对勾函数绝对经典
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对勾函数f (x )=a x
+的图象与性质
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对勾函数是数学中一种常见而又特殊的函数。它在高中教材上不出现,但考试总喜欢考的函数,所以也要注意它和了解它。
(一) 对勾函数的图像
对勾函数是一种类似于反比例函数的一般函数,形如
f(x)=ax+(接下来写作f(x)=ax+b/x )。 当a ≠0,b ≠0时,f(x)=ax+b/x 是正比例函数f(x)=ax 与反比例函数f(x)=b/x “叠加”而成的函数。这个观点,对于理解它的性质,绘制它的图象,非常重要。
当a ,b 同号时,f(x)=ax+b/x 的图象是由直线y =ax 与双曲线y=b/x 构成,形状酷似双勾。故称“对勾函数”,也称“勾勾函数”、“海鸥函数”。如下图所示:
当a ,b 异号时,f(x)=ax+b/x 的图象发生了质的变化。但是,我们依然可以看作是两个函数“叠加”而成。(请自己在图上完成:他是如何叠加而成的。)
一般地,我们认为对勾函数是反比例函数的一个延伸,即对勾函数也是双曲线的一种,只不过它的焦点和渐进线的位置有所改变罢了。
接下来,为了研究方便,我们规定a>0,b>0。之后当a<0,b<0时,根据对称就很容易得出结论了。
a>0b>0a<0b<0
对勾函数的图像(ab 同号)
对勾函数的图像(ab 异号)
(二) 对勾函数的顶点
对勾函数性质的研究离不开均值不等式。
利用均值不等式可以得到:
当x>0
时,。
当x<0
时,
。
即对勾函数的定点坐标: (三) 对勾函数的定义域、值域
由(二)得到了对勾函数的顶点坐标,从而我们也就确定了对勾函数的定义域、值域等性质。
(四) 对勾函数的单调性
(五) 对勾函数的渐进线
由图像我们不难得到:
(六) 对勾函数的奇偶性
对勾函数在定义域内是奇函数,
利用对号函数以上性质,在解某些数学题时很简便,
下面举例说明:
1、求函数324
222++++=x x x x y 的最小值。 解:令322++=x x t ,则22)1(2≥++=x t 根据对号函数t
t y 1+=在(1,+∞)上是增函数及t 的取值范围,当2=t 时y 有最小值2
23。此时x=-1. 2、求函数),(sin 2sin Z k k x x
x y ∈≠+
=π的单调区间,并求当),0(π∈x 时函数的最小值。 解:令t=sinx,对号函数t t y 2+=在(0,2)上是减函数,故当]2
,0(π∈x 时sinx 是增函数,所以x x y sin 2sin +=在]2,0(π上是减函数。同理,x
x y sin 2sin +=在),2(ππ上是增函数,由于函数x x y sin 2sin +=是奇函数,所以函数x x y sin 2sin +=在)0,2(π-上是减函数,在)2
,(ππ--上是增函数,由周期性,函数x x y sin 2sin +=在每一个区间))(2,22(Z k k k ∈-πππ
上是减函数,X
在每一个区间))(22,2(Z k k k ∈+π
ππ上是减函数;函数x
x y s i n 2s i n +=在每一个区间))(2,22(Z k k k ∈++πππ
π上是增函数,在每一个区间))(232,2(Z k k k ∈++ππππ上是增函数。当),0(π∈x 时]1,0(∈t ,当t=1时即2π=
x 时y 有最小值3。
20(本小题12分)已知函数f (x )=. (1)在a>0时求f(x)的单调区间(不必写过程);
(2)若a >0,x 1+x 2>0,x 2+x 3>0,x 3+x 1>0,|x i |>(i =1,2,3),
求证:f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)>2.
解:整理得:f (x )=ax +
(1)当a ?0时,f (x )的减区间为(??,0)和(0,+?);
当a >0时,f (x )的减区间为(?,0)和(0,),增区间为(??,?)和(,+?)………5分
(2)证明:由条件知:x 1,x 2,x 3中至多一个负数.………6分
(ⅰ)若x 1,x 2,x 3都为正数,由(1)可知|x i |>时,f (|x i |)>f ()=2(i =1,2,3)
?f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)>6>2………9分
(ⅱ)若x 1,x 2,x 3中有一负数,不妨设x 3<0.
∵x 2+x 3>0且|x 3|>,
?x 2>?x 3>
?f (x 2)>f (?x 3)=?f (x 3)(∵f (x )为奇函数)
?f (x 2)+f (x 3)>0
?f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)>f (x 1)>f ()=2………12分
综上,f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)>2.………13分