函數(shù)最值的應(yīng)用范文

時(shí)間:2023-05-15 15:47:05

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函數(shù)最值的應(yīng)用

篇1

關(guān)鍵詞:最大值 最小值 最值 邊際

中圖分類號:F224 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1004-4914(2011)12-082-02

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)研究、經(jīng)營管理中,經(jīng)常要遇到在一定條件下,怎樣用料最省、產(chǎn)量最多、效率最高、成本最低等問題,這些問題在數(shù)學(xué)上有時(shí)可歸結(jié)為求某一函數(shù)的最大值或最小值的問題。隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,利用數(shù)學(xué)知識解決經(jīng)濟(jì)問題顯得越來越重要,運(yùn)用微分中的最值可以對經(jīng)濟(jì)活動中的實(shí)際問題進(jìn)行最優(yōu)化分析,從而為企業(yè)經(jīng)營者的科學(xué)決策提供依據(jù)。

一、最值的概念

1.最大值。設(shè)函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),x0為區(qū)間[a,b]上某一點(diǎn)。當(dāng)對于任意x∈[a,b],有f(x)≤f(x0),則稱f(x0)為f(x)在[a,b]上的最大值,稱點(diǎn)x0為f(x)在[a,b]上的最大值點(diǎn)。

2.最小值。設(shè)函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),x0為區(qū)間[a,b]上某一點(diǎn)。當(dāng)對于任意x∈[a,b],有f(x)≥f(x0),則稱f(x0)為f(x)在[a,b]上的最小值,稱點(diǎn)x0為f(x)在[a,b]上的最小值點(diǎn)。

最大值和最小值統(tǒng)稱為最值。

二、最值在經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用

最優(yōu)化問題是經(jīng)濟(jì)管理活動的核心,各種最優(yōu)化問題也是微積分中最關(guān)心的問題之一,例如,在一定條件下,使成本最低,收入最多,利潤最大,費(fèi)用最省等等。下面介紹函數(shù)的最值在經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)化方面的若干應(yīng)用。

1.最大利潤問題。

例1:某工廠在一個月生產(chǎn)某產(chǎn)品Q件時(shí), 總成本為C(Q)=5Q+200(萬元),得到的收益為R(Q)=10Q-0.01Q2(萬元),問一個月生產(chǎn)多少產(chǎn)品時(shí), 所獲利潤最大?

解:由題設(shè),知利潤為

L(Q)=R(Q)-C(Q)=5Q-0.01Q2-200(0

顯然最大利潤一定在(0,+∞)內(nèi)取得。

令L'(Q)=5-0.02Q=0,

得Q=250。又由

L''(Q)=-0.02

所以L(250)=425(萬元)為L的一個極大值。

從而一個月生產(chǎn)250件產(chǎn)品時(shí),可取得最大利潤425萬元。

2.最大收益問題。

例2:某商品的需求量Q是價(jià)格p的函數(shù)Q=Q(p)=75-p2,問p為何值時(shí),總收益最大?

解:總收益R(p)=pQ=75P-P3,(p>0)

令R'(p)=75-3p3=0,

得p=5,又

R''(p)=-6p?圯R''(5)

從而R(5)=250,為收益R(p)的極大值。

即當(dāng)價(jià)格為5時(shí),有最大收益250。

3.經(jīng)濟(jì)批量問題。

例3:某商場每年銷售某商品a件,分為x批采購進(jìn)貨,已知每批采購費(fèi)用為b元,而未售商品的庫存費(fèi)用為c元/年?件。設(shè)銷售商品是均勻的,問分多少批進(jìn)貨時(shí),才能使以上兩種費(fèi)用的總和為最???(a,b,c為常數(shù),且a,b,c>0)。

