求函数的最值
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222360y x x =-+≥,即02x ≤≤。
2222392262()22x y x x x +=-+=--+∴当32x =时,222xy +取得最大值92;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22()1xf x x x =++的最值。
解:由22()1xf 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()3f x -≤≤。
因此()f x 的最大值是23,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()234x x f x +=-在区间[]1,0-内的最值。
解:配方得 2224()2343(2)33x x x f x +=-=--+[]1,0x ∈- ,所以 1212x ≤≤,从而当223x =即22log 3x =时,()f x 取得最大值43;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 )ba xb x x a+=+来求函数()f x 的最值。
求函数最值的10种方法
函数y=f(x)的最大值;如果存在实数N ,满足:
① 对任意x∈I,都有f(x)≥N ,②存在x0∈I,使得 f(x0)=N ,则称N 为函数y=f(x)的最小值. 我们直接利用函数最值的定义,可以判断函数最值 的相关问题.
x 没有最大值,也没有最小值.
二、配方法 配方法是求二次函数最值的基本方法,如 F (x)= af2(x)+bf(x)+c 的函数的最值问题,可以考虑用配 方法.
【例 2】 已知函数 y=(ex-a)2+(e-x-a)2(a∈R, a≠0),求函数 y 的最小值.
分析 将函数表达式按ex+e-x配方,转化为关于变量 ex+e-x的二次函数.
六、导数法(以后学) 设函数 f(x)在区间[a,b]上连续,在区间(a,b)内 可导,则 f(x)在[a,b]上的最大值和最小值应为 f(x)在(a,b)内的各极值与 f(a)、f(b)中的最大值 和最小值.利用这种方法求函数最值的方法就是导 数法.
【例 6】 函数 f(x)=x3-3x+1 在闭区间[-3,0]上 的最大值、最小值分别是________.
【例 3】 设 a,b∈R,a2+2b2=6,则 a+b 的最小值 是______. (以后学) 分析 由条件a2+2b2=6的形式知,可利用三角换元法 求a+b的最值. 解析 ∵a,b∈R,a2+2b2=6,
∴令a= 6cos α, 2b= 6sin α,α∈R. ∴a+b= 6cos α+ 3sin α=3sin(α+φ).
【例 4】设 x,y,z 为正实数,x-2y+3z=0,则 y2 xz
函数最大值的求法
函数最大值的求法
---------------------------------------------------------------------- 函数最值分为函数最小值与函数最大值。
简单来说,最小值即定义域中函数值的最小值,最大值即定义域中函数值的最大值,下面是求最大值和最小值的方法。
一、求函数的最大值和最小值:
f(x)为关于x的函数,确定定义域后,应该可以求f(x)的值域,值域区间内,就是函数的最大值和最小值。
一般而言,可以把函数化简,化简成为:
f(x)=k (ax+b)2+c的形式,在x的定义域内取值。
当k>0时,k(ax+b)2≥0,f(x)有极小值c。
当k<0时,k(ax+b)2≤0,f(x)有最大值c。
二、常见的求函数最值方法有:
1、配方法:形如的函数,根据二次函数的极值点或边界点的取值确定函数的最值。
2、判别式法:形如的分式函数,将其化成系数含有y的关于x的二次方程.由于, 0,求出y的最值,此种方法易产生增根,因而要对取得最值时对应的x值是否有解检验。
3、利用函数的单调性﹒首先明确函数的定义域和单调性,再求最值。
4、利用均值不等式,形如的函数,及,注意正,定,等的应用条件,即: a,b均为正数,是定值,a=b的等号是否成立。
5、换元法:形如的函数,令,反解出x,代入上式,得出关于t的函数,注意t的定义域范围,再求关于t的函数的最值。
函数的极值与最值的求解方法
函数的极值与最值的求解方法在数学中,函数的极值与最值是我们经常遇到的问题。
极值是指函数在某一区间内达到的最大值或最小值,而最值则是函数在整个定义域内的最大值或最小值。
正确地求解函数的极值与最值对于解决实际问题和优化算法具有重要意义。
本文将介绍一些常见的函数极值与最值的求解方法。
一、导数法求函数极值导数法是求解函数极值的常用方法之一。
对于一元函数,我们可以通过求取其导数来确定函数的极值点。
具体步骤如下:1. 求取函数的导数。
根据函数的表达式,求取其一阶导数。
