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有关函数最值问题的十二种解法

有关函数最值问题的十二种解法
有关函数最值问题的十二种解法

本稿件适合高三高考复习用

有关函数最值问题 的十二种解题方法与策略

贵州省龙里中学高级教师 洪其强(551200)

一、消元法:在已知条件等式下,求某些二元函数(,)f x y 的最值时,可利用条件式消去一个参量,从而将二元函数(,)f x y 化为在给定区间上求一元函数的最值问题。

例1、已知

x 、y R ∈且223260x y x +-=,求222x y +的值域。

解:由223260x y x +-=得22

2360y x x =-+≥,即02x ≤≤。

2

2

2

2

392262()2

2

x y x x x +=-+=--+

∴当32

x =时,2

22x

y +取得最大值

9

2

;当0x =时,222x y +取得最小值0。即222x y +的值域为90,2??????

二、判别式法:对于某些特殊形式的函数的最值问题,经过适当变形后,使函数()f x 出现在一个有实根的一元二次方程的系数中,然后利用一元二次方程有实根的充要条件0?≥来求出()f x 的最值。

例2、求函数2

2()1

x

f x x x =++的最值。 解:由22()1

x

f x x x =

++得

[]2()()2()0f x x f x x f x +-+=,

因为x R ∈,所以0?

≥,即[]22()24()0f x f x --≥,解得22()3

f x -≤≤。

因此()f x 的最大值是

2

3

,最小值是-2。 三、配方法:对于涉及到二次函数的最值问题,常用配方法求解。 例3、求2

()2

34x x f x +=-在区间[]1,0-内的最值。

解:配方得 2

224

()2

343(2)33

x x x f x +=-=--+

[]1,0x ∈- ,所以 1212x ≤≤,从而当223x =即22log 3x =时,()f x 取得最大值4

3

;当21x =即

0x =时()f x 取得最小值1。

四、辅助角公式:如果函数经过适当变形化为

()sin cos f x a x b x =+(a

b

均为常数),则可用辅助角公式

sin cos arctan )b

a x

b x x a

+=+来求函数()f x 的最值。

例4、求函数1sin ()2cos x

f x x +=+的值域。

解:由1sin ()2cos x

f x x

+=+化为

sin ()cos 12()0x f x x f x -+-=,即

[]arctan ()2()1x f x f x -=-,从而

2()1f x -≤243()4()00()3

f x f x f x ?-≤?≤≤

。 因此()f x 的值域为40,3??????

五、三角代换法:

例5、求函数()f x x =

解:由()f x x x ==+2sin x θ=+,其中,22ππθ??

∈-

???

?,则

()2sin cos 2)4

f x π

θθθ=++=+,

因为

,22ππθ??

∈-????

,所以3,444πππθ??+∈-????,从而sin()42πθ??+∈-

???

?

,因此

()1,2f x ?∈?。

六、基本不等式法:运用基本不等式求函数的最值时要紧扣“一正、二定、三相等”这三个条件。 例6、求函数2

()f x =

的值域。

解:2

()f x =

=

4≥35422

≥-

=。=,即0x =时,等号成立,所以5

(),2f x ??∈+∞????

七、求导法:

例7、用总长14.8m 的钢条制作一个长方体容器的框架,如果所制作的容器的底面的一边比另一边长

0.5m ,那么高为多少时,容器的容积最大?并求出它的最大容积.

解:设容器底面短边长为x m 容器容积为y m 3,则另一边为(x+0.5)m,高为

14.844(0.5)

3.224

x x h x --+=

=-

∵?

??>>-0022.3x x ∴0

y=x(x+0.5)(3.2-2x) (0

x 1=1,x 2=-15

4(舍)

在(0,16)内只有在x=1处使y’=0,若x 接近0或接近1.6 m 时,y 接近0.故当x=1,y 最大=1.8 当高为3.2-2×1=1.2 m 时容器最大为1.8 m 3。

八、函数的单调性法:在确定函数在指定区间上的最值时,一定要考虑函数在已知区间上的单调情况。 例8、设函数()f x 是奇函数,对任意

x 、y R ∈均有关系()()()f x y f x f y +=

+,若x 0>时,

()0f x <且(1)2f =-。求()f x 在[]3,3-上的最大值和最小值。

解:先确定()f x 在[]3,3-上的单调性,设任意1x 、[]23,3x ∈-且12x x <,则210x x ->。

212121()()()()()0f x f x f x f x f x x -=+-=-<

即21()()f x f x <。

∴()f x 在[]3,3-上是减函数。

因此()f x 的最大值是

(3)(3)(21)f f f -=-=-+=[](1)(1)(1)6f f f -++= ()f x 的最小值是(3)

3(1)6

f f ==- 九、利用函数()(0)k

f x x k x

=+>在区间](,k -∞-、[,)k +∞上递增,在区间[,0)k -、](0,k 上递减来解

例9、求函数2

()sin sin f x x x

=+的值域。 解:因为[)

(]sin 1,00,1x ∈-,易证()f x 在[)1,0-或(]0,1上都是减函数,所以当sin 1x =-时,

()f x 取得最大值-3;所以当sin 1x =时,()f x 取得最小值3。

(]

[)(),33,f x ∈-∞-+∞。

十、数形结合法:数形结合法是解决最值和值域问题的重要方法,在运用中要实现问题的转化,充分利用图形的直观性。

1、利用两点的距离公式及点到直线的距离公式是解决某些最值问题的一种重要方法。

例10、求函数2610186)(22+-+++=x x x x x f 的最小值。

分析: 2610186)(22+-+++=

x x x x x f

=2

222)10()5()30()3(++-+-++x x

表示动点)0,(x P 到定点)3,3(-A ,)1,5(-B 的距离之和,而A 、B 两点分别位于X 轴的上下两侧,由此连接AB 交X 轴于一点,易证该点即是所求的P 点。

解:由题意及分析易得直线AB 的方程为2

3

21+-=x y ,令0=y 得3=x 即所求的P 点为(3,0)。此时()f x 的最小值是

(3)f =

2、利用直线的斜率求最值。

例11、求函数1sin ()2cos x

f x x +=+的值域。

解:令1sin ()2cos x

k f x x

+==+,则k 可以看成坐标平面内过点(cos ,sin )A x x 、(2,1)B --的直线的斜

率。

因为(cos ,sin )A x x 点在圆2

2

1X Y +=上运动,因此,当直线BA 是此圆的切线时,斜率k 取得最值。 设过B 点的切线方程为1(2)Y k X +=+

1=,解得10k =,24

3

k =

。 因此()f x 的值域为40,3

??????

