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。
函数的极值和最值
函数的极值和最值函数的极值和最值是数学中重要的概念,可以帮助我们研究函数的特性和解决实际问题。
本文将介绍函数的极值和最值的定义、求解方法以及应用。
一、函数的极值函数的极值即函数在某个区间内的最大值或最小值。
极值分为两种情况:局部极值和全局极值。
1. 局部极值局部极值是指函数在某个开区间内的最值。
设函数f(x)在点x=a处连续,如果在a的某个邻域内,对于任意的x,有f(x)≤f(a)(或f(x)≥f(a)),则称f(a)是f(x)在该邻域内的局部最小值(或局部最大值)。
其中,f(a)是该局部极值的函数值,a是极值点。
2. 全局极值全局极值是指函数在整个定义域上的最值。
设函数f(x)在[a, b]上连续,如果对于任意的x∈[a, b],有f(x)≤f(a)(或f(x)≥f(a)),则称f(a)是f(x)在[a, b]上的全局最小值(或全局最大值)。
其中,f(a)是该全局极值的函数值,a是极值点。
二、函数极值的求解方法根据函数的极值定义,我们可以通过以下方法求解函数的极值:1. 导数法导数法是一种常用的求解函数极值的方法。
首先,我们计算函数f(x)的导数f'(x),然后找出导数为零或不存在的点。
这些点就是可能的极值点。
接下来,对每个可能的极值点进行二阶导数检查,确认是否为极值。
当二阶导数大于0时,该点为局部最小值;当二阶导数小于0时,该点为局部最大值。
2. 区间法区间法适用于离散函数或无法通过导数法求解的情况。
首先,我们将定义域分为若干个区间,并计算每个区间的函数值。
然后,通过比较函数值得出极值。
例如,当函数值最大时,该点为局部最大值;当函数值最小时,该点为局部最小值。
三、函数极值的应用函数的极值在数学和实际问题中具有广泛的应用。
以下是几个典型的应用场景:1. 优化问题函数的极值在优化问题中起到重要作用。
例如,在生产过程中,我们希望找到产量最大或成本最低的方式,这就需要求解函数的最值。
2. 经济学经济学中的需求、供给、收益等问题通常涉及函数的极值。
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。
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。
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。
高中函数的最大值和最小值怎么求
高中数学中函数的最大值和最小值求解方法
在高中数学中,函数的最大值和最小值是关于函数在定义域内取得的最大和最小值。
为了求解函数的最大值和最小值,我们需要掌握一些方法和技巧,下面将介绍几种常见的方法:
寻找导数为零点
对于连续可导的函数,其极值点通常出现在导数为零的点。
因此,我们可以通过对函数求导并解方程找到函数的最大值和最小值。
具体步骤如下:
1.求出函数的导数。
2.解方程求出导数为零的点。
3.确定这些点中哪些是最大值,哪些是最小值。
利用一元二次函数的性质
当函数为一元二次函数时,可以利用一元二次函数的性质来求得最大值和最小值。
一元二次函数通常具有一个顶点,顶点处即为函数的最大值或最小值。
求解方法如下:
1.将一元二次函数表示为标准形式。
2.根据顶点公式,求出顶点的横坐标。
3.将横坐标代入函数中,求出最大值或最小值。
利用函数的性质
有些函数具有特定的性质,例如指数函数、对数函数等。
针对这些特定函数,我们可以利用其性质来求解最大值和最小值。
以指数函数为例,指数函数具有非负性,因此最小值为0。
对数函数则要求底数大于1才有定义,因此最小值为正数。
综上所述,求解函数的最大值和最小值是高中数学中的一个重要知识点。
通过掌握导数为零点、一元二次函数的性质以及函数的特性,我们可以灵活应用不同的方法来解决函数最大值和最小值的问题。
希望通过这些方法的介绍,读者能够更好地理解和掌握这一知识点。
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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求函数的最值
函数的最值
1.函数最大值与最小值的含义
①定义:一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M 满足: (1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤;(2)存在0x I ∈,使得0()f x M =。
那么,我们称M 是函数()y f x =的最大值(maximum value ). ②几何意义:函数()y f x =的最大值是图象最高点的纵坐标。
一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:
(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x M =。
那么,我们称M 是函数()y f x =的最小值(minimum value ). 几何意义:函数()y f x =的最大值是图象最低点的纵坐标。
2.最值的求法
1配凑法:研究二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的最大(小)值,若给定区间是(,)-∞+∞,
先配方成224()24b ac b y a x a a -=++后,当0a >时,函数取最小值为2
44ac b a
-;当0a <时,函数
取最大值。
若给定区间是[,]a b ,则必须先判断函数在这个区间上的单调性,然后再求最值
(见下列例题)(此处顺带说出求值域的方法——配方法)
2单调法:一些函数的单调性,比较容易观察出来,或者可以先证明出函数的单调性,再利用函数的单调性求函数的最大值或最小值.