解:顯然,采購進(jìn)貨的費(fèi)用W1(x)bx,

兩次求導(dǎo):C'(Q)=-6+2Q

令C'(Q)=0 則Q=3

當(dāng)Q=3時(shí),平均成本最低。

最小的平均成本C(Q)=15-18+9=6

而邊際成本函數(shù)C'(Q)=15-12Q+3Q2

當(dāng)Q=3時(shí),C'(Q)=15-36+27=6

可見最小平均成本與邊際成本相等。

邊際的意義是:當(dāng)產(chǎn)量在Q的基礎(chǔ)上再增加一個單位時(shí),成本C(Q)的增量。

三、總結(jié)

綜上所述,對經(jīng)營者來說,導(dǎo)數(shù)在經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用頗為廣泛,而且在日常生活中、生產(chǎn)和科研中,常常會遇到最值的問題,不僅而已,從上面的例子可以看出,對其經(jīng)濟(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行定量分析是非常必要的。將數(shù)學(xué)作為分析工具,不但可以給企業(yè)經(jīng)營者提供精確的數(shù)值,而且在分析的過程中,還可以給企業(yè)經(jīng)營者提供新的思路和視角,這也是數(shù)學(xué)應(yīng)用性的具體體現(xiàn)。因此,作為一個合格的企業(yè)經(jīng)營者,應(yīng)該掌握相應(yīng)的數(shù)學(xué)分析方法,從而為的經(jīng)營決策提供可靠依據(jù)。

參考文獻(xiàn):

1.陸慶平.以企業(yè)價(jià)值最大化為導(dǎo)向的企業(yè)績效評價(jià)體系――基于利益相關(guān)者理論[J].會計(jì)研究,2006(3)

2.高哲.淺談微積分在經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用[J].中國科技博覽,2009(7)

3.李春萍.導(dǎo)數(shù)與積分在經(jīng)濟(jì)分析中的應(yīng)用[J].商業(yè)視角,2007(5)

4.向菊敏.微積分在經(jīng)濟(jì)分析活動中的應(yīng)用[J].科技信息,2009(26)

5.褚衍彪.高等數(shù)學(xué)在經(jīng)濟(jì)分析中的運(yùn)用[J].棗莊學(xué)院學(xué)報(bào),2007(10)

6.譚瑞林,劉月芬.微積分在經(jīng)濟(jì)分析中的應(yīng)用淺析[J].商場現(xiàn)代化,2008(4)

7.顧霞芳.淺談導(dǎo)數(shù)在經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用[J].職業(yè)圈,2007(4)

篇2

由于學(xué)生對判別式法求函數(shù)值域的原理不是很清楚,所以在求解時(shí)常常會考慮不周全而漏解,造成近幾年高考試卷中,解析幾何大題的最后一問關(guān)于斜率K的函數(shù)在求最值(或范圍)時(shí),不能從容應(yīng)對,當(dāng)然除了判別式法以外,也常常利用均值不等式進(jìn)行處理。

總之,只有學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,對其原理認(rèn)真領(lǐng)會、強(qiáng)化通性通法,引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)問題從多層面,多角度進(jìn)行延伸探究,有意識的引導(dǎo)學(xué)生從“變”的現(xiàn)象中分析“不變”的本質(zhì)發(fā)現(xiàn)規(guī)律。所以變式教學(xué)要圍繞講的目的性和針對性展開:明確是訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算能力,還是深化學(xué)生思維;是進(jìn)一步鞏固基礎(chǔ),還是提高學(xué)生能力;是提醒學(xué)生哪些地方易錯,還是磨練學(xué)生解題意志。有效地拓展更好的服務(wù)于講,深化了練,提升了課堂的質(zhì)量。高三教學(xué)發(fā)揮變式功能,更是一種有效地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會“如何思”“如何想”并走向“自覺地思”“自覺地想”的方式,有利于培養(yǎng)學(xué)生靈活多變的創(chuàng)新思維,完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),提高學(xué)生分析問題、解決問題和探索創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

篇3

一、直接法

某些函數(shù)的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,可以通過適當(dāng)變形,由初等函數(shù)的最值及不等式的性質(zhì)直接觀察得到它的最值。