3、线性规划法:对于一个线性最值问题,首先应作出约束条件所确定的可行域,则其最值一定在可行域的边界上取到。

例12、设x ,y 满足约束条件:?????≤-≥≥1

y x 2y x 0

x ,求z =3x +2y 的最大值。

解:画出可行域(见兰色区域),并画出经过可行域的一组平行线2

23z

x y +-=(见红线), 如下图所示:

由图可知,当直线223z x y +-=过点A(1,1)时,截距2

z

最大,即z 最大, ∴z max =3×1+2×1=5

十一、待定系数法:

例13、若实数x 、y 满足2839,200x y x y z x y x y +≤??+≤?

=+?≥??≥?求的最大值。

解:因为实数x y 满足230x y x y x y +??+?

????≤8≤9≥≥0

,

所以设z=x +2y =m (2x +y )+n (x +3y ),

∴ 1215

3235m m n m n n ?=

?+=?????+=??=

??

,

∴ z=

51(2x +y )+53(x +3y )≤51×8+5

3

×9=7. 即z 的最大值为7。

十二、万能公式法:对于由同角的正弦和余弦组成的一次分式函数的最值问题,可以通过万能公式把含正弦和余弦的函数化为只含正切的函数来求出。

例14、求函数1sin ()2cos x

f x x

+=+的值域。

解:令tan

2

x

t =(t R ∈),则

2222

211sin 121()12cos 321t t x t t t y f x t x t t +

++++====-+++

+ 由于t R ∈,所以用判别式法可解。即由2

123t

t t y t

++=+得 2(1)2310y t t y --+-=,从而

当1y =时,1t R =∈;

当1y ≠时,由0≥得44(1)(3

1)y y ---≥,解得403y ≤≤

。所以函数1s i n ()2cos x

f x x

+=+的值域为40,3??

????

高中函数值域的12种求法

高中函数值域的12种求法 一.观察法 通过对函数定义域、性质的观察,结合函数的解析式,求得函数的值域。 例1求函数y=3+√(2-3x)的值域。 点拨:根据算术平方根的性质,先求出√(2-3x)的值域。解:由算术平方根的性质,知√(2-3x)≥0, 故3+√(2-3x)≥3。 ∴函数的知域为. 点评:算术平方根具有双重非负性,即:(1)被开方数的非负性,(2)值的非负性。 本题通过直接观察算术平方根的性质而获解,这种方法对于一类函数的值域的求法,简捷明了,不失为一种巧法。 练习:求函数y=[x](0≤x≤5)的值域。(答案:值域为:{0,1,2,3,4,5}) 二.反函数法 当函数的反函数存在时,则其反函数的定义域就是原函数的值域。 例2求函数y=(x+1)/(x+2)的值域。 点拨:先求出原函数的反函数,再求出其定义域。 解:显然函数y=(x+1)/(x+2)的反函数为:x=(1-2y)/(y-1),其定义域为y≠1的实数,故函数y的值域为{y∣y≠1,y∈R}。

点评:利用反函数法求原函数的定义域的前提条件是原函数存在反函数。这种方法体现逆向思维的思想,是数学解题的重要方法之一。 练习:求函数y=(10x+10-x)/(10x-10-x)的值域。(答案:函数的值域为{y∣y-1或y1}) 三.配方法 当所给函数是二次函数或可化为二次函数的复合函数时,可以利用配方法求函数值域 例3:求函数y=√(-x2+x+2)的值域。 点拨:将被开方数配方成完全平方数,利用二次函数的最值求。 解:由-x2+x+2≥0,可知函数的定义域为x∈[-1,2]。此时-x2+x+2=-(x-1/2)2+9/4∈[0,9/4] ∴0≤√-x2+x+2≤3/2,函数的值域是[0,3/2] 点评:求函数的值域不但要重视对应关系的应用,而且要特别注意定义域对值域的制约作用。配方法是数学的一种重要的思想方法。 练习:求函数y=2x-5+√15-4x的值域.(答案:值域为 {y∣y≤3}) 四.判别式法 若可化为关于某变量的二次方程的分式函数或无理函数,可用判别式法求函数的值域。

求二次函数解析式的几种基本解法

求二次函数解析式的几种基本解法 奉贤区新寺学校胡纪英 二次函数是初中数学中的重要内容,也蕴涵着一种重要的数学思想方法。它是在一次函数、反比例函数的基础上,进一步由数、式、方程(二次方程)到二次函数,贯穿了初中代数。纵观近几年的中考试卷可以发现,二次函数始终是中考命题中的重点与热点,一方面是考查二次函数中学生对基础知识的掌握程度,另一方面以其新颖独特的综合试题引导学生探究和创新。在此我就以二次函数中求解析式这一小块内容提供几种常见的基本解法,方便同学们在学习中进行参考: 一、若已知二次函数图象上的三个点的坐标或是x、y的对应数值时,可选用y=ax2+bx+c(a≠0)求解。我们称y=ax2+bx+c(a≠0)为一般式(三点式)。 例:二次函数图象经过A(1,3)、B(-1,5)、C(2,-1)三点,求此二次函数的解析式。 说明:因为坐标满足函数解析式的点一定在函数的图象上,反之函数图象上的点的坐标一定满足函数解析式。所以将已知三点的坐标分别代入y=ax2+bx+c (a≠0)构成三元一次方程组,解方程组得a、b、c的值,即可求二次函数解析式。 二、若已知二次函数的顶点坐标或对称轴或最值时,可选用y=a(x+m)2+k (a≠0)求解。我们称y=a(x+m)2+k (a≠0)为顶点式(配方式)。 例:若二次函数图像的顶点坐标为(-2,3),且过点(-3,5),求此二次函数的解析式。 说明:由于顶点式中要确定a、m、k的值,而已知顶点坐标即已知了-m、k的值。用顶点式只要确定a的值就可以求二次函数解析式。若已知这两点的坐标用一般式来解是不能确定a、b、c的值的,不妨让学生尝试一下加深印象。 三、若已知二次函数与X轴的交点坐标是A(x1,0) 、B(x2,0)时, 可选用y=a(x-x1)(x- x2 ) (a≠0)求解。我们称y=a(x-x1)(x- x2 ) (a≠0)为双根式(交点式)。 例:已知一个二次函数的图象经过点A(-1,0)、B(3,0)和C(0,-3)三点,求此二次函数的解析式。 说明:很多同学看到此例会想到使用一般式来解,将已知三点的坐标分别代入去求a、b、c的值来求此二次函数的解析式。往往忽略A、B两点的坐标就是二次函数图象与x轴的交点坐标,而用双根式来求解就相对比较简单容易。 四、若已知二次函数在X轴上截得的线段长为d时,可选用 或 例:抛物线y=2x2-mx-6在X轴截锝线段长为4,求此二次函数的解析式。 说明:对于此例主要让学生明白这两种二次函数解析式中线段长d的推导过程,记住公式套进去就行了。注意相互之间不要混淆。 总之,要求一个二次函数的解析式,可以根据不同的已知条件选择恰当的解题方法,使计算过程简单化,达到迅速解题的目的。当然,也只有在平时的练习中对基本解法的适用情况做到心中有数,才能在具体的问题中结合图形及二次函数的相关性质择优选取适当的解法,提高解题能力。