对于高阶导数存在的情况,可以继续求取导数直到找到导数不存在的点。
2. 解方程求取导数为零的点。
导数为零的点对应着函数的极值点。
将导数等于零的方程进行求解,找到函数的极值点。
3. 判断极值类型。
在找到导数为零的点后,可以通过二阶导数或借助函数图像来判断该点处的极值类型。
若二阶导数大于零,则为极小值;若二阶导数小于零,则为极大值。
二、边界法求函数最值边界法是求解函数最值的一种有效方法。
当函数在闭区间上连续且有界时,最值一定是在该闭区间的端点处取得的。
具体步骤如下:1. 确定函数定义域的闭区间。
根据函数表达式或实际问题,找到函数定义域所对应的闭区间。
2. 计算函数在端点处的取值。
将函数在闭区间的端点处依次带入函数表达式,计算函数的取值。
3. 比较函数取值找到最值。
对于最大值,选取函数取值最大的端点;对于最小值,选取函数取值最小的端点。
三、拉格朗日乘数法求函数约束条件下的极值当函数需要满足一定的约束条件时,可以使用拉格朗日乘数法来求解函数的极值。
该方法适用于带有约束条件的最优化问题,具体步骤如下:1. 设置拉格朗日函数。
将原函数与约束条件构建为一个拉格朗日函数,其中拉格朗日乘子为未知数。
2. 求取拉格朗日函数的偏导数。
对拉格朗日函数进行偏导数运算,得到一组方程。
3. 解方程求取极值点。
将得到的偏导数方程组求解,找到满足约束条件的极值点。
4. 判断极值类型。
求函数最值的12种方法
求函数值域的12种方法一、常用函数的值域,这是求其他复杂函数值域的基础。
1.函数),0(R x k b kx y ∈≠+=的值域为R;2.二次函数),0(2R x a c bx ax y ∈≠++=当0>a 时值域是[ab ac 442-,+)∞,当0<a 时值域是(,-∞ab ac 442-];3.反比例函数)0,0(≠≠=x k xky的值域为}0|{≠y y ;4.指数函数),1,0(R x a a a y x ∈≠>=且的值域为+R ;5.对数函数x y a log =)0,1,0(>≠>x a a 且的值域为R;6.函数)( cos ,sin R x x y x y ∈==的值域为[-1,1];函数 ),2k (x tan Z k x y ∈+≠=ππ,cot xy =),(Z k k x ∈≠π的值域为R;7.对勾函数)0,0(≠>+=x a xa x y 的值域为),2[]2,(+∞⋃--∞a a ;8.形如)0,0(≠>-=x a xa x y 的值域为}0|{≠y y ;渐近线为y=x二、求值域的方法1.直接法(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3422+-=x x y (x ∈[30,])的最值解:∵1)1(22+-=x y ,∴当3x =时,max y 1x 9==,时,min y =1.例2求函数323y x =+-的值域。
解:由算术平方根的性质,知23x -≥0,故323y x =+-≥3.∴函数的值域为)∞+,3[.2.反函数法求值域对于形如)0(≠++=a bax dcx y 的值域,用函数和它的反函数定义域和值域关系,通过求反函数的定义域从而得到原函数的值域。
例3求函数12x y x +=+的值域。
解:显然函数12x y x +=+的反函数为:121y x y -=-,其定义域为y≠1的实数,故函数y 的值域为{y ∣y≠1,y∈R}。
求函数的值域、最值的13种方法
⑦单调性法:先确定函数在给定区间上的单调性,然后依据单调性求函数的最值.这种求解方
法在高考中是必考的,且多在解答题的某一问中出现.
⑧导数法:设函数 f(x)在区间[a,b]上连续,在区间(a,b)内可导,则 f(x)在[a,b]上的最
大值和最小值应为 f(x)在(a,b)内的各极值与 f(a),f(b)中的最大值和最小值.利用这种
方法二:(判别式法)由
1 y=x+ +1,得
x2+(1-y)x+1=0.
x
∵方程有实根,∴Δ=(1-y)2-4≥0.即(y-1)2≥4,∴y-1≤-2 或y-1≥2.得y≤-1 或y≥3.
1 (x+1)(x-1)
方法三:(导数法)令 y′=1- =
<0,得-1<x<0 或 0<x<1.
x2
x2
∴函数在(0,1)上递减,在(1,+∞)上递增,此时y≥3;函数在(-1,0)上递减,在(-∞,-1)上递增,
此时 y≤-1.∴y≤-1 或 y≥3.即函数值域为(-∞,-1]∪[3,+∞).
(4)方法一:(单调性法)定义域为{x|x≥-1},函数y=2x,y= 1+x均在[-1,+∞)上递增,
故 y≥2×(-1)+ 1+(-1)=-2.
方法二:(换元法)令 1+x=t,则 t≥0,且 x=t2-1.
∴y=2t2+t-2=2(t+1)2-17≥-2(t≥0).∴函数值域为[-2,+∞). 48
cx+d
2x+1 sinx+2
③反解法:适用于分子、分母只含有一次项的函数(即有理分式一次型),也可用于易反解出
自变量的函数类型.
