竞赛讲座 11三角运算及三角不等式

竞赛讲座11――三角运算及三角不等关系三角运算的基本含义是应用同角公式、诱导公式、加法定理（和、差、倍、半角公式等的统称），对三角式作各种有目的的变形（主要指恒等变形），有时表现为计算求值、有时表现为推理证明。由于三角公式很多，并且存在着联系，因此一定要注意选择公式的目的性与简单性。三角运算一．三角运算的常规思考三角运算主权涉及3个主要变形：角、函数名称、运算方式。其中的难点与关键在角。大量的三角运算技巧都与角的处理有关。遇到一个三角问题，从角、函数名称、运算方式这3个主要方面去寻找下手地方与前进方向是解题的有效思考。特别地，对于证明题，从找条件与结论的差异入手，并向着消除差异的方向前进，常能成功。例1．已知,都是钝角，且1312sin，53)cos(，求sin例2．设,为锐角，且)sin(sinsin22，求证：2。二．三角变换与方程数学公式（或条件等式）本身就是一个等量关系，视公式（或等式）中的数学对象为已知值或未知值就成为一个方程。例3．已知abcoscossinsin（422ba），求)sin(，)cos(。三．三角变换与构造法通过构造对偶式、构造方程、构造函数、构造图形等途径来求解三角问题例5．求54cos52cos的值。例6．求值：80sin40sin50cos10cos22例7．已知：0coscoscos2211nnAAA0)1cos()1cos()1cos(2211nnAAA求证：对任意R，恒有0)cos()cos()cos(2211nnAAA。例8求满足等式4sin347cos1215xx的锐角x。四．三角法引进三角函数，进行三角变形去解决其他代数、几何问题。例9．已知0ba，求证：22222babaabbaab。例10．在△ABC中，P为形内一点，PD、PE、PF为P到三边BC、CA、AB的距离，求证：)(2PFPEPDPCPBPA例11．求函数xxy3154的值域。三角不等关系这是一个与三角恒等变形密切相关的问题，主要包括两个方面：三角不等式与三角最值。这两个方面在处理方法上在同小异，并互为所用。一．三角不等式的证明证明三角不等式注意3点：（1）三角不等式首先是不等式，因此，不等式的有关性质和证明方法在这里都用得上。（2）三角不等式又有自己的特点——含三角函数，因而，三角函数的单调性、有界性（或极值），正负区间，图像特征都是处理三角不等式的锐利武器。（3）三角形内的不等式是一类特殊的三角不等式，无论在结构上还是在证法上都有特别之处，需要加倍注意。例12．若0，求证：03sin312sin21sin例13．已知0，证明：22sin2ctg，并讨论等号成立的条件。例14．已知)2,0(,，能否以sin，sin，)sin(的值为边长，构成三角形。例15．在△ABC中，角A、B、C的对边为a、b、c，求证：3cbacCbBaA。例16．在锐角△ABC中，求证（1）CBACBAcoscoscossinsinsin；（2）1tgAtgBtgC二．三角最值的求解例17．求函数xxxxbxaxf22coscossinsin)(的最大值、最小值)0,(bca例18．求btgxxay|cos|的最小值，其中0ba例19．求函数2sin1sin3xxy的最值。例20．设12zyx，且2zyx，求乘积zyxcossincos的最大值和最小值。习题1．20cos135cos20cos=。2．)34(cos)32(coscos222xxx=。3．若}0sincos|{2mxxx，求m的取值范围。4．在△ABC中，2sin2sin2sinCBA的最大值为。5．设nxxx,,21为n个实数，则Mxxxxxxnnsinsinsincoscoscos2121时，则M的最小值为。6．函数xxxxxf2222sin1coscos1sin)(的值域为。7．对任意实数CBA,,，求ACCBBA222222cossincossincossin的最大值。8．在矩形ABCD中，P为对角线BD上一点，且BDAP，BCPE于E，CDPF于F，求证：1)()(3232BDPFBDPE。9．任给13个互不相等的实数，求证其中至少有两个实数yx,满足3210xyyx。10在△ABC中，求证：BbAaccoscos；AaCcbcoscos；AaBbacoscos。11．设为锐角，求证：223)cos11)(sin11(12．对)2,0(x，求证：tgxxxsin2。