函数方程的几种解法

解函数方程的几种方法 李素真 摘要:本文通过给出求解函数方程的基本方法,来介绍函数方程,探索通过构造函数方程求解其它问题的方法,以获得新的解题思路。 关键词:函数方程;换元法;待定系数法;解方程组法;参数法 含有未知函数的等式叫做函数方程,能使函数方程成立的函数叫做函数方程的解,求函数方程的解或证明函数方程有无解的过程叫解函数方程。 函数方程的解法有换元法(或代换法)、待定系数法、解方程组法、参数法。 1.换元法 换元法是将函数的“自变量”或某个关系式代之以一个新的变量(中间变量),然后找出函数对中间变量的关系,从而求出函数的表达式。 例1 已知x x f x sin )2(+=,求)(x f 。 解:令u x =2 )(0>u ,则u x log 2=,于是可得,)log sin()log ()(222 u u u f += )(0>u ,以x 代替u ,得)log sin(log 2 )(22u x x f += )0(>x 。 例2 已知x x x x f 212ln )1(+=+ )0(>x ,求)(x f 。 解:令t x x =+1,则11-=t x )1(>t ,于是12ln 112111 2 ln )(+=-+-=t t t t f , 即1 2ln )(+=x x f 。 例3 已知x x f 2cos )cos 1(=+,求)(x f 。 解:原式可以化为 1cos 22cos )cos 1(2+==+x x x f ,令t x =+cos 1,]2,0[∈t ,则换元后有1)1(2)(2 --=x t f ]2,0[∈x 。 2.待定系数法

待定系数法适用于所求函数是多项式的情形。当我们知道了函数解析式的类型及函数的某些特征,用待定系数法来解函数方程较为简单。一般首先确定多项式的次数,写出它的一般表达式,然后由已知条件,根据多项式相等的条件确定待定系数。 例4 已知)(x f 为多项式函数,且422)1()1(2+-=-++x x x f x f ,求)(x f 。 解:由于)1(+x f 与)1(-x f 不改变)(x f 的次数,而它们的和是2次的,所以)(x f 为二次函数,故可设c bx x a x f ++=2)(,从而有 由已知条件得 422)(22222+-=+++x x c a bx x a 根据两个多项式相等的条件得 22=a ,22-=b ,4)(2=+c a ,由此得1=a ,1-=b ,1=c ,故有1)(2+-=x x x f 。 例5 已知)(x f 是x 的二次函数,且x x x f f 242)]([-=,求)(x f 。 解:因为c 是x 的二次函数,故可设c bx x a x f ++=2)(,由此,c c bx x a b c bx x a a c x bf x f a x f f ++++++=++=)()()()()]([2222 将上式化简并代入x x x f f 242)]([-=,得x x c bc c a x b abc x ab c a b a x b a x a 2)()2()2(24222223243-=+++++++++ 比较对应项的系数有 ?????????=++=+-=++==0 0222021222223c bc c a b abc ab c a b a b a a ,解之得?????-===101c b a ,故1)(2-=x x f 。 3.解方程组法 此方法是将函数方程的变量或关系式进行适当的变量代换,得到新的函数方程,然后与原方程联立,解方程组,即可求出所求的函数。

解函数方程的几种方法

绪论 在数学研究的许多领域中如代数学、几何学、概率论等都涉及函数方程问题,在计算机科学中迭代理论和方法也涉及函数方程问题,在航空技术、遥感技术、经济学理论、心理学理论等诸多方面也提出了许多函数方程模型.函数方程因此一直受到广泛关注,是当今数学研究的一个十分重要的课题.由于函数方程形式多样,涉及面广,难度大,需要大量的数学基础知识.尤其是在中学数学教学中,函数方程是最基本、最易出现的问题,也是历年高考的重点.在中学教学和国外数学竞赛中,经常遇到函数方程问题.这类题目一般是求解某一给定的函数方程,而数学上尚无一般方法可循.当然,较大一部分中学生在遇到这类问题时,常常没有比较清晰的解题思路.本文就着重以函数与方程的性质来讨论函数方程在中学数学中的应用,及解决问题的途径,并通过实际问题的求解过程来阐述. 首先,我们会给出函数方程的相关概念包括函数方程的定义、函数方程的解以及解函数方程. 其次,利用函数与方程的基本性质,就中学数学中常出现的方法进行归纳并结合相应的例题解析.当然由于中学数学中考查点的不同,我们的讨论也有所侧重.对常见的方法包括换元法(代换法)、赋值法、迭代周期法(递推法)、待定系数法等均会加重笔墨,尤其会给出一些较为典型的例题分析以及巧解的方法,而对于不常用的方法本文也会提到,以让读者了解到比较前全面的函数方程问题的解题策略. 最后,就种种方法进行总结归纳.“法无定法”,关键在于人们对问题的观察、分析,进而选择最优的方法来解决问题.很多情况下,由于解决的途径并不唯一,所以在解决问题的时候一般采用多种方法同步求解,以达到简化求解过程的目的. 1函数方程的一些相关概念 1.1函数方程的定义 含有未知函数的等式叫做函数方程.如()() f x f x -=, =-,()() f x f x +=等,其中() f x即是未知函数. f x f x (1)() 1.2函数方程的解 设某一函数() f x对自变量在其定义域的所有值均满足某已知方程,那么把 f x就叫做函数方程的f x就叫做已知函数方程的解.即能使函数方程成立的() () 解.函数方程的解可能是一个函数,也可能是若干个函数或无穷多个函数或无解.如偶函数、奇函数、()1 =-分别是上述各方程的解. f x x 1.3解函数方程 求函数方程的解或证明函数方程无解的过程就称为解函数方程.即指的是在不给出具体函数形式,只给出函数的一些性质和一些关系式而要确定这个函数,