④配方法:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)及二次型函数 y=a[f(x)]2+b[f(x)]+c(a≠0) ⑤换元法:换元法有两类,即代数换元和三角换元.如可用三角代换解决形如 a2+b2=1 及部
高一数学求最值的知识点
高一数学求最值的知识点在高一数学中,求解最值问题是一个重要的内容,它涵盖了函数的极值、二次函数的最值、等差数列的最值等多个知识点。
本文将就这些知识点进行详细阐述,帮助同学们更好地理解和应用。
1. 函数的极值函数的极值是指函数在定义域内取得的最大值或最小值。
要求函数的极值,一般需要找出函数的驻点和端点,并进行比较。
1)驻点:对于函数f(x),如果f'(x)=0,那么点(x, f(x))就是函数的一个驻点。
通过求导数来得到驻点,并根据二阶导数的符号来判断驻点的类型。
当f''(x)>0时,该驻点为极小值点;当f''(x)<0时,该驻点为极大值点。
2)端点:对于函数f(x),若定义域存在边界a和b,那么点(a,f(a))和点(b, f(b))就是函数的端点。
通过将端点代入函数,求出函数值,并与驻点的值进行比较,得出函数的最值。
综合考虑驻点和端点的情况,就可以求得函数的最值。
二次函数是高中数学中较为常见的函数类型,其最值的求解方法也有一定规律。
对于一般形式的二次函数f(x) = ax^2 + bx + c(其中a ≠ 0),要求最值,可以通过以下步骤进行:1)求导数f'(x) = 2ax + b。
2)令f'(x) = 0,解得x = -b / (2a)。
将x代入原函数f(x),求得对应的y值。
通过求解一次函数f'(x) = 0的根,可以得到二次函数的对称轴x = -b / (2a)。
将对称轴的x值代入原函数,就可以求得对称轴上的最值点。
3)比较端点。
若二次函数存在定义域的两个端点,则将这两个端点代入原函数,求得对应的函数值。
将对称轴上的最值点与端点的函数值进行比较,即可确定二次函数的最值。
等差数列是数学中经常遇到的数列类型,求解等差数列的最大值和最小值的方法较为简单。
对于等差数列:an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,d为公差,an为第n项。
求函数最值的10种方法
求函数最值的10种方法1.符号法:通过观察函数的符号变化来找到最值点。
首先将函数的导数找出并求出导函数的零点,然后根据适当的区间划分关心的区域,根据导函数的正负性确定最值的位置。
2.迭代法:通过迭代的方式来逼近函数的最值点。
首先选取一个初始点,通过函数的变化规律逐步逼近最值点。
3.化简法:对函数进行化简,将其转化为更简单的形式,然后找到最值点。
通常利用函数的对称性或特殊性质进行化简,如利用函数的周期性、对称轴等。
4.一阶导数法:通过求函数的一阶导数,找到导数的零点,然后判断导数的增减性来确定最值点。
5.二阶导数法:通过求函数的二阶导数,找到导数的零点,并进行二阶导数测试,来判断极值的类型。
根据极值类型确定最值点。
6.平均值定理:根据函数的连续性和可导性,利用平均值定理找到函数变化最大或最小的点。
平均值定理指出,对于连续函数,必定存在一点使其导数等于函数的平均变化率。
7.极值定理:根据极值定理,函数在闭区间上的最大值和最小值必然出现在临界点或者函数的端点上。
8.最值的组合法:通过将函数分成多个子区间,找到每个子区间上的最大值或最小值,然后将它们组合起来,得到整个区间上的最大值或最小值。
9.边界法:通过找出定义域的边界点,并将其与函数值进行比较,找到最大值或最小值。
这种方法适用于非连续函数或无导数的函数。
10.数值计算法:当无法找到解析解时,可以利用计算机进行数值计算,通过穷举法或优化算法来找到函数的最值。
以上是求解函数最值的10种常用方法,每种方法都有其特点和适用范围。
在实际问题中,选择合适的方法可以更快地找到函数的最值。
怎么用函数求出最大值最小值
怎么用函数求出最大值最小值在数学中,寻找函数的最大值和最小值是一个常见的问题。
通过计算函数的导数可以找到函数的极值点,进而确定最大值和最小值。
以下是一些常见的方法和步骤来解决这个问题。
寻找最大值和最小值的一般步骤1.求导数:首先,对给定的函数进行求导。
导数表示了函数在不同点的变化率,极值点一般对应导数为0的点。
2.解导数为0的方程:找到导数等于0的方程,并解出其根,这些根就是函数可能的极值点。
3.排除无关点:对于导数等于0的点,需要验证其是否确实是极值点。
排除掉在潜在的极值点处二阶导数不等于0的点。
4.确定最大值和最小值:对剩余的点,通过比较函数在这些点上的取值,确定最大值和最小值。
通常,最大值对应极大值点,最小值对应极小值点。
示例:使用函数求出最大值和最小值假设有一个函数f(x)=x2+3x+2,我们来求解其最大值和最小值。
