zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Trung học phổ thông

Chuyên đề bất đẳng thức lượng giác_ Chương 3

Chia sẻ: Paradise9 Paradise9 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Báo xấu

68
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'chuyên đề bất đẳng thức lượng giác_ chương 3', tài liệu phổ thông, toán học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chuyên đề bất đẳng thức lượng giác_ Chương 3

Truòng THPT chuyên Lý T Tr ng B t ñ ng th c lư ng giác Chương 3 Áp d ng vào m t s v n ñ khác Chương 3 : Áp d ng vào m t s v n ñ khác “Có h c thì ph i có hành” Sau khi ñã xem xét các b t ñ ng th c lư ng giác cùng các phương pháp ch ng minh thì ta ph i bi t v n d ng nh ng k t qu ñó vào các v n ñ khác. Trong các chương trư c ta có các ví d v b t ñ ng th c lư ng giác mà d u b ng thư ng x y ra trư ng h p ñ c bi t : tam giác ñ u, cân hay vuông …Vì th l i phát sinh ra m t d ng bài m i : ñ nh tính tam giác d a vào ñi u ki n cho trư c. M t khác v i nh ng k t qu c a các chương trư c ta cũng có th d n ñ n d ng toán tìm c c tr lư ng giác nh b t ñ ng th c. D ng bài này r t hay : k t qu ñư c “gi u” ñi, b t bu c ngư i làm ph i t “mò m m” ñi tìm ñáp án cho riêng mình. Công vi c ñó th t thú v ! Và t t nhiên mu n gi i quy t t t v n ñ này thì ta c n có m t “v n” b t ñ ng th c “kha khá”. Bây gi chúng ta s cùng ki m tra hi u qu c a các b t ñ ng th c lư ng giác trong chương 3 : “Áp d ng vào m t s v n ñ khác” M cl c: 3.1. ð nh tính tam giác…………………………………………………………67 3.1.1. Tam giác ñ u…………………………………………………………..67 3.1.2. Tam giác cân…………………………………………………………..70 3.1.3. Tam giác vuông………………………………………………………..72 3.2. C c tr lư ng giác……………………………………………………….....73 3.3. Bài t p……………………………………………………………………...76 The Inequalities Trigonometry 66
Truòng THPT chuyên Lý T Tr ng B t ñ ng th c lư ng giác Chương 3 Áp d ng vào m t s v n ñ khác 3.1. ð nh tính tam giác : 3.1.1. Tam giác ñ u : Tam giác ñ u có th nói là tam giác ñ p nh t trong các tam giác. nó ta có ñư c s ñ ng nh t gi a các tính ch t c a các ñư ng cao, ñư ng trung tuy n, ñư ng phân giác, tâm ngo i ti p, tâm n i ti p, tâm bàng ti p tam giác … Và các d ki n ñó l i cũng trùng h p v i ñi u ki n x y ra d u b ng các b t ñ ng th c lư ng giác ñ i x ng trong tam giác. Do ñó sau khi gi i ñư c các b t ñ ng th c lư ng giác thì ta c n ph i nghĩ ñ n vi c v n d ng nó tr thành m t phương pháp khi nh n d ng tam giác ñ u. Ví d 3.1.1.1. 