刊名: 教学与研究
Teaching and Research
主办: 中国人民大学
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 0257-2826
CN: 11-1454/G4
邮发代号: 2-256
历史沿革:
现用刊名:教学与研究
创刊时间:1953
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浅谈高中函数最值问题的求解方法
【作者】 安 飞
【机构】 贵州省思南县第六中学数学组
【摘要】在当前函数最值问题是高中数学学习过程中永恒的话题,求函数最值问题是经常会遇到的,并且,最值问题在我国高考的试卷中也占有较大的比重。因此,高中数学老师在具体的教学过程中一定要突出这一重点,在教授有关函数最值问题时一定要仔细的讲解,要多涉及与函数最值有关的知识点,还要多给同学们布置一些有关函数求最值这方面的习题,只有让同学们在平时多练习,他们才可以更好的巩固和掌握函数求最值这一方面的知识点,从而就可以更好的促进他们在学习方面的进步。【关键词】高中;数学;函数;最值问题
【正文】
本文为了更好地帮助同学们学习有关于函数求最值的知识,特别的就针对函数求最值这一方面进行了相关的探讨,主要介绍高中函数求最值的几种方法,希望可以有利于同学们对于函数求最值这一方面的学习有所帮助。求函数最值的常用方法有:
一、观察法
解题步骤:第一步 观察函数中的特殊函数;
第二步 利用这些特殊函数的有界性,结合不等式推导出函数的值域.
例1 求函数y=■的值域.
【解析】由函数y=■,则: 16-4x≥0,4x≤42,x≤2定义域为:x≤2 得:0<4x≤16,0≤16-4x<16, 值域为:[0,4)。
二、分离常数法
解题步骤:第一步 观察函数f(x)类型,型如f(x)=■;
第二步 对函数f(x)变形成f(x)=■+■形式;
第三步 求出函数y=■在f(x)定义域范围内的值域,进而求函数的值域.
例2 求函数f(x)=■的值域.
【解析】函数f(x)=■=■=3+■根据反比例函数的性质可知:■≠0,所以y≠3,所以函数的值域为{y|y≠3}
三、配方法
解题步骤:第一步 将二次函数配方成y=a(x-b)2+c;
第二步 根据二次函数的图像和性质即可求出函数的值域.
例3 求函数f(x)=x2+4x-6,x∈[0,5]的值域.
【解析】∵f(x)=x2+4x-6=-(x-2)2-2,x∈[0,5]
∴x=2时f(x)有最大值-2,x=5时f(x)最小值-11
∴f(x)的值域为[-11,-2]
四、换元法
解题步骤:第一步 观察函数解析式的形式,函数变量较多且相互关联;
第二步 另新元代换整体,得一新函数,求出新函数的值域即为原函数的值域.
例4 求函数y=x+■的值域.
【解析】令t=■>0,x=■,原函数化为y=-■t2+t+■(t≥0),其开口向下,并且对称轴是t=1,故当t=1时取得最大值为,没有最小值,故值域为(-∞,1]. ≤
五、基本不等式法
解题步骤:
第一步 观察函数解析式的形式,型如y=■或y=■的函数;
第二步 对函数进行配凑成y=ax+■形式,再利用基本不等式求函数的最值,进而得到函数的值域。
例5 已知x≥■,求函数 f(x)=■的最小值.
【解析】∵x≥■
∴x-2,f(x)=■=■=■+■≥1
当且仅当■=■,即x=3时等号成立,
因为x=3在定义域内,所以 最小值为1.
本题主要考查函数的性质及基本不等式,利用基本不等式求最值,在利用基本不等式求最值时,一定要紧扣“一正、二定、三相等”这三个条件,注意创造“定”这个条件时常要对所给式子进行拆分、组合、添加系数等处理,使之可用基本不等式来解决,若多次使用基本不等式,必须保持每次取等的一致性.
六、单调性法
解题步骤:第一步 求出函数的单调性;
第二步 利用函数的单调性求出函数的值域.
例 6 求函数f(x)=log (x2-3x+5)(0≤x≤2)的值域.
本题先利用复合函数的单调性确定了函数的单调区间,从而得到函数的最大值和最小值,得到函数的值域.
七、导数法
解题步骤:第一步 利用函数的导数求函数在定义域内的单调性;
第二步 利用函数的图像求出函数的值域.
例7函数地f(x)=x3,x∈[0,2],则f(x)的值域.
【解析】∵f(x)在[0,2]上是增函数,
∴0≤x3≤8,
∴0≤f(x)≤8,
故f(x)的值域[0,8].