1.求导数:计算f′(x)=2x+3。
2.解导数为0的方程:解方程2x+3=0,得到 $x = -\\frac{3}{2}$,这是一个极值点。
3.排除无关点:计算二阶导数f″(x)=2,在 $x = -\\frac{3}{2}$ 处二阶导数不等于0,说明这是一个极值点。
4.确定最大值和最小值:分别计算 $f(-\\frac{3}{2})$ 和 $f(-\\infty),f(\\infty)$ 的取值,比较得到最小值和最大值。
因此,函数f(x)=x2+3x+2在 $x = -\\frac{3}{2}$ 处取得最小值为$\\frac{1}{4}$,无最大值。
总结通过对函数进行求导,找到导数为0的点,再通过二阶导数的符号来排除无关点,最终确定函数的最大值和最小值。
这一过程是数学分析中常见的一种方法,可以帮助我们在解决实际问题时准确找到函数的极值点。
数学解决函数极值的三种方法
数学解决函数极值的三种方法函数的极值指的是函数在某个区间内取得的最大值或最小值。
求解函数的极值是数学中的重要问题之一,有着广泛的应用。
本文将介绍三种常用的数学方法来解决函数的极值问题。
一、导数法导数法是求解函数极值最常用的方法之一。
该方法基于导数的性质,通过求函数的导数来研究函数在不同点的变化情况。
假设函数f(x)在[a, b]区间内连续可导。
下面是求解函数极值的步骤:1. 求出函数f(x)的导数f'(x)。
2. 求出导数f'(x)的零点,即解方程f'(x) = 0。
3. 求出[a, b]区间内导数f'(x)的极值点,即对导数f'(x)求导,得到f''(x),再求出f''(x) = 0的解。
4. 将[a, b]区间内得到的所有解代入原函数f(x)中,得出这些点对应的函数值。
5. 比较得出的函数值,找出最大值和最小值。
导数法求解函数极值的优点是简单易懂,只需要求导和解方程,相对较快。
但该方法的缺点是依赖函数的可导性,对于非连续或不可导的函数不适用。
二、一元二次函数法一元二次函数法是解决函数极值问题的另一种常用方法。
该方法适用于形如f(x) = ax² + bx + c的二次函数。
下面是使用一元二次函数法求解函数极值的步骤:1. 将函数f(x)化为顶点形式,即使用平方完成或配方法将函数转化为f(x) = a(x-h)² + k的形式。
2. 根据一元二次函数的性质,当a>0时,函数在顶点(h, k)处取得最小值;当a<0时,函数在顶点(h, k)处取得最大值。
3. 找出顶点的横坐标h,即x = -b/2a。
代入f(x),求得函数的极值。
一元二次函数法的优点是适用范围广,并且可以直观地得到函数的极值点。
但对于不是二次函数的情况,该方法并不适用。
三、二阶导数法二阶导数法是一种更加精确的求解函数极值的方法。
高中数学解题方法系列:函数求最值问题的7种方法
高中数学解题方法系列:函数求最值问题的7种方法最值问题遍及代数、三角、立体几何及解析几何各科之中,在生产实践中也有广泛的应用。
最值问题长期是各类考试的热点,求函数最值常用方法有:一、配方法配方法是求二次函数最值或可转化为二次函数的函数最值的基本方法,形如])()([)(2c x bf x f a x F ++=的函数最值问题,均可使用配方法。
例1、已知]3,1[,log 2)(3∈+=x x f x,求函数)()]([22x f x f y +=最值。
解:由]3,1[,log 2)(3∈+=x x f x,得222222log2)log 2()()]([x x x f x f y +++=+=3)3(log 6log 6)(log 23323-+=++=xx x 。
又函数f(x)定义域[1,3],所以函数)()]([22x f x f y +=定义域为{31312≤≤≤≤x x ,解得31≤≤x ,所以]21,0[log 3∈x。
由二次函数单调性得,4376≤≤y ,所求函数最大值为374,最小值为6。
评注:利用二次函数的性质求最值要注意到自变量的取值范围,和对称轴与区间的相对位置关系。
二、判别式法主要适用于可化为关于x 的二次方程的函数,把函数转化成关于x 的一元二次方程,通过方程F(x,y)=0有实根,判别式0≥∆,当x 的范围是R 时,仅考虑即可,当X 的范围非R 时,还需要结合图形另解不等式。
特别的,形如22221121c x b x a c x b x a y ++++=22,(a a 不同是为0)分子、分母无公因式的函数最值常用此法。
例2、求下列函数最值(1)432+=x x y ;(2)3274222++-+=x x x x y 。
解;(1)由432+=x x y ,得0432=+-y x yx 。
当y=0时,x=0;当0≠y 时,由0≥∆得4343≤≤-y ,故原函数最小值为34-,最大值为34。
初三最值问题的常用解法