3数形结合法:先作出其函数图象后,然后观察图象得到函数的最大值或最小值. 4分离系数法 5反函数法 6构造法 7换元法 8判别式法
3.例题分析(讲解最值求解方法时带出值域)
例2.1、求函数21y x =+在下列各区间上的最值:
(1)(,)-∞+∞ (2)[1,4] (3)[6,2]-- (4)[2,2]- (5)[2,4]-
2、求函数26
1
y x x =++的最大值.
例3.求函数2
1
y x =
-在区间[2,6]上的最大值和最小值 分析:先判定函数在区间[2,6]上的单调性,然后再求最大值和最小值。
变式:若区间为[6,2]--呢?
例4. 求下列函数的最大值和最小值:
(1)25332,[,]22
y x x x =--∈-; (2)|1||2|y x x =+--. 解:(1)二次函数232y x x =--的对称轴为2b
x a
=-
,即1x =-. 画出函数的图象,由图可知,当1x =-时,max 4y =; 当32
x =时,
min 9
4
y =-.
所以函数253
32,[,]22y x x x =--∈-的最大值为4,最小值为94
-.
(2) 3 (2)
|1||2|2 1 (12)3 (1)
x y x x x x x ≥⎧⎪=+--=--<<⎨⎪-≤-⎩.
作出函数的图象,由图可知,[3,3]y ∈-. 所以函数的最大值为3, 最小值为-3. 点评:二次函数在闭区间上的最大值或最小值,常根据闭区间与对称轴的关系,结合图象进行分析. 含绝对值的函数,常分零点讨论去绝对值,转化为分段函数进行研究. 分段函数的图象注意分段作出.直接观察得到。
一、(数形结合法)由函数的定义域结合图象,或直观观察,准确地判断函数值域的方法 例1、求函数)1(,11≥++-=x x x y 的值域。
),2[+∞
练习:求函数13+--=x x y 的值域。
[]4,4-
二、配凑法:
例:求函数6522++-=x x y 的值域。
练习:求函数1062++=x x y 的值域。
),1[+∞
三、分离常量法: 例3、求函数11x
y x
+=
-的值域。
练习:1.求函数21x y x +=+ 的值域 (1,)x ∈+∞ (1,3
2
)
2. 求函数221
1
x y x -=+ 的值域 [-1,1]
四、换元法:通过对函数恒等变形,将函数化为易求值域的函数形式,来求值域的方法。
例5、求函数x x y 21--=的值域。
]2
1
,(-∞
练习:求函数7y x x =-的值域
五、反函数法:利用求已知函数的反函数的定义域,从而得到原函数的值域的方法。
例4、求函数⎪⎭
⎫
⎝⎛≠-+=32,2332x x x y 的值域。
练习:求函数⎪⎭⎫
⎝⎛-≠≠++=c d x c d cx b ax y ,0,的值域。
六、判别式法:通过对二次方程的实根的判别求值域的方法。
求函数2
21
22+-+=x x x y 的值域。
函数必须同时满足以下几个条件才可以用判别式法求其值域:
1)分子分母的最高次为二次的分式函数;2)分子分母无公约数;3)未限定自变量的取值范围。
练习:求函数1
22+--=x x x
x y 的值域。
作业:
一、求下列函数的值域:
(1) 2y = (2) 2
1
24
y x x =+- (3) (]222,4y x x x =+∈
(4) ,
(0),[0,1]a
y x a x x
=+>∈ (5) 125
x
y x -=
+ (6) 2211x y x -=+
二、已知二次函数21
()(1)12
f x x =-+的定义域和值域都为 [1 , b], ( b>1 ) ,求b 的值.
随堂巩固:
1、指出下列函数图象的最高点或最低点,→ 能体现函数值有什么特征?
()23f x x =-+ [1,2]x ∈-; 2()21f x x x =++,
[2,2]x ∈-
2、函数2
y x
=
在区间[2,4]上的最大值,最小值是( ) A .1、
12 B. 12、1 C. 12、14 D. 14、12
3、函数
)1(11
)(x x x f --=
的最大值
4、若4
10≤<t ,那么t t
-1
的最小值
5、函数11y x x =+--的最大值是
能力提升
1已知]5,3[,2
1
)(∈+-=
x x x x f 函数,求函数的最大值和最小值。
2、已知函数]5,5[,22)(2
-∈++=x ax x x f
(1)当1-=a 时,求)(x f 的最值 -5,37.
(2)求实数a 的取值范围,使)(x f y =在]5,5[-∈x 上的单调函数 55≥-≤或a
3、已知函数x
a
x x x f ++=2)(2,若对任意),1[+∞∈x ,0)(>x f 恒成立,试求实数a 的
取值范围 答案:3a >-。