1、 三角换元的妙用
在高中的数学学习中,换元是一种十分重要的思想方法,而其中三角换元更是应用广泛,它应用于去根号,或者变换为三角形式易求时,主要利用已知代数式中与三角知识中有某点联系进行换元。对于解决某些函数、方程以及不等式等问题有着出奇的效果,用得好可以让我们做题事半功倍,接下来我们就来看一些可以使用三角换元题目。
1. 实数x、y满足4x-5xy+4y=5 ( ①式) ,设S=x+y,求+的值。
【分析】 由S=x+y联想到cosα+sinα=1,于是进行三角换元,设代入①式求S和S的值。
【解】设代入①式得: 4
2、S-5S·sinαcosα=5
解得 S= ;
∵ -1≤sin2α≤1 ∴ 3≤8-5sin2α≤13 ∴ ≤≤
∴ +=+==
此题使用“三角换元法”,主要是利用已知条件S=x+y与三角公式cosα+sinα=1的联系而联想和发现用三角换元,将代数问题转化为三角函数值域问题。
2. 实数x、y满足+=1,若x+y-k>0恒成立,求k的范围。
【分析】由已知条件+=1,可以发现它与a+b=1有相似之处,于是实施三角换元。
【解】由+=1,设=cosθ,=sinθ,
即: 代入不等式x+y-k>0得:
3cosθ+4sinθ-k>0,即k<3cosθ+4sinθ=5sin(θ+ψ)
所以k<-5时不等式恒成立。
本题进行三角换元,将代数问题化为了含参三角不等式恒成立的问题,再运用“分离参数法”转化为三角函数的值域问题,从而求出参数范围。一般地,在遇到与圆、椭圆、双曲线的方程相似的代数式时,或者在解决圆、椭圆、双曲线等有关问题时,经常使用“三角换元法”。