初三最值问题,是数学中的一个重要问题。
如何求解呢?以下是一些常用的解法:
1. 配方法:通过配方将二次函数转化为顶点式,从而找到最大或最小值。
这种方法可以使我们更容易地找到函数的最值。
2. 判别式法:利用一元二次方程的判别式来判断函数的最大值或最小值。
这种方法需要一定的计算能力,但可以解决一些比较复杂的问题。
3. 均值不等式法:利用均值不等式求出函数的最小值。
这种方法需要一定的技巧,但可以在一些特定的问题上非常有效。
4. 利用函数的增减性:通过判断函数的增减性来求出函数的最值。
这种方法需要理解函数的单调性,但可以解决一些涉及单调性的问题。
5. 利用导数求最值:通过求导数来判断函数的单调性,从而求出最值。
这种方法需要一定的微积分知识,但可以解决一些比较复杂的问题。
无论采用哪种方法,都需要对数学概念有深刻的理解和掌握。
因此,在解决最值问题时,我们需要注重基础知识的掌握和运用。
求函数最值的12种方法
求函数最值的12种方法在数学中,函数的最值是指函数在定义域上的极大值和极小值。
求函数的最值有很多不同的方法,下面将介绍12种常用的方法。
希望能够帮助你对函数的最值求解有更深入的理解。
方法一:函数图像法这是最直观的方法之一,通过绘制函数的图像,可以清楚地观察到函数的最值点所在的位置。
最大值对应函数的极大值点,最小值对应函数的极小值点。
方法二:导数法求函数的最值,常常使用导数法。
首先求函数的导数,然后将导数为零的点与定义域的边界进行比较,即可得到函数的最值点。
方法三:导数的符号法求函数的最值,还可以通过分析导数的符号来求解。
当导数恒大于零时,函数是递增的,函数的最大值出现在定义域的上界;当导数恒小于零时,函数是递减的,函数的最小值出现在定义域的下界。
方法四:高次函数的极值点对于高次函数来说,还可以通过求导数的高阶导数来找到极值点。
当高阶导数为零时,该点可能是极值点;当高阶导数不为零时,可通过判断导数的符号来确定它是极大值还是极小值。
方法五:函数的平均值定理利用函数的平均值定理可以得到函数最值的一个粗略的估计。
平均值定理指出,如果函数连续且可微分,那么在两个点之间存在一个点,使这三个点的斜率与两点之间切线的斜率相同。
这个点可能是函数的极值点。
方法六:拉格朗日乘数法拉格朗日乘数法可以求解带有约束条件的函数最值问题。
通过引入拉格朗日乘子,将带有约束条件的函数最值问题转化为无约束条件的函数最值问题。
然后可以利用导数法等方法来求解。
方法七:边界法对于函数的有界定义域,可以通过比较边界处函数值的大小来求解最值问题。
找到定义域的上界和下界,并将其代入函数,比较函数值的大小即可得到最值。
方法八:几何法对于一些特殊的函数图像,可以利用函数的几何性质来求解最值。
如对于抛物线函数,其最值点处对应抛物线的顶点。
方法九:二次函数的最值对于二次函数,可以通过求取顶点坐标来得到函数的最值。
二次函数的顶点坐标即为函数的最值点。
方法十:三角函数的最值对于一些三角函数,可以利用函数图像的周期性来求解最值问题。
高中数学中求最值的公式
高中数学中求最值的公式一、函数的最大值和最小值1.对于定义在闭区间[a,b]上的连续函数f(x),如果f(x)在[a,b]的内部有极大值或极小值,那么f(x)的极大值和极小值一定发生在f(x)的导数为零或者不存在的点上。
因此,可以求f(x)在[a,b]的内部的所有驻点,以及a和b两个端点上的函数值,然后比较这些值,得出函数在[a,b]上的最大值和最小值。
2.对于定义在开区间(a,b)上的连续函数f(x),如果f(x)在(a,b)上有极大值或极小值,那么极值一定发生在f(x)的导数为零或者不存在的点上,或者在a和b两个端点上。
因此,可以求f(x)在(a,b)的内部的所有驻点,以及a和b两个端点上的函数值,然后比较这些值,得出函数在(a,b)上的最大值和最小值。
二、多元函数的最值对于多元函数f(x1, x2, ..., xn),如果要求f在一些闭区域上的最大值和最小值,通常可以使用以下方法:1. 极值点定理:求出f(x1, x2, ..., xn)的所有偏导数,并解方程组求出所有偏导数为零或者不存在的点,即驻点;然后计算这些驻点和区域的边界点上的函数值,比较它们以找出最大值和最小值。
2. 条件极值问题:当多元函数f(x1, x2, ..., xn)的求最值受到条件约束g(x1, x2, ..., xn) = c时,可以使用拉格朗日乘数法来求解。
具体的步骤是,构造拉格朗日函数L(x1, x2, ..., xn, λ) = f(x1,x2, ..., xn) - λ(g(x1, x2, ..., xn) - c),其中λ为拉格朗日乘数,然后求L关于x1, x2, ..., xn和λ的偏导数,并解方程组求出所有偏导数为零或者不存在的点,即驻点;然后计算这些驻点和满足条件约束的点上的函数值,比较它们以找出最大值和最小值。
