1. Trang chủ
  2. » Cao đẳng - Đại học

chuyen de 14

11 3 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

[r]

(1)

Chương :

Áp dụng o mt svn đề khác “Có hc phi có hành”

Sau xem xét bất ñẳng thức lượng giác phương pháp chứng minh ta phải biết vận dụng kết quảđó vào vấn đề khác

Trong chương trước ta có ví dụ bất ñẳng thức lượng giác mà dấu thường xảy trường hợp ñặc biệt : tam giác ñều, cân hay vng …Vì lại phát sinh dạng : định tính tam giác dựa vào điều kiện cho trước

Mặt khác với kết chương trước ta dẫn đến dạng tốn tìm cực trị lượng giác nhờ bất ñẳng thức Dạng hay : kết quảñược “giấu” đi, bắt buộc người làm phải tự “mị mẫm” tìm đáp án cho riêng Cơng việc thật thú vị ! Và tất nhiên muốn giải tốt vấn đề ta cần có “vốn” bất ñẳng thức “kha khá”

Bây kiểm tra hiệu bất ñẳng thức lượng giác chương : “Áp dụng vào số vấn ñề khác”

Mục lục :

3.1 ðịnh tính tam giác………67

3.1.1 Tam giác ñều……… 67

3.1.2 Tam giác cân……… 70

3.1.3 Tam giác vuông……… 72

3.2 Cực trị lượng giác……… 73

(2)

3.1 ðịnh tính tam giác : 3.1.1 Tam giác ñều :

Tam giác đều thể nói tam giác đẹp nht c tam giác ta có ñược sự ñồng nht gia c nh cht của c ñường cao, ñường trung tuyến, ñường phân giác, tâm ngoại tiếp, tâm ni tiếp, tâm ng tiếp tam giác … Và các dkin đó lại ng trùng hp vi ñiu kin xảy du bng ở các bt ñẳng thc lượng gc ñối xng tam

giác Do đó sau giải được c bt đẳng thc lượng giác thì ta cn phải nghĩ đến vic vn dụng trở thành mt phương pháp nhn dạng tam giác đều

Ví dụ 3.1.1.1

CMR ABC ñều thỏa : ma mb mc R

2

= + +

Li giải :

Theo BCS ta có :

( ) ( )

( ) ( )

(m m m ) R ( A B C) c

b a m

m m

m m m m

m m

c b a

c b a

c b a c

b a

2

2 2

2 2

2 2

sin sin

sin

4

+ +

≤ +

+ ⇔

+ + ≤

+ + ⇔

+ + ≤

+ +

mà :

4 sin

sin

sin2 A+ B+ 2C

( )

R m

m m

R R

m m m

c b a

c b a

2

4 81

9 2

2

≤ + +

= ⋅ ≤ +

+

ðẳng thức xảy ∆ABC ⇒đpcm

Ví dụ 3.1.1.2

CMR nếu thỏa

c ab B

A

4 sin

sin = ∆ABCđều

Li giải :

(3)

( )

2 cos

1

sin

2 cos

cos sin

2 cos sin sin

8

sin sin

2

4 C A B

B A

C C R

B A B A R

C R

B A

R c

b a c ab

+ ≤

− =

− +

= +

= + ≤

0 sin

cos

cos

0 cos cos cos

0 cos

cos

cos

1 sin sin cos

2 cos

1

sin sin

2 2

≥ − +

   

 −

− + ⇔

≥ + − +

− + ⇔

≤ −

   

 +

− − +

≤ +

+ ≤

B A B

A B

A

B A B A B

A

B A B

A B

A

B A B A

B A B

A

⇒đpcm

Ví dụ 3.1.1.3

CMR ABC ñều nó thỏa : 2(ha +hb +hc) (= a+b+c)

Li giải :

ðiều kiện ñề tương ñương với :

( )

2 cot cot

1

cot cot

1

cot cot

1

2

3

= +

+ +

+ +

= + + ⇔

+ + =

   

 

