151118 初版 151118 更新
三角関数の最大・最小

三角関数の合成 こちら   例   応用

関数 \(f(x)=\sqrt{3}\sin x+\cos x\) (\(0\leqq x < 2\pi\)) の最大・最小
\(f(x)=2\sin\left(x+\dfrac{\pi}{6}\right)\)
ここで,\(\dfrac{\pi}{6}\leqq x+\dfrac{\pi}{6} < \dfrac{\pi}{6}+2\pi\)
\(f(x)\) は
\(x=\dfrac{\pi}{3}\) で 最大値 2,
\(x=\dfrac{4}{3}\pi\) で 最小値 -2 をとる。
x 0 … \(\dfrac{\pi}{3}\) … \(\dfrac{4}{3}\pi\) … 2π
f(x) 1 ↗ 2 ↘ -2 ↗ 1

関数 \(f(x)=\sqrt{3}\sin x+\cos x\) (\(0\leqq x \leqq \pi\)) の最大・最小
\(f(x)=2\sin\left(x+\dfrac{\pi}{6}\right)\)
ここで,\(\dfrac{\pi}{6}\leqq x+\dfrac{\pi}{6} \leqq \dfrac{\pi}{6}+\pi\)
\(f(x)\) は
\(x=\dfrac{\pi}{3}\) で 最大値 2,
\(x=\pi\) で 最小値 -1 をとる。
x 0 … \(\dfrac{\pi}{3}\) … π
f(x) 1 ↗ 2 ↘ -1

関数 \(f(x)=2\sin x+\cos x\) (\(0\leqq x \leqq \pi\)) の最大・最小
\(f(x)=\sqrt{5}\sin\left(x+\alpha\right)\)   \((\cos\alpha,\sin\alpha)=(\dfrac{2}{\sqrt{5}},\dfrac{1}{\sqrt{5}})\)
ここで,\(\alpha\leqq x+\alpha \leqq \alpha+\pi\)
\(f(x)\) は
\(x=\dfrac{\pi}{2}-\alpha\) で 最大値 \(\sqrt{5}\),
\(x=\pi\) で 最小値 -1 をとる。
x 0 … \(\dfrac{\pi}{2}-\alpha\) … π
f(x) 1 ↗ \(\sqrt{5}\) ↘ -1