三、特殊函数的最值对于特殊函数,有一些常用的求最值的方法。
1.幂函数:当函数形式为f(x)=a^x(a>0且a≠1)时,我们可以先求f(x)的导函数f'(x),然后找到f'(x)为零或者不存在的点,即驻点,再计算这些驻点和区域的边界点上的函数值,最后比较它们得出最大值和最小值。
高三复习-高中数学函数的最大值和最小值怎么求
高中数学函数的最大值和最小值怎么求函数的最值问题是考试中经常出现的题型,那么遇到这类问题时我们应该怎么做呢?高中函数求最值的方法1、配方法:形如的函数,根据二次函数的极值点或边界点的取值确定函数的最值。
2、判别式法:形如的分式函数,将其化成系数含有y的关于x的二次方程。
由于,∴≥0,求出y的最值,此种方法易产生增根,因而要对取得最值时对应的x值是否有解检验。
3、利用函数的单调性:首先明确函数的定义域和单调性,再求最值。
4、利用均值不等式,形如的函数,及≥≤,注意正,定,等的应用条件,即:a,b均为正数,是定值,a=b的等号是否成立。
5、换元法:形如的函数,令,反解出x,代入上式,得出关于t的函数,注意t的定义域范围,再求关于t的函数的最值。
还有三角换元法,参数换元法。
6、数形结合法形:如将式子左边看成一个函数,右边看成一个函数,在同一坐标系作出它们的图象,观察其位置关系,利用解析几何知识求最值。
求利用直线的斜率公式求形如的最值。
7、利用导数求函数最值:首先要求定义域关于原点对称然后判断f(x)和f(-x)的关系:若f(x)=f(-x),偶函数;若f(x)=-f(-x),奇函数。
函数最值简介一般的,函数最值分为函数最小值与函数最大值。
最小值设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:①对于任意实数x∈I,都有f(x)≥M,②存在x0∈I。
使得f(x0)=M,那么,我们称实数M是函数y=f(x)的最小值。
最大值设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:①对于任意实数x∈I,都有f(x)≤M,②存在x0∈I。
使得f(x0)=M,那么,我们称实数M是函数y=f(x)的最大值。
函数的极值与最值的求解
函数的极值与最值的求解在数学中,我们经常需要求解函数的极值和最值。
函数的极值指的是函数在某个定义域内取得的最大值或最小值,最值则是函数在整个定义域内的最大值或最小值。
本文将介绍如何求解函数的极值和最值的方法。
一、函数的极值求解方法1. 导数法导数法是求解函数极值的一种常用方法。
根据函数的极值定义,极值点处函数的导数为零或不存在。
因此,我们可以通过以下步骤求解函数的极值:1)求函数的导数;2)令导数等于零,解方程得到极值点的横坐标;3)将极值点的横坐标代入原函数,求得纵坐标。
例如,对于函数f(x) = x^2 - 2x + 1,我们可以进行如下计算:1)求导:f'(x) = 2x - 2;2)令导数等于零:2x - 2 = 0,解得x = 1;3)将x = 1代入原函数:f(1) = 1^2 - 2(1) + 1 = 0,得到极小值0。
2. 二阶导数法在某些情况下,使用二阶导数可以更方便地求解函数的极值。
根据函数的极值定义,当函数的一阶导数为零且二阶导数大于零时,函数取得极小值;当一阶导数为零且二阶导数小于零时,函数取得极大值。
例如,对于函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 2,我们可以进行如下计算:1)求导:f'(x) = 3x^2 - 12x + 9;2)求二阶导数:f''(x) = 6x - 12;3)令一阶导数等于零,解方程得到极值点的横坐标:3x^2 - 12x +9 = 0,解得x = 1;4)将x = 1代入二阶导数:f''(1) = 6 - 12 = -6,表明函数在x = 1处取得极大值。
二、函数的最值求解方法函数的最值即为整个定义域内的最大值或最小值。
求解函数最值的方法有以下几种:1. 导数法和求解极值类似,我们可以通过求解函数在定义域内的导数来找到函数的最值。
例如,对于函数f(x) = -x^2 + 4x - 3,我们可以进行如下计算:1)求导:f'(x) = -2x + 4;2)令导数等于零,解方程得到最值点的横坐标:-2x + 4 = 0,解得x = 2;3)将x = 2代入原函数:f(2) = -(2^2) + 4(2) - 3 = 1,得到函数的最大值1。
函数最大值点怎么求
函数最大值点的求解方法
在数学中,函数的最大值点是指函数取得最大值时的自变量取值。
求解函数的最大值点在很多实际问题中都非常重要,例如在优化问题中,找到函数的最大值点可以帮助我们确定最优解。
本文将介绍几种常见的方法来求解函数的最大值点。
一、导数法