例1 求y=x3+2/2+5暑的最杏值,解析:變形為y=1=X2+2/3,故當(dāng)x=0,時(shí),yma

二、反函數(shù)法

由原函數(shù)反解出x=£(y),根據(jù)x的范圍求出y的范圍,進(jìn)而得到y(tǒng)的最值的方法稱為反函數(shù)法,此方法適用于能順利求得反函數(shù)的函數(shù),如形如y=αt+b/ct+d(α≠0)的函數(shù), 類似地,此方法也可推廣到可以解得g(x)=£(y),且已知g(x)的取值范圍的函數(shù),

三、配方法

配方法是求解“可化為二次函數(shù)形式”這一類函數(shù)的最值問題的基本方法,有著廣泛的應(yīng)用,

四、換元法

引入新變量對原函數(shù)式中的代數(shù)式或三角函數(shù)進(jìn)行代換,將所給函數(shù)轉(zhuǎn)化成容易求最值的簡單函數(shù),進(jìn)而求得最值的方法稱為換元法,形如y=ax+6的函數(shù)求最值常用此法,用換元法解題時(shí)要特別注意變元前后自變量的取值范圍要保持一致。    五、不等式法

通過對原函數(shù)式進(jìn)行變形,利用等基本不等式求函數(shù)的最值的方法稱為不等式法,用不等式法求最值時(shí),要注意“一正、二定、三相等”的應(yīng)用條件,即不等式中的兩項(xiàng)必須都為正,兩項(xiàng)的和一定時(shí)積有最大值、積一定時(shí)和有最小值,必須能取得到最值,

點(diǎn)評:利用不等式法求最值時(shí),要注意函數(shù)取到最值時(shí),相應(yīng)的x的值是否存在,如果不存在,則此最值不能取到,此時(shí)要考慮用其他方法來解題,點(diǎn)評:用不等式法和判別式法都只能求出例8中函數(shù)的最小值,如果要求它的最大值,上述方法就不可行了,需要考慮換用其他方法,

七、單調(diào)性法

如果能確定函數(shù)在某個區(qū)間上的單調(diào)性,就可以求出該函數(shù)的最值,求解函數(shù)在給定區(qū)間上的最值問題??稍囉眠@種方法,函數(shù)的單調(diào)性可以直接用單調(diào)性的定義來判別,也可結(jié)合函數(shù)的圖像來研究,或者用導(dǎo)數(shù)法來判定。

點(diǎn)評:看到例11中的函數(shù)的形式,很多同學(xué)會考慮用換元法來解題,但若用換元法無法將其轉(zhuǎn)化為一元二次函數(shù)的形式,會讓解題過程變得更繁雜,甚至無法順利進(jìn)行下去,在判斷函數(shù)的單調(diào)性時(shí),方法的選擇也是很重要的,三種方法各有特點(diǎn):定義法是最容易想到的,圖像法最直觀,而導(dǎo)數(shù)法往往比較簡捷。

篇4

首先,可以用初等數(shù)學(xué)的方法求函數(shù)最值。

1.利用二次函數(shù)求最值

利用二次函數(shù)求最值是一種應(yīng)用甚廣的基本方法,其基本思路是將將問題轉(zhuǎn)化為某個變量的二次函數(shù),通過配方,利用二次函數(shù)性質(zhì)求出最值。

例1 設(shè)x1,x2是關(guān)于x的一元二次方程x2+ax+a=2的兩個實(shí)數(shù)根,(x2-2x2)(x2-2x1)的最大值是什么?

解:因?yàn)?=a2-4(a-2)=(a-2)2+4>0,

所以(x1-2x2)(x2-2x1)

=-2x12+5x1x2-2x22

=-2(x1+x2)2+9x1x2 。

因?yàn)閤1,x2是方程x2+ax+a=2的兩個實(shí)數(shù)根,

所以x1+x2=-a,x1?x2=a-2代入配方可得:

(x1-2x2)(x2-2x1)