+ +

A C

C B

B A

c r b r a r

c b a c r b r a r p

Mặt khác ta có :

  

 

+ =

      

    

+ ≤

+

tan tan cot

1 cot

1 cot cot

1 A B

B A

B A

(4)

   

 

+ ≤

+

   

 

+ ≤

+

2 tan tan cot cot

1

2 tan tan cot cot

1

A C

A C

C B

C B

3 tan tan tan

tan tan tan 2

3

2 tan tan tan 2 cot cot

1

cot cot

1

cot cot

1

≥ +

+ ⇔

   

 

+ +

   

 

+ +

≤ +

+ +

+ +

C B

A C

B A

C B

A A

C C

B B

A

⇒đpcm

Ví dụ 3.1.1.4

CMR nếu thỏa

2 3Rr

S = ∆ABC đều

Li giải :

Ta có :

Rr R

r

C B A R r C B A R C B A R

C B A C B A R

C B A R S

2 3

3

2 cos cos cos cos cos cos sin sin sin

2 cos cos cos sin sin sin sin sin sin

2 2

= ≤

= =

= =

⇒đpcm

Ví dụ 3.1.1.5

CMR ABC đều nó thỏa mambmc = pS

Li giải :

Ta có :

( ) ( ) ( )

2 cos cos

1 cos

1

2

1 2 2 2

2 A

bc A bc

A bc c

b a

c b

ma = + − = + + ≥ + =

(5)

( ) ( )

(p a)

p m

bc a p p bc

a c b bc

bc a

c b A

bc a c b A

bc a c b A

a ≥ −

− = − + = + − + =

− + = −

− + =

4

2 cos

2

2 cos 2

cos

2 2

2 2

2 2

2 2

Tương tự :

( ) ( )

(p a)(p b)(p c) pS p

p m m m

c p p m

b p p m

c b a c b

= − − − ≥

⇒    

− ≥

− ≥

⇒ñpcm

3.1.2 Tam giác cân :

Sau tam giác đều thì tam giác cân ng đẹp khơng m Và đây thì chúng ta sẽ xét nhng bt đẳng thc du bng xảy hai biến bng và khác biến thba Ví dụ

3 ;

π π

= =

=B C

A thế khó hơn trường hp c định tam giác đều

Ví dụ 3.1.2.1

CMR ABCcân nó thỏa điu kin

2 tan tan

tan2 A+ B= A+B nhọn

Li giải :

Ta có : ( ) ( )

( ) ( ) (A B) C C B

A B

A

B A B

A B A B

A

cos cos

sin cos

cos sin cos

cos sin tan

tan

− − =

− +

+

+ =

+ =

+

( ) ( )

2 sin cos cos cos

1

cos AB ≤ ⇒ ABC ≤ − C= C

( )

2 tan tan tan

2 tan 2 cot 2

sin

2 cos sin sin

sin cos

cos sin

2

B A B

A

B A C

C C C

C C C

B A

C

+ ≥

+

+ =

= =

≥ −

Từ giả thiết :

2

2

2 tan tan

2 tan tan

tan 

  

 + ≤

+ =

+ B A B A B

A

(6)

( )

B A

B A

B A

= ⇔

= ⇔

≤ −

tan tan

0 tan

tan

⇒đpcm

Ví dụ 3.1.2.2

CMR ABC cân thỏa

2 cosA

bc ha =

Li giải :

Trong tam giác ta ln có :

2 cos A

c b

bc l

ha a

+ =

bc

bc bc c b

bc bc

c

b ≤ =

+

+ 2

2 cos

cos

cos

2 A

bc h

A bc A c b

bc

a ≤ ⇒

≤ +

ðẳng thức xảy ∆ABC cân ⇒đpcm

Ví dụ 3.1.2.3

CMR nếu thỏa

2 sin 4R B r

r+ a = ∆ABC cân

Li giải :

Ta có :

( ) ( ) ( ) ( )

