同一骨架 2025 年上海预赛 · P006369
两题都把三角量作为受限实参数,用平方关系消去另一种三角函数,再把问题化成代数。消元得到的每个候选值仍须落在原三角量允许的区间,代数解本身不保证能还原成真实角。
前题由复数相等得到两条同时成立的关系;后题由存在零点得到一族参数关系,还需优化给定目标并验证取等。
含参三角函数有零点的参数最值
已知函数
有零点,则 的最小值为。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
“有零点”意味着存在某个 使参数 落在一条直线上。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
固定 后,目标式是关于 的二次式,可先完成这一层最小化,再只需处理 。
设 是 的一个零点,并令 。由 ,有
因此
令 。函数
在 上严格递减,因为
故
取 时,,且目标式等于 。所以最小值为
固定 时平方项的系数 始终为正;端点 对应真实的余弦值,给出的 参数也已代回原函数核验,因此下界可以取到。
含参函数“存在零点”的条件可把零点的函数值作为新参数,从而把存在性约束改写成参数 轨迹。对其中一个参数配方消元后,往往只剩一个有界三角量的单变量最值。
用零点对应的cosx作参数消去b,再对a配方,将存在零点的二维参数最值转为t²在[0,1]上的函数。
同一骨架 2025 年上海预赛 · P006369
两题都把三角量作为受限实参数,用平方关系消去另一种三角函数,再把问题化成代数。消元得到的每个候选值仍须落在原三角量允许的区间,代数解本身不保证能还原成真实角。
前题由复数相等得到两条同时成立的关系;后题由存在零点得到一族参数关系,还需优化给定目标并验证取等。
同一骨架 2017 年全国高中数学联赛一试(A 卷) 第 2 题 · P007258
两题都把三角量改写为一个有界实参数,用平方关系消去另一种三角表达式。代数化后的优化不能脱离原来的三角值域,最终还须给实际角度或函数零点来确认参数可实现。
一题的约束直接消去余弦,另一题从存在零点得到一族参数直线;后者还需固定三角参数后再消去一个系数。
已记下,谢谢!