9 CMR ∆ABC ñ u khi th a : ma + mb + mc = R 2 L i gi i : Theo BCS ta có : ( ) (ma + mb + mc )2 ≤ 3 ma 2 + mb 2 + mc 2 92 ( ) 2 ⇔ (ma + mb + mc ) ≤ a + b2 + c2 4 ( ) 2 ⇔ (ma + mb + mc ) ≤ 9 R 2 sin 2 A + sin 2 B + sin 2 C 9 mà : sin 2 A + sin 2 B + sin 2 C ≤ 4 9 81 ⇒ (ma + mb + mc ) ≤ 9 R 2 ⋅ = R 2 2 44 9 ⇒ m a + mb + mc ≤ R 2 ð ng th c x y ra khi và ch khi ∆ABC ñ u ⇒ ñpcm. Ví d 3.1.1.2. A B ab CMR n u th a sin thì ∆ABC ñ u. sin = 2 2 4c L i gi i : Ta có : The Inequalities Trigonometry 67
Truòng THPT chuyên Lý T Tr ng B t ñ ng th c lư ng giác Chương 3 Áp d ng vào m t s v n ñ khác A+ B A− B A− B 2 R.2 sin cos cos ab a + b 2 R(sin A + sin B ) 1 2 2= 2≤ ≤ = = A+ B C C C 4c 8c 2 R.8 sin C 2 R.8.2 sin cos 8 sin 8 cos 2 2 2 2 1 A B ⇒ sin sin ≤ A+ B 2 2 8 cos 2 A+ B A B ⇔ 8 cos sin sin ≤ 1 2 2 2 A+ B A+ B A− B  cos  −1 ≤ 0 ⇔ 4 cos − cos 2 2 2 A+ B A+ B A− B ⇔ 4 cos 2 − 4 cos cos +1 ≥ 0 2 2 2 2  A− B A+ B 2 A−B ⇔  2 cos  + sin − cos ≥0  2 2 2 ⇒ ñpcm. Ví d 3.1.1.3. CMR ∆ABC ñ u khi nó th a : 2(ha + hb + hc ) = (a + b + c ) 3 L i gi i : ði u ki n ñ bài tương ñương v i : r r r 2.2 p + +  = (a + b + c ) 3 a b c 3 rrr ⇔ ++= 2 abc 1 1 1 3 ⇔ + + = A B B C C A 2 cot + cot cot + cot cot + cot 2 2 2 2 2 2 M t khác ta có :   1 1  1  =  tan A + tan B  1 1  ≤ + B 4 B  4 2 A A 2  cot cot  cot + cot  2 2 2 2 Tương t : The Inequalities Trigonometry 68
Truòng THPT chuyên Lý T Tr ng B t ñ ng th c lư ng giác Chương 3 Áp d ng vào m t s v n ñ khác 1 C 1 B  tan + tan  ≤ 4 2 B C 2 cot + cot 2 2 1 A 1 C ≤  tan + tan  A 4 2 C 2 cot + cot 2 2 1 C 1 1 1 A B ⇒ ≤  tan + tan + tan  + + A 2 2 A B B C C 2 2 cot + cot cot + cot cot + cot 2 2 2 2 2 2 3 1 C A B A B C ⇒ ≤  tan + tan + tan  ⇔ tan + tan + tan ≥ 3 2 2 2 2 2 2 2 2 ⇒ ñpcm. Ví d 3.1.1.4. 3 CMR n u th a S = 3Rr thì ∆ABC ñ u. 2 L i gi i : Ta có : A B C A B C S = 2 R 2 sin A sin B sin C = 2 R 2 .2.2.2. sin sin sin cos cos cos 2 2 2 2 2 2 A B C A B C A B C = 4 R sin sin sin 4 R cos cos cos = r 4 R cos cos cos 2 2 2 2 2 2 2 2 2 33 33 ≤ r 4R = Rr 8 2 ⇒ ñpcm. Ví d 3.1.1.5. CMR ∆ABC ñ u khi nó th a ma mb mc = pS L i gi i : Ta có : 1 1 1 A ma = (2b 2 + 2c 2 − a 2 ) = (b 2 + c 2 + 2bc cos A) ≥ bc(1 + cos A) = bc cos 2 2 4 4 2 2 mà : The Inequalities Trigonometry 69