2 sin cos sin cos

2 sin

cos cos cos

2 sin

cos sin

2 cos

2 sin sin sin

2 tan

tan

2 tan

tan

B R C A B R B B C

A B R B B C

A C A R

B B C A

R B c a B b p B p B b p r

r a

≤ − =

⋅ − =

⋅ − +

=

+ =

+ = −

= +

− = +

2 sin 4R B r

r+ a

(7)

Ví dụ 3.1.2.4

CMR nếu ( 2)

4

b a

S = + ∆ABC cân

Li giải :

Ta có : a +bab⇒ (a +b )≥ ababsinC =S

2

1

1

2 2

2

( + )≥ ⇒ ⇒ a2 b2 S

4

ABC

∆ cân thỏa ñiều kiện ñề

Ví dụ 3.1.2.5

CMR ABC cân thỏa

4 cos cos

cos

2 A+ B+ C =

Li giải :

Ta có :

4 9 sin

cos 2 sin

4 cos

cos 2 sin cos sin 2 sin

2 cos cos 2 sin 2 cos cos

cos

2

2

2

2

≤ + − −

   

 −

− −

=

+ − − +

   

 −

− −

= + − − +

− =

− +

+

   

 

− = +

+

C B C

B A

C B C

B A

C B A A

C B C B A

C B

A

ðẳng thức xảy B=C⇒đpcm 3.1.3. Tam giác vng :

Cui ng ta t đến tam giác vng, đại din khó tính nht của tam giác đối vi bt

ñẳng thc lượng giác Dường như nhn din tam giác vng, phương pháp biến đổi tương đương c ñẳng thc là ñược ng hơn cả ta hiếm gp i tốn nhn din tam giác vng cn ng ñến bt ñẳng thc lượng giác

Ví dụ 3.1.3.1

CMR ABC vng thỏa 3cosB+6sinC+4sinB+8cosC=15

(8)

Theo BCS ta có :

( )( )

( )( )

   

= +

+ ≤

+

= +

+ ≤

+

10 cos

sin cos

8 sin

5 sin

cos sin

4 cos

2

2

2

2

C C

C C

B B

B B

⇒3cosB+4sinB+6sinC+8cosC≤15

ðẳng thức xảy :

2 cot

tan

4 cot

3 tan

8 cos

sin

4 sin

cos 10

cos sin

5 sin cos

3 π

= + ⇔ =

     

= = ⇔

     

= = ⇔

  

= +

= +

C B C B

C B

C C

B B

C C

B B

⇒ñpcm

3.2 Cc trị lượng giác :

ðây là lĩnh vc vn dụng thành công trit ñể bt ñẳng thc lượng giác o giải

toán ðặc bit dạng i y, gn như ta người đi sa mạc khơng biết phương hướng đường đi, ta sẽ khơng biết trước kết quả mà phải tự mình ng c bt

đẳng thc đã biết để tìm đáp án cui ng Vì lẽ mà dạng tốn y thường rt “khó

xơi”, nó địi hỏi ta phải biết khéo o sử dụng c bt ñẳng thc ng như cn mt vn liếng kinh nghim vbt ñẳng thc khơng nhỏ

Ví dụ 3.2.1

m giá trị nhỏ nht của m s:

( )

y d x c

y b x a y d x c

y b x a y x

f 2 2

4

2

4

sin cos

sin cos

cos sin

cos sin

,

+ + +

+ + =

vi a,b,c,dc hng sdương

Li giải :

ðặt f(x,y)=af1 +bf2 vi

y d x c

x y

d x c

x

f 2 2

4

2

sin cos

cos cos

sin sin

+ +

+

=

y d x c

x y

d x c

x

f 2 2

4

2

sin cos

sin cos

sin cos

+ +

+ =

(9)

( ) [( ) ( )] sin cos cos sin cos cos sin sin cos sin sin cos cos cos sin sin sin cos cos sin 2 2 2 2 2 2 2 2 2 =         + + + + + ≥       + + + + + + = + y d x c x y d x c y d x c x y d x c y d x c x y d x c x y d x c y d x c f d c d c f + ≥ ⇒

