一道数学题(最值求函数:y=(2-sinx)/(2-cosx)的最值

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  • 解法一:可将该式看作定点(2,2)和动点(cosx,sinx)连线的斜率,

    而动点(cosx,sinx)的轨迹是单位圆,

    所以可把问题化成求单位圆上的动点和定点A(2,2)连线的斜率的最大值.

    承上分析,设切线的斜率为k,则切线方程为y-2=k(x-2),

    即y-kx+2(k-1)=0

    由于单位圆圆心到切线的距离等于1,有

    |0-k·0+2(k-1)|/√[1+(-k)²]=1,解得k=(4±√7)/3.

    由图像可知过点A(2,2)与单位圆上各点连线的斜率的最大值为(4+√7)/3,最小值为(4-√7)/3

    即y的最大值为(4+√7)/3,最小值为(4-√7)/3

    解法二:原函数化为sinx-ycosx=2-2y

    √(1+y²)·sin(x-θ)=2-2y,其中θ满足sinθ=y/√(1+y²),cosθ=1/√(1+y²),

    ∴sin(x-θ)=(2-2y)/√(1+y²).

    ∵|sin(x-θ)|≤1,∴|(2-2y)/√(1+y²)|≤1,

    得3y²-8y+3≤0.

    解得(4-√7)/3≤y≤(4+√7)/3