Truòng THPT chuyên Lý T Tr ng B t ñ ng th c lư ng giác Chương 3 Áp d ng vào m t s v n ñ khác b2 + c2 − a2 b2 + c2 − a2 2A ⇒ 2 cos cos A = −1 = 2bc 2 2bc 2 b + c − a + 2bc (b + c ) − a 2 p( p − a ) 2 2 2 ⇒ cos 2 A = = = 4bc 4bc bc ⇒ ma ≥ p( p − a ) Tương t : m b ≥ p ( p − b )   m c ≥ p ( p − c )  ⇒ ma mb mc ≥ p p( p − a )( p − b )( p − c ) = pS ⇒ ñpcm. 3.1.2. Tam giác cân : Sau tam giác ñ u thì tam giác cân cũng ñ p không kém. Và ñây thì chúng ta s xét nh ng b t ñ ng th c có d u b ng x y ra khi hai bi n b ng nhau và khác bi n th ba. Ví π 2π d A = B = ;C = . Vì th nó khó hơn trư ng h p xác ñ nh tam giác ñ u. 6 3 Ví d 3.1.2.1. A+ B CMR ∆ABC cân khi nó th a ñi u ki n tan 2 A + tan 2 B = 2 tan 2 và nh n. 2 L i gi i : sin ( A + B ) 2 sin ( A + B ) 2 sin C Ta có : tan A + tan B = = = cos A cos B cos( A + B ) + cos( A − B ) cos( A − B ) − cos C C vì cos( A − B ) ≤ 1 ⇒ cos( A − B ) − cos C ≤ 1 − cos C = 2 sin 2 2 C C 4 sin cos 2 sin C 2 sin C 2 = 2 cot C = 2 tan A + B 2 ⇒ ≥ = cos( A − B ) − cos C C C 2 2 2 sin 2 2 sin 2 2 2 A+ B ⇒ tan A + tan B ≥ 2 tan 2 2  tan A + tan B  A+ B 2 2 2 ≤ 2  T gi thi t : tan A + tan B = 2 tan   2 2 ( ) 2 2 2 2 ⇔ 2 tan A + tan B ≤ tan A + tan B + 2 tan A tan B The Inequalities Trigonometry 70
Truòng THPT chuyên Lý T Tr ng B t ñ ng th c lư ng giác Chương 3 Áp d ng vào m t s v n ñ khác 2 ⇔ (tan A − tan B ) ≤ 0 ⇔ tan A = tan B ⇔ A=B ⇒ ñpcm. Ví d 3.1.2.2. A CMR ∆ABC cân khi th a ha = bc cos 2 L i gi i : 2bc A Trong m i tam giác ta luôn có : ha ≤ l a = cos b+c 2 2bc bc mà b + c ≥ 2 bc ⇒ ≤ = bc b+c bc 2bc A A A ⇒ cos ≤ bc cos ⇒ ha ≤ bc cos b+c 2 2 2 ð ng th c x y ra khi ∆ABC cân ⇒ ñpcm. Ví d 3.1.2.3. B CMR n u th a r + ra = 4 R sin thì ∆ABC cân. 2 L i gi i : Ta có : B sin B B B B 2 r + ra = ( p − b ) tan + p tan = (2 p − b ) tan = (a + c ) tan = 2 R(sin A + sin C ) B 2 2 2 2 cos 2 B B sin sin A+C A−C A−C 2 = 4 R sin B cos A − C ≤ 4 R sin B B 2 = 4 R cos cos = 4 R sin cos ⋅ ⋅ B B 2 2 2 2 2 2 2 cos cos 2 2 B ð ng th c x y ra khi ∆ABC cân ⇒ ñpcm. ⇒ r + ra ≤ 4 R sin 2 The Inequalities Trigonometry 71
Truòng THPT chuyên Lý T Tr ng B t ñ ng th c lư ng giác Chương 3 Áp d ng vào m t s v n ñ khác Ví d 3.1.2.4. 12 ( ) a + b 2 thì ∆ABC cân. CMR n u S = 4 L i gi i : 12 1 1 ( ) Ta có : a 2 + b 2 ≤ 2ab ⇒ a + b 2 ≥ ab ≥ ab sin C = S 4 2 2 12 ( ) ⇒ a + b 2 ≥ S ⇒ ∆ABC cân n u th a ñi u ki n ñ bài. 4 Ví d 3.1.2.5. 9 CMR ∆ABC cân khi th a 2 cos A + cos B + cos C = 4 L i gi i : Ta có :  A B+C B−C 2 cos A + cos B + cos C = 21 − 2 sin 2  + 2 cos cos  2 2 2 2  B −C  B−C 1 9 A1 1 2 B−C 19 A A = −4 sin 2 − + = − 2 sin − cos  + cos + 2 sin cos −+  2 2 2 2 44 22 4 2 44 2  B−C  A1 1 2 B−C 9 9 = − 2 sin − cos  − sin +≤  2 22 4 2 44 ð ng th c x y ra khi B = C ⇒ ñpcm. 3.1.3. Tam giác vuông : Cu i cùng ta xét ñ n tam giác vuông, ñ i di n khó tính nh t c a tam giác ñ i v i b t ñ ng th c lư ng giác. Dư ng như khi nh n di n tam giác vuông, phương pháp bi n ñ i tương ñương các ñ ng th c là ñư c dùng hơn c . Và ta hi m khi g p bài toán nh n di n tam giác vuông mà c n dùng ñ n b t ñ ng th c lư ng giác. Ví d 3.1.3.1. CMR ∆ABC vuông khi th a 3 cos B + 6 sin C + 4 sin B + 8 cos C = 15 L i gi i : The Inequalities Trigonometry 72
