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文檔簡介

1、淺談求最值問題的幾種方法摘要:最值問題綜合性強, 涉及到中學數學的許多分支, 因而這類問題題型廣, 知識面寬,而且在解法上靈活多樣, 能較好體現數學思想方法的應用. 在歷年的高考試題中, 既有基礎題, 也有一些小綜合的中檔題, 更有一些以難題的形式出現. 解決這類問題要掌握多方面的知識, 綜合運用各種數學技巧, 靈活選擇合理的解題方法, 本文就幾類最值問題作一探求.關鍵詞:數學;函數;最值;最大值;最小值 1. 常見函數的最值問題.1.1 一次函數的最大值與最小值. 一次函數在其定義域(全體實數)內是沒有最大值和最小值的, 但是, 如果對自變量的取值范圍有所限制時, 一次函數就可能有最大值和最

2、小值了.例1. 設 且 1,(01),求的最大值與最小值.解: 可化為:下面對一次項系數分兩種情況討論:(1)當1時,-0,于是函數的函數值是隨著的增加而增加的,所以當=0時,取最小值;當=1時,y取最大值. (2)當01時,于是函數的函數值是隨著的增加而減少的,所以當=0時,取最大值;當=1時,取最小值.例2. 已知是非負實數,且滿足條件求的最大值和最小值.分析: 題設條件給出兩個方程,三個未知數,當然, 的具體數值是不能求出的.但是,我們固定其中一個,不防固定,那么都可以用來表示,于是便是的函數了(需注意的取值范圍),從而我們根據已知條件,可求出的最大值與最小值.1.2二次函數的最大值與最

3、小值一般地,求二次函數的最大值與最小值,都是根據二次函數的性質和圖象來求解,即有:若>0,則當= 時,有最小值為;若<0,則當= 時,有最大值. 這里我們給出另一種求二次函數最值的方法判別式法.例3. 已知1, 2是方程 (是實數)的兩個實數根,求的最大值與最小值.分析:一般地,二次函數,若方程有實根,其判別式0.如果關于的不等式0,可以解出的取值范圍,便可求出函數的最值,這就是求函數最值的判別式法.解:由于二次方程有實根,所以=0 解得 則 由于在上是減函數,可見當時,=有最大值18,當時,=有最小值.1.3三角函數的最大值與最小值三角函數的最值問題題型廣,涉及的知識面寬,而且在

4、解法上靈活多變,能較好的體現數學思想方法的應用,因而一直是學習中的熱點和重點. 例 4. 已知函數,設,當為何值時,y取得最小值. 解: , 即有 , 當時,取得最小值.說明:求三角函數的最值時,方法很多,而在代數中求最值的方法均適用,如配方法(注意三角函數的取值范圍),換元法(注意換元后的范圍),判別法,重要不等式(注意取等號的條件)等等,這里不再贅述,只列舉出幾種常見的三角函數及最值的求法: (1)型,利用三角函數的值域,須注意對字母的討論. (2) 型,先引進輔助角化成,再利用有界性. (3) 型,配方后求二次函數的最值,須注意 的約束. (4) 型,反解出,化歸為解決.(5) 型,化歸

5、為 利用三角函數的有界性求解,或用數形結合法 .(6) 型,常用到換元法,令,.1.4 分式函數的最大值與最小值求分式函數的最大值與最小值問題,常用到的辦法是去分母后,化為關于的二次方程,然后用判別式0,得出的取值范圍,進而求出的最大值和最小值.例5. 求函數的最值.解:去分母,整理得 當時,這是一個二次方程,因是實數,所以判別式0. 即 = 解得 當 當 由此即知, 當 時, 取最小值-4; 當 時, 取最大值1. 說明:本題求最值的方法叫判別法,是一種常用的方法,但在用判別法時,應特別注意這個最值能否取到,即是否有與最值相應的值. 2. 一類無理函數的最值問題無理函數的最值是高中數學教學的

6、一個難點,其形式多樣,解法繁雜,學生在解題時常感困惑,下面就研究一類形如 的無理函數最值的解法.例6. 求函數的最值,以及取最值時的值. 解法1. 利用判別式顯然 , 兩邊平方得 移項,平方整理得 由 得 又 及 得 當=6時,;當=時,.解法2. 巧用三角變換. 設, 則, .消去得 . 當 時, 即 時, ; 當 時, 即=6 時, .解法3. 善用導數.導數是高中數學中的重要內容,用導數研究函數的性質尤其是函數最值問題成為強有力的手段,要重視導數在解決一些復雜的函數最值上的作用,善于運用它體念它獨特的解題魅力,能使問題得到簡潔,完美的解決. 對原函數求導可得 令 得 又 計算端點和導數為零的函數值得 , , . 由此可得 當=時, , 當=6時,.3. 其它函數的最值問題處理一般函數的最大值與最小值,我們常常用不等式來估計上界或下界,進而構造例子來說明能取到這個最大值或者最小值。例7. 設是正實數,求函數的最小值. 解:先估計的最小值 又當

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