高中数学求函数值域的方法十三种审批稿

高中数学求函数值域的 方法十三种 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】

高中数学:求函数值域的十三种方法 一、观察法(☆ ) 二、配方法(☆) 三、分离常数法(☆) 四、反函数法(☆) 五、判别式法(☆) 六、换元法(☆☆☆) 七、函数有界性 八、函数单调性法(☆) 九、图像法(数型结合法)(☆) 十、基本不等式法 十一、利用向量不等式 十二、 十三、一一映射法 十四、 多 种 方 法 综 合 运 用 一、观察法:从自变量x 的范围出发,推出()y f x =的取值范围。 【例1】 求函数1y =的值域。 11≥, ∴函数1y =的值域为[1,)+∞。 【例2】求函数 x 1 y = 的值域。 【解析】∵0x ≠ ∴0 x 1≠ 显然函数的值域是: ),0()0,(+∞-∞ 【例3】已知函数()112--=x y ,{}2,1,0,1-∈x ,求函数的值域。

【解析】因为{}2,1,0,1- =f f,()1 1- f所以: = 2 0= f,()()0 ∈ 3 x,而()()3 -f = 1= {}3,0,1- ∈ y 注意:求函数的值域时,不能忽视定义域,如果该题的定义域为R x∈,则函数的值域为{}1 y。 y ≥ |- 二.配方法:配方法式求“二次函数类”值域的基本方法。形如2 =++的 F x af x bf x c ()()() 函数的值域问题,均可使用配方法。 【例1】求函数225,[1,2] y x x x =-+∈-的值域。 【解析】将函数配方得:∵由二次函数的性质可知:当x=1 ∈[-1,2]时,,当时,故函数的值域是:[4,8] 【变式】已知,求函数的最值。 【解析】由已知,可得,即函数是定义在区间上的二次函数。将二次函数配方得,其对称轴方程,顶点坐标,且图象开口向上。显然其顶点横坐标不在区间内,如图2所示。函数的最小值为,最大值为。 图2

高中函数值域的12种解法(含练习题)

高中函数值域的12种求法 一、观察法 通过对函数定义域、性质的观察,结合函数的解析式,求得函数的值域。 例1求函数y=3+√(2-3x) 的值域。 点拨:根据算术平方根的性质,先求出√(2-3x) 的值域。 解:由算术平方根的性质,知√(2-3x)≥0, 故3+√(2-3x)≥3。 ∴函数的知域为[3,+∞]。 点评:算术平方根具有双重非负性,即:(1)被开方数的非负性,(2)值的非负性。本题通过直接观察算术平方根的性质而获解,这种方法对于一类函数的值域的求法,简捷明了,不失为一种巧法。 练习:求函数y=[x](0≤x≤5)的值域。(答案:值域为:{0,1,2,3,4,5}) 二、反函数法 当函数的反函数存在时,则其反函数的定义域就是原函数的值域。 例2求函数y=(x+1)/(x+2)的值域。 点拨:先求出原函数的反函数,再求出其定义域。 解:显然函数y=(x+1)/(x+2)的反函数为:x=(1-2y)/(y-1),其定义域为y≠1的实数,故函数y的值域为{y∣y≠1,y∈R}。 点评:利用反函数法求原函数的定义域的前提条件是原函数存在反函数。这种方法体现逆向思维的思想,是数学解题的重要方法之一。

练习:求函数y=(10x+10-x)/(10x-10-x)的值域。(答案:函数的值域为{y∣y<-1或y >1}) 三、配方法 当所给函数是二次函数或可化为二次函数的复合函数时,可以利用配方法求函数值域。 例3:求函数y=√(-x2+x+2)的值域。 点拨:将被开方数配方成完全平方数,利用二次函数的最值求。 解:由-x2+x+2≥0,可知函数的定义域为x∈[-1,2]。此时-x2+x+2=-(x-1/2)2+9/4∈[0,9/4], ∴0≤√(-x2+x+2)≤3/2,函数的值域是[0,3/2]。 点评:求函数的值域不但要重视对应关系的应用,而且要特别注意定义域对值域的制约作用。配方法是数学的一种重要的思想方法。 练习:求函数y=2x-5+√(15-4x)的值域。(答案:值域为{y∣y≤3}) 四、判别式法 若可化为关于某变量的二次方程的分式函数或无理函数,可用判别式法求函数的值域。 例4求函数y=(2x2-2x+3)/(x2-x+1)的值域。 点拨:将原函数转化为自变量的二次方程,应用二次方程根的判别式,从而确定出原函数的值域。 解:将上式化为(y-2)x2-(y-2)x+(y-3)=0(*) 当y≠2时,由Δ=(y-2)2-4(y-2)(y-3)≥0,解得:2<x≤10/3 当y=2时,方程(*)无解。∴函数的值域为2<y≤10/3。 点评:把函数关系化为二次方程F(x,y)=0,由于方程有实数解,故其判别式为非负数,可