Truòng THPT chuyên Lý T Tr ng B t ñ ng th c lư ng giác Chương 3 Áp d ng vào m t s v n ñ khác Theo BCS ta có : 3 cos B + 4 sin B ≤ 3 2 + 4 2 cos 2 B + sin 2 B = 5 ( )( )   ( )( ) 6 sin C + 8 cos C ≤ 6 2 + 8 2 sin 2 C + cos 2 C = 10  ⇒ 3 cos B + 4 sin B + 6 sin C + 8 cos C ≤ 15 ð ng th c x y ra khi và ch khi :  cos B sin B  4 3=4 tan B = 3 3 cos B + 4 sin B = 5   π  ⇔ ⇔ ⇔ tan B = cot C ⇔ B + C = 6 sin C + 8 cos C = 10  sin C = cos C cot C = 4 2 6    8 3 ⇒ ñpcm. 3.2. C c tr lư ng giác : ðây là lĩnh v c v n d ng thành công và tri t ñ b t ñ ng th c lư ng giác vào gi i toán. ð c bi t trong d ng bài này, g n như ta là ngư i ñi trong sa m c không bi t phương hư ng ñư ng ñi, ta s không bi t trư c k t qu mà ph i t mình dùng các b t ñ ng th c ñã bi t ñ tìm ra ñáp án cu i cùng. Vì l ñó mà d ng toán này thư ng r t “khó xơi”, nó ñòi h i ta ph i bi t khéo léo s d ng các b t ñ ng th c cũng như c n m t v n li ng kinh nghi m v b t ñ ng th c không nh . Ví d 3.2.1. Tìm giá tr nh nh t c a hàm s : a sin 4 x + b cos 4 y a cos 4 x + b sin 4 y f (x , y ) = + c sin 2 x + d cos 2 y c cos 2 x + d sin 2 y v i a, b, c, d là các h ng s dương. L i gi i : sin 4 x cos 4 x ð t f ( x , y ) = af 1 + bf 2 v i f 1 = + c sin 2 x + d cos 2 y c cos 2 x + d sin 2 y cos 4 x sin 4 x f2 = + c sin 2 x + d cos 2 y c cos 2 x + d sin 2 y ( )( ) Ta có : c + d = c sin 2 x + cos 2 x + d sin 2 y + cos 2 y Do ñó : The Inequalities Trigonometry 73
Truòng THPT chuyên Lý T Tr ng B t ñ ng th c lư ng giác Chương 3 Áp d ng vào m t s v n ñ khác   sin 4 x cos 4 x (c + d ) f1 = [(c sin 2 x + d cos 2 y ) + (c cos 2 x + d sin 2 y )] +  2 2 2 2  c sin x + d cos y c cos x + d sin y 2   sin 2 x cos 2 x ≥  c sin 2 x + d cos 2 y  =1 + c cos 2 x + d sin 2 y  c cos x + d sin y  2 2 2 2 c sin x + d cos y   1 1 a+b ⇒ f1 ≥ f ( x , y ) = af 1 + bf 2 ≥ Tương t : f 2 ≥ .V y c+d c+d c+d Ví d 3.2.2. Tìm giá tr nh nh t c a bi u th c : P = cos 3 A + cos 3B − cos 3C L i gi i : Ta có : cos 3C = cos 3[π − ( A + B )] = cos[3π − 3( A + B )] = − cos 3( A + B ) nên  A+ B  A− B 2  A+ B P = cos 3 A + cos 3B + cos 3( A + B ) = 2 cos 3  cos 3  + 2 cos 3  −1 2 2 2  A+ B  A− B  A+ B 1 3 ⇒ P + = 2 cos 2 