综上可知,函数的最值问题内涵丰富,解法灵活,没有通用的方法和固定的模式,在解题时要因题而异,而且上述介绍的几种方法也并非彼此孤立,而是相互联系、相互渗透的,有时一个问题需要多法并举,互相补充,有时一个题目又会有多种解法,函数的最值解题方法是灵活多样的,除了以上讲的,还有很多种方法,如:判别式法、几何法、向量法、待定系数法、三角函数法等等,因此,解题的关键在分析和思考,因题而异地选择恰当的解题方法,减少解题时间,同时,在解题过程中要注意函数的定义域和定义域的改变,避免出现错误。
参考文献:
[1]方晓华,吴凤香,黄宝存。函数最值问题的解法探讨。2002,2
[2]戚雪敏,浅谈求函数最值问题的方法 2011,11
本文为了更好地帮助同学们学习有关于函数求最值的知识,特别的就针对函数求最值这一方面进行了相关的探讨,主要介绍高中函数求最值的几种方法,希望可以有利于同学们对于函数求最值这一方面的学习有所帮助。求函数最值的常用方法有:
一、观察法
解题步骤:第一步 观察函数中的特殊函数;
第二步 利用这些特殊函数的有界性,结合不等式推导出函数的值域.
例1 求函数y=■的值域.
【解析】由函数y=■,则: 16-4x≥0,4x≤42,x≤2定义域为:x≤2 得:0<4x≤16,0≤16-4x<16, 值域为:[0,4)。
二、分离常数法
解题步骤:第一步 观察函数f(x)类型,型如f(x)=■;
第二步 对函数f(x)变形成f(x)=■+■形式;
第三步 求出函数y=■在f(x)定义域范围内的值域,进而求函数的值域.
例2 求函数f(x)=■的值域.
【解析】函数f(x)=■=■=3+■根据反比例函数的性质可知:■≠0,所以y≠3,所以函数的值域为{y|y≠3}
三、配方法
解题步骤:第一步 将二次函数配方成y=a(x-b)2+c;
第二步 根据二次函数的图像和性质即可求出函数的值域.
例3 求函数f(x)=x2+4x-6,x∈[0,5]的值域.
【解析】∵f(x)=x2+4x-6=-(x-2)2-2,x∈[0,5]
∴x=2时f(x)有最大值-2,x=5时f(x)最小值-11
∴f(x)的值域为[-11,-2]
四、换元法
解题步骤:第一步 观察函数解析式的形式,函数变量较多且相互关联;
第二步 另新元代换整体,得一新函数,求出新函数的值域即为原函数的值域.
例4 求函数y=x+■的值域.
【解析】令t=■>0,x=■,原函数化为y=-■t2+t+■(t≥0),其开口向下,并且对称轴是t=1,故当t=1时取得最大值为,没有最小值,故值域为(-∞,1]. ≤
五、基本不等式法
解题步骤:
第一步 观察函数解析式的形式,型如y=■或y=■的函数;
第二步 对函数进行配凑成y=ax+■形式,再利用基本不等式求函数的最值,进而得到函数的值域。
例5 已知x≥■,求函数 f(x)=■的最小值.
【解析】∵x≥■
∴x-2,f(x)=■=■=■+■≥1
当且仅当■=■,即x=3时等号成立,
因为x=3在定义域内,所以 最小值为1.
本题主要考查函数的性质及基本不等式,利用基本不等式求最值,在利用基本不等式求最值时,一定要紧扣“一正、二定、三相等”这三个条件,注意创造“定”这个条件时常要对所给式子进行拆分、组合、添加系数等处理,使之可用基本不等式来解决,若多次使用基本不等式,必须保持每次取等的一致性.
六、单调性法
解题步骤:第一步 求出函数的单调性;
第二步 利用函数的单调性求出函数的值域.
例 6 求函数f(x)=log (x2-3x+5)(0≤x≤2)的值域.
本题先利用复合函数的单调性确定了函数的单调区间,从而得到函数的最大值和最小值,得到函数的值域.
七、导数法
解题步骤:第一步 利用函数的导数求函数在定义域内的单调性;
第二步 利用函数的图像求出函数的值域.
例7函数地f(x)=x3,x∈[0,2],则f(x)的值域.
【解析】∵f(x)在[0,2]上是增函数,
∴0≤x3≤8,
∴0≤f(x)≤8,
故f(x)的值域[0,8].
综上可知,函数的最值问题内涵丰富,解法灵活,没有通用的方法和固定的模式,在解题时要因题而异,而且上述介绍的几种方法也并非彼此孤立,而是相互联系、相互渗透的,有时一个问题需要多法并举,互相补充,有时一个题目又会有多种解法,函数的最值解题方法是灵活多样的,除了以上讲的,还有很多种方法,如:判别式法、几何法、向量法、待定系数法、三角函数法等等,因此,解题的关键在分析和思考,因题而异地选择恰当的解题方法,减少解题时间,同时,在解题过程中要注意函数的定义域和定义域的改变,避免出现错误。
参考文献:
[1]方晓华,吴凤香,黄宝存。函数最值问题的解法探讨。2002,2
[2]戚雪敏,浅谈求函数最值问题的方法 2011,11