二次函数典型题解题技巧

二次函数典型题解题技巧

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二次函数典型题解题技巧 (一)有关角 1、已知抛物线2y ax bx c =++的图象与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴 交于点(0C ,3),过点C 作x 轴的平行线与抛物线交于点D ,抛物线的顶点为M ,直线5y x =+经过D 、M 两点. (1) 求此抛物线的解析式; (2)连接AM 、AC 、BC ,试比较MAB ∠和ACB ∠的大小,并说明你的理由. 思路点拨:对于第(1)问,需要注意的是CD 和x 轴平行(过点C 作x 轴的平行线与抛物线交于点D ) 对于第(2)问,比较角的大小 a 、 如果是特殊角,也就是我们能分别计算出这两个角的大小,那么他们之间的大小关系就清楚了 b 、 如果这两个角可以转化成某个三角形的一个外角和一个不相邻的内角,那么大小关系就确定了 c 、 如果稍难一点,这两个角转化成某个三角形的两个内角,根据大边对大角来判断角的大小 d 、 除了上述情况外,那只有可能两个角相等,那么证明角相等的方法我们学过什么呢,全等三角形、相似三角形和简单三角函数,从这个题来看,很明显没有全等三角形,剩下的就是相似三角形和简单三角函数了,其实简单三角函数证明角相等和相似三角形证明角相等的本质是一样的,都是对应边的比相等 e 、 可能还有人会问,这么想我不习惯,太复杂了,那么我再说一个最简单的方法,如何快速的找出题目的结论问题,在本题中,需要用到的点只有M 、C、A、B 这四个点,而这四个点的坐标是很容易求出来的,那么请你把这四个点规范的在直角坐标系内标出来,再用量角器去量这两个角大大小,你就能得出结论了,得出结论以后你再看d 这一条 解:(1)∵CD ∥x 轴且点C(0,3), ∴设点D 的坐标为(x ,3) . ∵直线y = x+5经过D 点, ∴3= x+5.∴x=-2. 即点D(-2,3) . 根据抛物线的对称性,设顶点的坐标为M (-1,y ), 又∵直线y= x+5经过M 点, ∴y =-1+5,y =4.即M(-1,4). ∴设抛物线的解析式为 2(1)4y a x =++. ∵点C (0,3)在抛物线上,∴a=-1. 即抛物线的解析式为 223y x x =--+.…………3分 (2)作BP ⊥AC 于点P,MN⊥AB 于点N. 由(1)中抛物线 223y x x =--+可得 点A(-3,0),B(1,0), ∴AB=4,AO =C O=3,A C=32. ∴∠PAB =45°. ∵∠ABP=45°,∴P A=PB=22. ∴P C=A C-PA =2. 在Rt△BPC 中,tan ∠BCP=PB PC =2.

函数方程的几种解法 (1)

解函数方程的几种方法 李素真 摘要:本文通过给出求解函数方程的基本方法,来介绍函数方程,探索通过构造函数方程求解其它问题的方法,以获得新的解题思路。 关键词:函数方程;换元法;待定系数法;解方程组法;参数法 含有未知函数的等式叫做函数方程,能使函数方程成立的函数叫做函数方程的解,求函数方程的解或证明函数方程有无解的过程叫解函数方程。 函数方程的解法有换元法(或代换法)、待定系数法、解方程组法、参数法。 1.换元法 换元法是将函数的“自变量”或某个关系式代之以一个新的变量(中间变量),然后找出函数对中间变量的关系,从而求出函数的表达式。 例1 已知x x f x sin )2(+=,求)(x f 。 解:令u x =2)(0>u ,则u x log 2=,于是可得,)log sin()log ()(222 u u u f += )(0>u ,以x 代替u ,得)log sin(log 2 )(22u x x f +=)0(>x 。 例2 已知x x x x f 212ln )1(+=+)0(>x ,求)(x f 。 解:令t x x =+1,则11-=t x )1(>t ,于是12ln 112111 2 ln )(+=-+-=t t t t f , 即1 2ln )(+=x x f 。 例3 已知x x f 2cos )cos 1(=+,求)(x f 。 解:原式可以化为 1cos 22cos )cos 1(2+==+x x x f ,令t x =+cos 1,]2,0[∈t ,则换元后有1)1(2)(2 --=x t f ]2,0[∈x 。 2.待定系数法

待定系数法适用于所求函数是多项式的情形。当我们知道了函数解析式的类型及函数的某些特征,用待定系数法来解函数方程较为简单。一般首先确定多项式的次数,写出它的一般表达式,然后由已知条件,根据多项式相等的条件确定待定系数。 例4 已知)(x f 为多项式函数,且422)1()1(2+-=-++x x x f x f ,求)(x f 。 解:由于)1(+x f 与)1(-x f 不改变)(x f 的次数,而它们的和是2次的,所以)(x f 为二次函数,故可设c bx x a x f ++=2)(,从而有 由已知条件得 422)(22222+-=+++x x c a bx x a 根据两个多项式相等的条件得 22=a ,22-=b ,4)(2=+c a ,由此得1=a ,1-=b ,1=c ,故有1)(2+-=x x x f 。 例5 已知)(x f 是x 的二次函数,且x x x f f 242)]([-=,求)(x f 。 解:因为c 是x 的二次函数,故可设c bx x a x f ++=2)(,由此,c c bx x a b c bx x a a c x bf x f a x f f ++++++=++=)()()()()]([2222 将上式化简并代入x x x f f 242)]([-=,得x x c bc c a x b abc x ab c a b a x b a x a 2)()2()2(24222223243-=+++++++++ 比较对应项的系数有 ?????????=++=+-=++==0 0222021222223c bc c a b abc ab c a b a b a a ,解之得?????-===101c b a ,故1)(2-=x x f 。 3.解方程组法 此方法是将函数方程的变量或关系式进行适当的变量代换,得到新的函数方程,然后与原方程联立,解方程组,即可求出所求的函数。

高中数学求值域的10种方法

求函数值域的十种方法 一.直接法(观察法):对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到。 例1.求函数1y = 的值域。 【解析】0≥11≥,∴函数1y =的值域为[1,)+∞。 【练习】 1.求下列函数的值域: ①32(11)y x x =+-≤≤; ②x x f -+=42)(; ③1 += x x y ; ○ 4()112 --=x y ,{}2,1,0,1-∈x 。 【参考答案】①[1,5]-;②[2,)+∞;③(,1)(1,)-∞+∞U ;○4{1,0,3}-。 二.配方法:适用于二次函数及能通过换元法等转化为二次函数的题型。形如 2()()()F x af x bf x c =++的函数的值域问题,均可使用配方法。 例2.求函数2 42y x x =-++([1,1]x ∈-)的值域。 【解析】22 42(2)6y x x x =-++=--+。 ∵11x -≤≤,∴321x -≤-≤-,∴21(2)9x ≤-≤,∴2 3(2)65x -≤--+≤,∴35y -≤≤。 ∴函数2 42y x x =-++([1,1]x ∈-)的值域为[3,5]-。 例3.求函数][)4,0(422∈+--=x x x y 的值域。 【解析】本题中含有二次函数可利用配方法求解,为便于计算不妨设: )0)((4)(2≥+-=x f x x x f 配方得:][)4,0(4)2()(2∈+--=x x x f 利用二次函数的相关知识得 ][4,0)(∈x f ,从而得出:]0,2y ?∈?。 说明:在求解值域(最值)时,遇到分式、根式、对数式等类型时要注意函数本身定义域的限制,本题为: 0)(≥x f 。 例4.若,42=+y x 0,0>>y x ,试求y x lg lg +的最大值。