=-2a2+9a-18 =

根據(jù)平方的非負(fù)性知:當(dāng)a= 時(shí),(x1-2x2)(x2-2x1)的最大值為- 。

2.利用換元求最值

一些函數(shù),特別是在函數(shù)表達(dá)式中含有三角函數(shù)的情形,往往可利用三角函數(shù)的有關(guān)性質(zhì)來求函數(shù)的最值,這就是三角換元求最值;其他的換元就是根據(jù)函數(shù)表達(dá)式的特點(diǎn),把某一部分看作一個整體或用一個新變元來代替,達(dá)到化繁為簡,從而使問題得解。

(1)三角換元

例2已知x,y均是正數(shù),x2+y2=1,求x+y的最值。

解:令,

則 所以x+y的最大值為√2,最小值為-√2。

(2)其他換元

例3 已知 的最大值。

解: 當(dāng)且僅當(dāng)x=y= 時(shí)取等號,所以 的最大值為2。

3.利用數(shù)形結(jié)合求最值

運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想,將函數(shù)的最值問題轉(zhuǎn)化成幾何圖形的性質(zhì)問題,通過幾何的有關(guān)知識來解決。這種方法對于最值的解法顯得更直觀、易懂、簡潔,這對于開拓思路,提高和培養(yǎng)分析能力,解決問題的能力有裨益。

例 4 求函數(shù)y=√x4-x2+1+√x4+7x2-4x+13的最小值。

解:因?yàn)?y=√x4-x2+1+√x4+7x2-4x+13

=√x2+(x2-1)2+√(x-2)2+(x2+3)2,

所以y可以看作點(diǎn)P(x,x2)到點(diǎn)A(0,1)及點(diǎn)B(2,3)的距離之和。

已知點(diǎn)P(x,x2)在拋物線y=x2上,又由于y=x2與線段A,B有交點(diǎn),故當(dāng)A,P,B在同一直線上時(shí),距離之和最小,最小值為線段AB的長,所以y的最小值為ymin=√(2-0)+(-3-1)2=√20=2√5。

4.利用基本不等式求最值

不等式和最大值與最小值是密切相關(guān)的。比如要證明某個參數(shù)P的最小a,可先證明P≥a,然后說明P可以取到a,這是利用不等式求最值的基本思路,更為一般的是利用均值不等式,積定求和最小值,和定求積最大值。

例5 求的最小值。

篇5

最值問題在中學(xué)數(shù)學(xué)教材中占有相當(dāng)重要的地位,而與“不等式”“函數(shù)值域”都有著密切聯(lián)系。中學(xué)中我們學(xué)習(xí)了不少關(guān)于求最值的方法。本文利用我們學(xué)過的知識把復(fù)數(shù),幾何等知識融合在一起給出了求最值的幾種巧妙方法,詣在歸納總結(jié),給以后學(xué)習(xí)最值問題提供參考。

1.用比較半徑法求最值。

此方法主要是從代換的角度出發(fā),巧妙應(yīng)用圓的半徑來探索求最值。

這類題目的特點(diǎn)是所求函數(shù)和限制條件一般由一個是二次曲線形式的。利用坐標(biāo)變換把二次曲線變成圓,再把目標(biāo)函數(shù)變?yōu)橹本€,因在同一個坐標(biāo)系內(nèi)直線過圓,所以圓上的點(diǎn)到直線的距離小于等于半徑。根據(jù)公式.

求得最值。

例1.已知求函數(shù) 的最值。

分析:此題限制條件是一個二次曲線—橢圓。目標(biāo)函數(shù)為一直線,若令:

則恰能得到一個圓的方程,而目標(biāo)函數(shù)12X-5Y是一過圓心的直線,這些恰好符合我們給出的條件,所以我們不妨用此方法去解.

解:令圓: 。

如圖:顯然圓上任一點(diǎn)P(X,Y)到直

線 :12X-5Y=0的距離

例2.已知x+3y-10=0,求函數(shù) 的最小值。

解:設(shè) 則

直線 方程:

如圖:圓:

從而本題變?yōu)榍髨A半徑的最小值。

當(dāng)直線 與圓相切時(shí)圓的半徑取得最小值。

即: 故 .

