这道“万金油”题,就是要算y 等于a倍的sinx再加上sin2x的最大值,不管a是

既然我们通过把无数题目归约到同一个核心问题,就等于拿到了解开整条知识链的钥匙,那就让我们先从一个看似“丑陋”的函数出发,看看能不能把数学的美感给挖出来。今天咱们要练的这道“万金油”题,就是要算y等于a倍的sinx再加上sin2x的最大值,不管a是什么实数都行。它老喜欢以高考选择题或者解析几何大题的身份出现,特别是2018年全国一卷那道填空题里a等于2的情况,简直成了热搜词。 面对这种“a任意”的大难题,最顺手的办法就是先换元再求导。咱们不妨把t设成sinx,这样式子就变成了y等于at加上2t的平方,也就是t的平方加at。这下好了,这变成了一个关于t的一元二次函数。求它的最大值其实就这么回事:开口向上的时候顶点是最高处;开口向下的时候就看边界在哪了。 咱们分情况讨论一下:当a大于等于0时,对称轴t等于负的a除以2会小于等于0,这时候函数在[-1,1]上是一直往上走的,最大的值肯定是在t等于1的地方;要是a小于0呢?对称轴就跑到0的右边去了,函数在[-1,-a/2]是往下掉的,在[-a/2,1]又往上长了一截。这时候就得比较一下t等于-a/2和t等于1哪个更大,结果就是M(a)等于1和-a/2里面较大的那个。 这答案算出来之后还有三点感悟值得说道说道:第一,数学确实是美的。咱们找到了变量到结果的精准映射。别看原来的函数看着像个怪物,但对计算机来说,它跟2a加1的计算量几乎是一样的;第二,直觉能帮我们简化问题,但在严格证明的时候还得守着严谨才行;第三,学会把零散的题目归约成通解才是最聪明的学习法子。 把这道题记在本子上备用吧。下次再碰上a乘以sinx加上sin2x的各种变形题,你就能马上调出它的“终极答案”,让复杂的难题瞬间降维。