函数方程的几种方法 (1)

函数方程 三、求解函数方程的几种方法: 函数方程的变化多,求解技巧性很强,往往涉及不同领域的数学知识,特别是附加了条件的函数,更是五花八门,各有巧妙。在高数数学各级竞赛中,都有可能会遇到函数方程的问题,在这里我们介绍几种典型的求解函数的方法。 一.代换法 1.解函数方程:x x x f x f +=-+1)1 ( )( (1) 解:令1,0,1≠-=y y y x ;则x y -=11 ,将此代入(1)可得: y y y f y y f 1 2)11()1(-=-+- 或x x x f x x f 12)11()1(-=-+-。(2) 此时(1)及(2)并无法解出)(x f ;所以我们再令1,0,11≠-=z z x ;则x x z 1-= ,将此代入(1)式则可得z z z f z f --=+-12)()11(,即x x x f x f --= +-12)()11(。(3) 将(1),(2)及(3)联立,则可得到一个以)1 (),11(),(x x f x f x f --为独立变数的三元一次方程组;我们利用消去法来解此问题. (1)+(3)-(2)可得: x x x x x x f 1212)1()(2-- --++=)1(21)(23---=?x x x x x f 。 经检验是原函数方程的解. 2.(2007越南数学奥林匹克)设b 是一个正实数,试求所有函数R R f →:,使 得 )3(3)()(1)(1)(y y f b x y f b b b x f y x f y y -+?=+-+-+对任意实数x 、y 均成立。 解:将原方程变形为:1 )(3))(()(-++?+=++y f b x y x y b x f b y x f , (x , )R y ∈① 令x b x f x g +=)()(,则①等价于1)(3)()(-?=+y g x g y x g ,(x , )R y ∈② 在②中令0=y 得1)0(3)()(-?=g x g x g )(R x ∈这表明1)0(0)(==g x g 或。 1)若0)(=x g )(R x ∈,则x b x f -=)(; 2)若1)0(=g ,在②式中令0=x 得:1)(1)(33)0()(--=?=y g y g g y g ,即0)(31)(=--y g y g 。)(R y ∈③ 考虑函数t t h t -=-13)(,它的导函数13ln 3)('1-=-t t h ,则11)(log log 0)('33<+=?=e t t h ,于是可知0)(=t h 有两根11=t 和 c t =2)10(<

二次函数的几种解析式及求法教学设计

二次函数的几种解析式及求法教学设计 福泉一中:齐庆方 一、指导思想与理论依据 (一)指导思想:本次课的教学设计以新课程标准关于数学教学的核心理念为基本遵循,坚持以教师为主导,以学生为主体,以培养能力为基准,采取符合学生学习特点的多样式的学习方法,通过教学容和教学过程的实施,帮助学生在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识和技能、数学思想和方法,促进学生学会用数学的思考方式解决问题、认识世界. (二)理论依据:本次课的教学设计以新课程标准关于数学教育的理论为基本依据,主要把握了两个方面的理论: 1、新课程标准关于数学整体性的理论.教学中注意沟通各部分之间的联系,通过类比、联想、知识的迁移和应用等方式,使学生体会知识之间的联系,感受数学的整体性,进一步理解数学的本质,提高解决问题的能力. 2、新课程标准关于教师教学的理论.教师应该更加关注:1)科学的基本态度之一是疑问,科学的基本精神之一是批判.要注意培养学生科学的质疑态度和批判性的思维习惯;2)提出问题是数学学习的重要组成部分,更是数学创新的出发点.要注意培养学生提出问题的能力;3)在教学中更加关注学生知识的储备、能力水平、思维水平等;4)关注学生的学习态度、学习方法、学习习惯,在思维的最近发展区设计教学容.

二、教学背景分析 (一)学习容分析 “待定系数法”是数学思想方法中的一种重要的方法,在实际生活和生产实践中有着广泛的应用.学生对于“待定系数法”的学习渗透在不同的学习阶段,初中阶段要求学生初步学会用待定系数法求函数解析式;因此这节课的学习既是初中知识的延续和深化,又为后面的学习奠定基础,起着承前启后的作用.另外,待定系数法作为解决数学实际问题的基本方法和重要手段,在其他学科中也有着广泛的应用. (二)学生情况分析 对于初三学生来说,在学习一次函数的时候,学生对于用待定系数法求函数解析式的方法已经有所认识,他们已经积累了一定的学习经验.在学习完一次函数后继续学习用待定系数法求函数解析式,学生已经具备了更多的函数知识,同时,初三的学生已经具备了一定的分析问题、解决问题能力和创新意识,这些对本节课的学习都很有帮助.在今后高中的数学学习中,学生还会继续运用待定系数法解决相关问题.新课标对学生在探究问题的能力,合作交流的意识等方面有了更高的要求,在教学中还有待加强相应能力的培养. (三)教学方式与教学手段、技术准备以及前期的教学状况、问题、对策说明