通过对函数求导数,可以求得函数的变化规律,从而确定最大值点。
对于一个单变量函数f(x),当f′(x)=0时,x就是函数的驻点,同时要注意判断f″(x)的正负来确定极值点中的最大值点。
二、二阶导数法
有时候,通过二阶导数可以更直接地确定最大值点。
当f″(x)<0时,x是函数的最大值点。
这是因为f″(x)表示函数在x处的凹性,凹性为负表明在x处函数取得最大值。
三、非导数法
在一些特殊函数或特殊情况下,可以通过非导数的方法求得函数的最大值点。
例如对于周期函数,最大值点可能出现在一个周期的边缘。
四、综合运用
在实际问题中,可能需要综合运用导数法、二阶导数法和非导数法来求解函数的最大值点。
根据具体问题特点,选择最合适的方法进行求解。
结论
函数的最大值点是函数取得最大值时的自变量取值,通过导数法、二阶导数法和非导数法等方法可以求解函数的最大值点。
在实际问题中,根据具体情况选择合适的方法进行求解是很重要的。
希望本文所介绍的方法能够帮助读者更好地理解函数最大值点的求解过程。
函数求最大值和最小值公式
函数求最大值和最小值公式
函数求最大值和最小值公式包括两个公式,分别用于求解函数在给定区间内的最大值和最小值。
这两个公式是:
1. 函数在闭区间[a,b]上的最大值为:
f(c_max) = max{f(x)|x∈[a,b]}
其中,c_max为函数f(x)在闭区间[a,b]上的最大值点。
2. 函数在闭区间[a,b]上的最小值为:
f(c_min) = min{f(x)|x∈[a,b]}
其中,c_min为函数f(x)在闭区间[a,b]上的最小值点。
这两个公式可以通过求解函数在给定区间内的一阶导数和二阶导数来得到。
具体来说,如果函数在闭区间内是连续可导的,那么其最大值和最小值点必然是其一阶导数为0的点和二阶导数为负的点。
因此,我们可以通过求解一阶导数和二阶导数,找到函数的极值点和拐点,并判断它们是否在闭区间内,从而得到函数在闭区间内的最大值和最小值。
- 1 -。
求函数最值的10种方法
求函数最值的10种方法函数的最值是指函数在定义域内,取得的最大值和最小值。
确定函数的最值对于问题的解决非常重要,因此有很多方法可以找到函数的最值。
下面我将介绍十种常见的方法来求解函数的最值。
1. 图像法(Grpahical Method):这是最常见的方法之一,通过绘制函数的图像来确定函数的最值。
找到函数的最高点和最低点,并确定定义域的范围以确定最值。
2. 导数法(Derivative Method):使用导数的概念,通过求解函数的导数来确定函数的最值。
找到导数为零的点,并判断其是否为极值点,进而确定函数的最值。
注意,导数为零的点并不一定是函数的最值点,还需要判断其是极大值还是极小值。
3. 欧拉公式法(Euler’s Formula Method):对于一些特殊的函数形式,如指数函数和三角函数,可以使用欧拉公式来求解函数的最值。
欧拉公式的核心思想是将函数用指数函数和三角函数的形式来表示,然后利用指数函数和三角函数的性质来确定最值。
4. 一阶必要条件法(First-order Necessary Condition Method):根据一阶必要条件,如果函数在特定点是极值点,那么该点的导数必须为零。
通过求解函数的导数,找到导数为零的点,并判断是否为函数的最值点。
5. 二阶必要条件法(Second-order Necessary Condition Method):根据二阶必要条件,如果函数在特定点是极值点,那么该点的导数必须为零,且二阶导数必须存在且不为零。
通过求解函数的导数和二阶导数,找到导数为零的点,然后判断其二阶导数的符号来确定函数的最值。
6. 拉格朗日乘子法(Lagrange Multiplier Method):用于求解带有约束条件的优化问题,可以将函数与约束条件一起构建为一个拉格朗日函数,然后通过求解拉格朗日函数的最值来确定函数的最值。
7. 线性规划法(Linear Programming Method):适用于求解线性约束下的函数最值问题。
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年级 科辅导讲义(第 讲)
学生姓名 授课教师: 授课时间: 专 题
函数的值域与最值 目 标
求函数最值的几种类型和方法 重 难 点
最大(小)值问题 常 考 点 最大(小)值问题和实际应用
函数的值域与最值
●知识点归纳
一、基本函数的值域 一次函数:)(0≠+=a b kx y 的定义域为R ,值域为R ;
二次函数:)(02≠++=a c bx ax y 的定义域为R ,;
当]44(0);44[022a
b a
c ,,a ,a b ac ,a --∞<∞+->值域是时值域是时 反比例函数:)0(≠=k x
k y 的定义域为{x|x ≠0},值域为}0/{≠y y ;
