)sin(x+arctan(a/b))
这就是辅助角公式。
设要证明的公式为acosA+bsinA=√(a²+b²)sin(A+M) (tanM=a/b)
证明过程:
设acosA+bsinA=xsin(A+M)
∴acosA+bsinA=x((a/x)cosA+(b/x)sinA)
由题设,sinM=a/x,cosM=b/x ,(a/x)²+(b/x)²=1
∴x=√(a²+b²)
∴acosA+bsinA=√(a²+b²)sin(A+M),tanM=sinM/cosM=a/b (a,b)由其所在象限确定。
或acosA+bsinA=√(a²+b²)cos(A-M) ,tanM=sinM/cosM=b/a (a,b)由其所在象限确定。
公式应用
例1
求sinθ/(2cosθ+√5)的最大值
解:设sinθ/(2cosθ+√5)=k 则sinθ-2kcosθ=√5k
∴√[1+(-2k)²]sin(θ+α)=√5k
平方得k²=sin²(θ+α)/[5-4sin²(θ+α)]
令t=sin²(θ+α) t∈[0,1]
则k²=t/(5-4t)=1/(5/t-4)
当t=1时 有kmax=1
辅助角公式可以解决一些sin与cos角之间的转化
例2
化简5sina-12cosa
解:5sina-12cosa
=13(5/13sina-12/13cosa)
=13(cosbsina-sinbcosa)
=13sin(a-b)
其中,cosb=5/13,sinb=12/13
例3
π/6≤a≤π/4 ,求sin²a+2sinacosa+3cos²a的最小值
解:令f(a)=sin²a+2sinacosa+3cos²a
=1+sin2a+2cos²a
=1+sin2a+(1+cos2a)(降次公式)
=2+(sin2a+cos2a)
=2+(√2)sin(2a+π/4)(辅助角公式)
因为7π/12≤2a+π/4≤3π/4
所以f(a)min=f(3π/4)=2+(√2)sin(3π/4)=3
特殊公式
利用sin30°=(1/2),cos30°=(√3/2),sin60°=(√3/2),cos60°=(1/2),sin45°=(√2/2),cos 45°=(√2/2)等进行计算。
如 求sinx+cosx的最大值和最小值
sinx+cosx=√2×sin(x+45°)
当 x=45° +360°k(k为整数)时 sinx+cosx 最大为√2
当 x=225°+360°k(k为整数)时 sinx+cosx 最小为-√2
函数特征
1.f(A)=asinA+bcosA=√a²+b²(asinA/√a²+b²+bcosA/√a²+b²)
=√a²+b²(cosMsinA+sinMcosA)
=(√a²+b²)sin(A+M)
2.f(A)max=√a²+b²
3.f(A)min=-√a²+b²
(其中cosM=b/√a²+b²,sinM=a/√a²+b²。)
(竭力为您解答,希望给予【好评】,非常感谢~~)