人教版必修一求函数值域的几种常见方法

人教版必修一求函数值域的几种常见方法 1.直接法:利用常见函数的值域来求 一次函数y=ax+b(a ≠0)的定义域为R ,值域为R ; 反比例函数)0(≠= k x k y 的定义域为{x|x ≠0},值域为{y|y ≠0}; 二次函数)0()(2≠++=a c bx ax x f 的定义域为R , 当a>0时,值域为{a b ac y y 4)4(|2-≥};当a<0时,值域为{a b a c y y 4)4(|2 -≤}. 例1.求下列函数的值域 ① y=3x+2(-1≤x ≤1) ②x x f -+=42)( ③1 += x x y ④x x y 1 + = 解:①∵-1≤x ≤1,∴-3≤3x ≤3, ∴-1≤3x+2≤5,即-1≤y ≤5,∴值域是[-1,5] ②∵),0[4+∞∈-x ∴),2[)(+∞∈x f 即函数x x f -+=42)(的值域是 { y| y ≥2} ③1 111 111 +- =+-+= +=x x x x x y ∵ 01 1≠+x ∴1≠y 即函数的值域是 { y| y ∈R 且y ≠1}(此法亦称分离常数法) ④当x>0,∴x x y 1+ ==2)1(2 +- x x 2≥, 当x<0时,)1(x x y -+ --==-2)1(2 --- -x x 2-≤ ∴值域是 ]2,(--∞[2,+∞).(此法也称为配方法) 函数x x y 1+ =的图像为: 2.二次函数比区间上的值域(最值): 例2 求下列函数的最大值、最小值与值域: ①142+-=x x y ; ②]4,3[,142∈+-=x x x y ;③]1,0[,142∈+-=x x x y ; ④]5,0[,142∈+-=x x x y ; 4 3 21 -1-2-3 -4 -6 -4 -2 2 4 6 y=x o -2 -112 f x () = x+ 1x

函数方程常用解法:

函数方程常用解法: (1)配方法:利用配方的方法将)())((x g x f =?的右端变成关于)(x ?的函数。例如 已知 221)1(x x x x f +=+,求)(x f 。 解 )(x ?=x x 1+,利用配方的方法,设法将等式的右端变成以x x 1+为变元的函数,即 2)1(212122222-+=-++=+x x x x x x 于是有2)1(1)1(222-+=+=+x x x x x x f 得到2)(2 -=x x f (2)换元法:将函数方程的变量进行适当的变量替换,求出方程的解。 例如 已知x f x x 2)1 e 1e (=-+,求).(x f 解 利用换元的方法,令1e 1e -+=x x y ,则11ln -+=y y x ,带入原方程得到1 1ln 2)(-+=y y y f ,即为 1 1ln 2)(-+=x x x f 有时得到一个新的函数方程,将函数方程的变量进行适当的变量替换,会得到一个或几个新的函数方程,则联立新旧方程,然后求得其解。 (3)待定系数法:当已知)(x f 是多项式函数时,可利用待定系数的方法求解函数方程。首先写出函数的一般表达式,然后由已知条件,根据多项式相等来确定待定的系数。例如 已知函数23)1(2--=+x x x f ,求)(x f 。 解 由于)1(+x f 不改变)(x f 的次数,所以)(x f 为1二次函数,可设c bx ax x f ++=2)( 则c b bx ax ax c x b x a x f +--++=-+-+=+12)1()1()1(22 231)2(22+-=+-+-+=x x b c x b a ax 由已知条件得出4,1,1=-==c b a 故有4)(2+-=x x x f

高中函数值域的经典例题 12种求法

一.观察法 通过对函数定义域、性质的观察,结合函数的解析式,求得函数的值域。 例1求函数y=3+√(2-3x) 的值域。 点拨:根据算术平方根的性质,先求出√(2-3x) 的值域。 解:由算术平方根的性质,知√(2-3x)≥0, 故3+√(2-3x)≥3。 ∴函数的知域为 . 点评:算术平方根具有双重非负性,即:(1)被开方数的非负性,(2)值的非负性。 本题通过直接观察算术平方根的性质而获解,这种方法对于一类函数的值域的求法,简捷明了,不失为一种巧法练习:求函数y=[x](0≤x≤5)的值域。(答案:值域为:{0,1,2,3,4,5}) 二.反函数法 当函数的反函数存在时,则其反函数的定义域就是原函数的值域。 例2求函数y=(x+1)/(x+2)的值域。 点拨:先求出原函数的反函数,再求出其定义域。 解:显然函数y=(x+1)/(x+2)的反函数为:x=(1-2y)/(y-1),其定义域为y≠1的实数,故函数y的值域为{y∣点评:利用反函数法求原函数的定义域的前提条件是原函数存在反函数。这种方法体现逆向思维的思想,是数学练习:求函数y=(10x+10-x)/(10x-10-x)的值域。(答案:函数的值域为{y∣y<-1或y>1}) 三.配方法 当所给函数是二次函数或可化为二次函数的复合函数时,可以利用配方法求函数值域 例3:求函数y=√(-x2+x+2)的值域。 点拨:将被开方数配方成完全平方数,利用二次函数的最值求。 解:由-x2+x+2≥0,可知函数的定义域为x∈[-1,2]。此时-x2+x+2=-(x-1/2)2+9/4∈[0,9/4] ∴0≤√-x2+x+2≤3/2,函数的值域是[0,3/2] 点评:求函数的值域不但要重视对应关系的应用,而且要特别注意定义域对值域的制约作用。配方法是数学的一种练习:求函数y=2x-5+√15-4x的值域.(答案:值域为{y∣y≤3}) 四.判别式法 若可化为关于某变量的二次方程的分式函数或无理函数,可用判别式法求函数的值域。 例4求函数y=(2x2-2x+3)/(x2-x+1)的值域。 点拨:将原函数转化为自变量的二次方程,应用二次方程根的判别式,从而确定出原函数的值域。 解:将上式化为(y-2)x2-(y-2)x+(y-3)=0 (*) 当y≠2时,由Δ=(y-2)2-4(y-2)x+(y-3)≥0,解得:2<x≤10/3 当y=2时,方程(*)无解。∴函数的值域为2<y≤10/3。 点评:把函数关系化为二次方程F(x,y)=0,由于方程有实数解,故其判别式为非负数,可求得函数的值域。常适y=(ax2+bx+c)/(dx2+ex+f)及y=ax+b±√(cx2+dx+e)的函数。 练习:求函数y=1/(2x2-3x+1)的值域。(答案:值域为y≤-8或y>0)。 五.最值法 对于闭区间[a,b]上的连续函数y=f(x),可求出y=f(x)在区间[a,b]内的极值,并与边界值f(a).f(b)作比较,求出函域。 例5已知(2x2-x-3)/(3x2+x+1)≤0,且满足x+y=1,求函数z=xy+3x的值域。 点拨:根据已知条件求出自变量x的取值范围,将目标函数消元、配方,可求出函数的值域。 解:∵3x2+x+1>0,上述分式不等式与不等式2x2-x-3≤0同解,解之得-1≤x≤3/2,又x+y=1,将y=1-x代入z=-x2+4x(-1≤x≤3/2), ∴z=-(x-2)2+4且x∈[-1,3/2],函数z在区间[-1,3/2]上连续,故只需比较边界的大小。 当x=-1时,z=-5;当x=3/2时,z=15/4。