常数函数:)10(≠>=a a a y x
且的值域为}0/{>y y ;
对数函数:)10(log ≠>=a a x y a 且的值域为R ;
正、余弦:函数的值域][1,1-;
正、余切函数: 2
k x ,tan ππ+≠=x y ,cot x y =),(Z k k x ∈≠π的值域为R 。
三、求函数值域和最值常用的方法
函数的值域是由其对应法则和定义域共同决定的其类型依解析式的特点分可分三类:(1)求常见函数值域;
(2)求由常见函数复合而成的函数的值域;
(3)求由常见函数作某些“运算”而得函数的值域 (1)观察法(用非负数的性质,如:2
0x ≥;0x ≥;0(0)x x ≥≥等)
例1:求下列函数的值域:y=-3x 2+2;
变式:y=5+21+x (x ≥-1)的值域是
(2)利用基本函数求值域法:
例2 :下列函数中值域是(0,+ ∞)的是 ( )
A .1
2y x = B. 11
()5x y -= C. 21y x =- D. 1(0)y x x x
=+> (3)配方法:(二次或四次) 转化为二次函数,利用二次函数的特征来求值;
常转化为含有自变量的平方式与常数的和,型如:),(,)(2n m x c bx ax x f ∈++=的形式,然后根据变量的取值范围确定函数的最值;
例3:求值域:y=21x x ++,x R ∈;x []3,1-∈;
变式1:y =-x 2+4x -1 x ∈[-1,3);
变式2:求函数y=3
4252+-x x 的值域.
(4)换元法(代数换元法)通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的,三角代换可将代数函数的最值问题转化为三角函数的最值问题,化归思想;
例4:求函数x x y -+=142的值域.
变式1:求函数y=3x-x 21-的值域.
变式2:求211y x x =++-的值域。
变式3:求249y x x =++-的值域。
(5)分离常数法:(分式转化法);对某些分式函数,可通过分离常数法,化成部分分式来求值域.
(6)逆求法(反求法):通过反解,用y 来表示x ,再由x 的取值范围,通过解不等式,得出y 的取值范围;常用来解,型如:),(,n m x d
cx b ax y ∈++=
例5:求下列函数的值域:y=12++x x ({y|y 1≠}) 变式:函数y =22
11x
x +-的值域是( ) A.[-1,1]
B.(-1,1]
C.[-1,1)
D.(-1,1)
练习: 求函数122+=
x x y 的值域
(7)利用判别式法(将函数转化为二次方程);若函数y =f (x )可以化成一个系数含有y 的关于x 的二次
方程a (y )x 2+ b (y )x +c (y )=0,则在a (y )≠0时,由于x 、y 为实数,故必须有Δ=b 2(y )-4a (y )·c
(y )≥0,从而确定函数的最值,检验这个最值在定义域内有相应的x 值.
例6 求函数y =
4
32+x x 的最值.
变式:22221
x x y x x -+=++;[1,5]
(8)基本不等式法:转化成型如:)0(>+
=k x
k x y ,利用基本不等式公式来求值域; 例7 设12,,,x a a y 成等差数列,12,,,x b b y 成等比数列,则212
21)(b b a a +的取值范围是____________.
练习:求函数41
422+++=x x y 的最小值(答:y ≥2.5)
(9)单调性法:函数为单调函数,可根据函数的单调性求值域
如果函数y =f (x )在区间[a ,b ]上单调递增,在区间[b ,c ]上单调递减则函数y =f (x )在x =b 处有最大值f (b ); 如果函数y =f (x )在区间[a ,b ]上单调递减,在区间[b ,c ]上单调递增则函数y =f (x )在x =b 处有最小值f (b );
例8 求1(19)y x x x
=-
<<的值域为______
(10)数形结合:根据函数图象或函数的几何图形,利用数型结合的方法来求值域 例9 已知点(,)P x y 在圆221x y +=上,求
2
y x +及2y x -的取值范围
练习:求函数y =22(1)(2)x +++ 22(1)(3)x -+的值域.
(11)导数法:
例10 求函数32()2440f x x x x =+-,[3,3]x ∈-的最小值。
章节练习
求下列函数的值域:
(1)265y x x =---;(2)312
x y x +=-; (3)41y x x =+-;(4)21y x x =+-;(5)|1||4|y x x =-++;
(6)22221x x y x x -+=++;(7)2211()212
x x y x x -+=>-;(8)1sin 2cos x y x -=-。