1 Tương tự :

d c f

+ ≥

2 Vậy ( )

d c b a bf af y x f + + ≥ +

= 1 2

,

Ví dụ 3.2.2

m giá trị nhỏ nht của biu thc : P=cos3A+cos3B−cos3C

Li giải :

Ta có : cos3C =cos3[π −(A+B)]=cos[3π −3(A+B)]=−cos3(A+B) nên

( )

2 cos 2 cos cos cos cos

cos −

     + +       −       + = + + +

= A B A B A B A B A B

P

P A B A B A B f(x,y)

2 cos cos 2 cos 2 2 = +       +       − +       + = + ⇒ 3 cos

' − ≤ ⇒ ≥−

     − =

A B P

             = = = ⇔     − = = ⇔              − − =       + =       − ⇔            − − =       + = ∆ ⇔ − = 9 2 cos cos 2 cos cos cos 2 cos ' π π A A B A A B A B A B A B A B A B A P

Vậy

(10)

Ví dụ 3.2.3

m giá trị ln nht của biu thc :

C B

A

C B

A

P 2 2 2

2

2

cos cos

cos

sin sin

sin

+ +

+ +

=

Li giải :

Ta có :

( )

3

3

1 sin

sin sin

3

3

1 cos cos

cos

3

2

2

2

2

= − − ≤

− +

+ −

=

− +

+ =

C B

A

C B

A P

Do : Pmax =3⇔∆ABC

Ví dụ 3.2.4

m giá trị ln nht nhỏ nht của y=4 sinx− cosx

Li giải :

ðiều kiện : sinx≥0,cosx≥0

Ta có : =4 sin − cos ≤4 sin ≤1

x x

x y

Dấu xảy π 2π

2

cos sin

k x

x x

+ = ⇔

  

= = ⇔

Mặt khác : y=4 sinx− cosx ≥− cosx ≥−1

Dấu xảy 2π

1 cos

0 sin

k x x

x

= ⇔

  

= =

Vậy

   

= ⇔ − =

+ = ⇔ =

π π π

2

2

min max

k x y

k x

y

Ví dụ 3.2.5

Cho m s

2 cos sin

cos

− +

+ =

x x

x

(11)

Li giải :

Vì sinx cosx khơng đồng thời nên y xác ñịnh R Y0 thuộc miền giá trị hàm số

2 cos sin

cos

0

− +

+ =

x x

x

Y có nghiệm

Y0sinx+(Y0 −1)cosx=2Y0 +2 có nghiệm

( ) ( )

2 19

19

0 10

1

2

0

2 2

+ − ≤ ≤ − − ⇔

≤ + + ⇔

− + ≤ +

Y Y Y

Y Y Y

Vậy

2 19

max

+ − =

y

3.3 i tp :

CMR ∆ABC ñều thỏa đẳng thức sau :

3.3.1

4 cos cos cos

cos cos

cosA B+ B C+ C A=

3.3.2 sin2A+sin2B+sin2C =sinA+sinB+sinC

3.3.3 A B C

C B

A 2tan tan tan

1

3

sin

sin

sin

+ = +

+

3.3.4

2 tan tan tan cot

cot cot

2 2

2 2

C B A

c b a C

B A

c b a

=    

 

+ +

+ +

3.3.5

2 cos cos

cos

= +

+ + +

c b a

C c B b A a

3.3.6

2 cos cos

cos A B C

abc m

m

ma b c =

3.3.7

2 cos cos

cosA B C

abc l

l la b c =

3.3.8 bc A ca B ab C 12S

2 cot

cot

cot + + =

3.3.9

9 26 sin

1 sin

1 sin

1

1 = +

  

 

+    

 

+    

 

+

C B

A

3.3.10

( )

1 sin

sin sin

sin sin sin

2 =

+

+ B C

A

Ngày đăng: 30/04/2021, 09:41

Xem thêm:

w