解题秘诀:二次函数最值的4种解法(1)

二次函数最值的4种解法,看完不惧压轴题! 从近几年的各地中考试卷来看,求面积的最值问题在压轴题中比较常见,而且通常与二次 函数相结合。 在这里以一道中考题为例,介绍几种不同的解题方法,供同学们参考,都掌握了之后一定 会在压轴题上有一个大的提升。 ps.因格式问题,部分上标未能正常显示,望知悉。 高途课堂整理 1、如图1,抛物线y=-x2+bx+c 与x 轴交于A(1,0),B(-3,0)两点。 (1)求该抛物线的解析式; (2)设(1)中的抛物线交y 轴于C 点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC 的 周长最小?若存在,求出Q 点的坐标;若不存在,请说明理由; (3)如图2,在(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P,使△PBC 的面积最大?若存 在,求出点P 的坐标及△PBC 的面积最大值;若没有,请说明理由。

解答: (1)抛物线解析式为y=-x2-2x+3; (2)Q(-1,2); 下面着重探讨求第(3)小题中面积最大值的几种方法. 解法1:补形、割形法 高途课堂整理几何图形中常见的处理方式有分割、补形等,此类方法的要点在于把所求图形的面积进行 适当的补或割,变成有利于表示面积的图形。 方法一 如图3,设P 点(x,-x2-2x+3)(-3

高途课堂整理

高途课堂整理方法二如图4,设P 点(x,-x2-2x+3)(-3

(下略.) 高途课堂整理解法2:“铅垂高,水平宽”面积法 如图5,过△ABC 的三个顶点分别作出与水平线垂直的三条直线,外侧两条直线之间的距离 叫△ABC 的“水平宽”(a),中间的这条直线在△ABC 内部线段的长度叫△ABC 的“铅垂高(h)”, 我们可得出一种计算三角形面积的另一种方法:S△ABC=1/2ah,即三角形面积等于水平宽 与铅垂高乘积的一半。

最全函数值域的12种求法(附例题,习题)

通过对函数定义域、性质的观察,结合函数的解析式,求得函数的值域。 例1求函数y=3+√(2-3x)的值域。 点拨: 根据算术平方根的性质,先求出√(2-3x)的值域。 解: 由算术平方根的性质,知√(2-3x)≥0, 故3+√(2-3x)≥3。 ∴函数的知域为. 点评: 算术xx具有双重非负性,即: (1)被开方数的非负性, (2)值的非负性。 本题通过直接观察算术平方根的性质而获解,这种方法对于一类函数的值域的求法,简捷明了,不失为一种巧法。 练习: 求函数y=[x](0≤x≤5)的值域。( 答案: 值域为: {0,1,2,3,4,5}) 二.反函数法 当函数的反函数存在时,则其反函数的定义域就是原函数的值域。

例2求函数y=(x+1)/(x+2)的值域。 点拨: 先求出原函数的反函数,再求出其定义域。 解: 显然函数y=(x+1)/(x+2)的反函数为: x=(1-2y)/(y-1),其定义域为y≠1的实数,故函数y的值域为 {y∣y≠1,y∈R}。 点评: 利用反函数法求原函数的定义域的前提条件是原函数存在反函数。这种方法体现逆向思维的思想,是数学解题的重要方法之一。 练习: 求函数y=(10x+10-x)/(10x-10-x)的值域。( 答案: 函数的值域为{y∣y<-1或y>1}) 三.配方法 当所给函数是二次函数或可化为二次函数的复合函数时,可以利用配方法求函数值域 例3:求函数y=√(-x+x+2)的值域。 点拨: 将被开方数配方成完全平方数,利用二次函数的最值求。 解: 由-x2+x+2≥0,可知函数的定义域为x∈[-1,2]。此时-x2

几种常用的求值域方法

求函数值域的方法 求函数值域的方法有图象法,函数单调性法,配方法,平方法,换元法,反函数法(逆求法),判别式法,复合函数法,三角代换法,基本不等式法等。 这些解题思想与方法贯穿了高中数学的始终。 1、求13+--=x x y 的值域 解法一:(图象法)可化为 ?? ? ??>-≤≤---<=3,431,221,4 x x x x y 观察得值域{}4 4≤≤-y y 解法三:(利用绝对值不等式) 4 14114)1(134 )1()3(13-=+--+≥+--+=+--=+--≤+--x x x x x x x x x x 所以同样可得值 域 2、求函数[]5,0,522∈+-=x x x y 的值域 解: 对称轴 []5,01∈=x [] 20,420,54 ,1max min 值域为时时∴====∴y x y x 3、求函数x x y -+=12 的值域 解:(换元法)设t x =-1,则)0(122≥++-=t t t y [)(] 4,41,01max ∞-∴==∴+∞∈=值域为,时当且开口向下 ,对称轴y t t

4、求函数[])1,0(239∈+-=x y x x 的值域 解:(换元法)设t x =3 ,则 31≤≤t 原函数可化为 [][]8,28,3;2,13,12 1 ,2m a x m i n 2值域为 时时对称轴∴====∴?= +-=y t y t t t t y 5、求函数x x y -+-=53 的值域 解:(平方法)函数定义域为:[]5,3∈x [][][] [] 2 ,24,21,0158,5,315 82)5()3(2 222原函数值域为得由∴∈∴∈-+-∈-+-+-+-=y x x x x x x x y 6、求函数 )0(2≤=x y x 的值域 解:(图象法)如图,值域为(]1,0 7、求函数x x y 2231+-? ? ? ??= 的值域 解:(复合函数法)令1)1(22 2 +--=+-=x x x t 3?? ? 由指数函数的单调性知,原函数的值域为?? ? ???+∞,31 8、求函数2 1 +-= x x y 的值域 解法一:(反函数法){}1121,≠-+= y y y y x x 原函数值域为观察得解出 解法二:(利用部分分式法)由12 3 1232≠+-=+-+= x x x y ,可得值域{}1≠y y

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