3  + = f (x , y )  + 2 cos 3  cos 3 2 2 22 2  A− B 3  −1 ≤ 0 ⇒ P ≥ − ∆' = cos 2 3 2 2 ∆ ' = 0  3 P=− ⇔  A+ B  A− B 1 cos 3 2  = − 2 cos 3 2  2       2  A− B cos 3 2  = 1    ⇔ cos 3 A + B  = − 1 cos 3 A − B       2 2  2 A = B  A = B  A = 2π  ⇔  ⇔ 1 9  cos 3 A = − 2  4π  A =   9  2π 5π A = B = 9 ,C = 9 3 =− ⇔ V y Pmin  A = B = 4π , C = π 2   9 9 The Inequalities Trigonometry 74
Truòng THPT chuyên Lý T Tr ng B t ñ ng th c lư ng giác Chương 3 Áp d ng vào m t s v n ñ khác Ví d 3.2.3. Tìm giá tr l n nh t c a bi u th c : sin 2 A + sin 2 B + sin 2 C P= cos 2 A + cos 2 B + cos 2 C L i gi i : Ta có : 3 P= −1 cos A + cos 2 B + cos 2 C 2 3 = −1 ( ) 3 − sin A + sin 2 B + sin 2 C 2 3 ≤ −1 = 3 9 3− 4 Do ñó : Pmax = 3 ⇔ ∆ABC ñ u. Ví d 3.2.4. Tìm giá tr l n nh t nh nh t c a y = 4 sin x − cos x L i gi i : ði u ki n : sin x ≥ 0 , cos x ≥ 0 Ta có : y = 4 sin x − cos x ≤ 4 sin x ≤ 1 sin x = 1 π D u b ng x y ra ⇔  ⇔ x = + k 2π cos x = 0 2 M t khác : y = 4 sin x − cos x ≥ − cos x ≥ −1 sin x = 0 D u b ng x y ra ⇔  ⇔ x = k 2π cos x = 1  π  y max = 1 ⇔ x = + k 2π Vy 2  y min = −1 ⇔ x = k 2π  Ví d 3.2.5. 2 + cos x Cho hàm s . Hãy tìm Max y trên mi n xác ñ nh c a nó. y= sin x + cos x − 2 The Inequalities Trigonometry 75
Truòng THPT chuyên Lý T Tr ng B t ñ ng th c lư ng giác Chương 3 Áp d ng vào m t s v n ñ khác L i gi i : Vì sinx và cosx không ñ ng th i b ng 1 nên y xác ñ nh trên R. 2 + cos x Y0 thu c mi n giá tr c a hàm s khi và ch khi Y0 = có nghi m. sin x + cos x − 2 ⇔ Y0 sin x + (Y0 − 1) cos x = 2Y0 + 2 có nghi m. (2Y0 + 2)2 ≤ Y0 2 + (Y0 − 1)2 2 ⇔ 2Y0 + 10Y0 + 3 ≤ 0 − 5 − 19 − 5 + 19 ⇔ ≤ Y0 ≤ 2 2 − 5 + 19 V y y max = 2 3.3. Bài t p : CMR ∆ABC ñ u n u nó th a m t trong các ñ ng th c sau : 3 3.3.1. cos A cos B + cos B cos C + cos C cos A = 4 3.3.2. sin 2 A + sin 2 B + sin 2C = sin A + sin B + sin C 1 1 1 31 3.3.3. + + = + tan A tan B tan C sin 2 A sin 2 B sin 2C 22 2   a2 + b2 + c2 a 2b 2c 2 3.3.4.  =  cot A + cot B + cot C  A B C   tan tan tan 2 2 2 a cos A + b cos B + c cos C 1 3.3.5. = a+b+c 2 A B C 3.3.6. ma mb mc = abc cos cos cos 2 2 2 A B C 3.3.7. l a lb l c = abc cos cos cos 2 2 2 A B C 3.3.8. bc cot + ca cot + ab cot = 12 S 2 2 2  1  1  1 26 3 3.3.9. 1 + 1 + 1 +  = 5+  sin A  sin B  sin C  9 sin A sin B sin C 1 3.3.10. = 2 (sin A + sin B + sin C ) 6 3 The Inequalities Trigonometry 76

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

EXAM.03: Bộ 400 Đề Thi Thử THPT Quốc Gia 2021

400 tài liệu

955 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.