1.切線法求最值。

①利用“直線關(guān)系法”求最值。

這類題目的特點(diǎn)是點(diǎn) 在平面上的二次曲線域(包括邊界)上運(yùn)動,求目標(biāo)函數(shù) 的最值。此解法關(guān)鍵是把約束條件恒等變形,化成二次曲線上或形內(nèi)的適合條件,再令 ( 為非零實(shí)數(shù)),轉(zhuǎn)化成求 的最值,則可求出 的最值。

這種思路主要應(yīng)用了斜率不變的直線系來解決問題。

例1. 若點(diǎn) 的坐標(biāo)適合 求 。

分析:由題我們可以看出 所適合的條件是在這個圓形區(qū)域內(nèi),所求函數(shù)恰好為一直線,故我們可以用此方法去解.

解: 變形為,適合條件的點(diǎn) 為圓周上和圓內(nèi)的點(diǎn)。

設(shè)目標(biāo)函數(shù) ,這是斜率為 的平行直線系,如圖:

此題轉(zhuǎn)化為求斜率為的直線與圓相切的方程。

又因?yàn)槲覀冇?/p>

代入則得

即: ,解之得

所以 的最大值是5,最小值是 。

②斜率法求最值。

這類題的特點(diǎn)是所求目標(biāo)函數(shù)一般為分式,如根據(jù) 的關(guān)系我們把它寫成是二次曲線上點(diǎn),從而這個式子可以看做是點(diǎn)(a,b)到曲線上任一點(diǎn)的斜率的最值,在根據(jù)二次曲線的切線求得最值 .此法能形象地說明該式最值的幾何意義。解法關(guān)鍵是先把目標(biāo)函數(shù)化成二次曲線上任意一點(diǎn)與曲線外一點(diǎn)(定點(diǎn))連線的斜率k,再根據(jù)題意畫出圖形,構(gòu)造切線,從而求得最值。

例1.若x為實(shí)數(shù),求的最值。

解:目標(biāo)函數(shù)可看作橢圓上任一點(diǎn) ,與定點(diǎn)(4,3)連線的斜率 。如圖:

設(shè)切線為 ,則,

解得

所以

備注:1.直線 與圓 相切充要條件:

2.直線 與橢圓 相切的充要條件:

。

3.直線 雙曲線相切的充要條件:

。

4.直線 與拋物線 相切的充要條件:

3.用“動點(diǎn)求導(dǎo)法”求最值

這類題一般是以定線段為底某一曲線上的動點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形面積的最值問題.解此類提的一般步驟如下:

(1) 用導(dǎo)數(shù)法求出曲線到定線段距離的極值.

(2) 計(jì)算極值點(diǎn)和曲線端點(diǎn)到定線段的距離,并加以比較得出距離的最大值或最小值.

(3) 用三角形面積公式計(jì)算出三角形面積 的最值.

例1.橢圓 上有兩點(diǎn)

及動點(diǎn)C,求橢圓內(nèi)接 的最大面積。

解:設(shè)橢圓上點(diǎn) 到AB的距離取極值,

則過點(diǎn)C的切線AB平行,將方程

兩邊對y求導(dǎo)得: ,

所以切線斜率

以此代入橢圓方程,求得C點(diǎn)的坐標(biāo) 和 。

直線AB的方程為: ,點(diǎn) 和

到AB的距離:

所以 , 。

所以 最大面積為 。

4.令“坐標(biāo)法”求最值

這類題目的特點(diǎn)是目標(biāo)函數(shù)為若干個二次根式之和.解法關(guān)鍵是精心設(shè)計(jì)各點(diǎn)的坐標(biāo),使以原點(diǎn)為起點(diǎn)相鄰兩點(diǎn)的距離之和恰好構(gòu)成目標(biāo)函數(shù),從而起點(diǎn)與終點(diǎn)間的距離正好是其最小值.

例1.若 為非負(fù)實(shí)數(shù),求 的最小值。

解:設(shè)點(diǎn) ,點(diǎn) ,點(diǎn) 則

,由圖可看出從O 到C的線段中,

OC 為最短的,即:

所以

所以得: 的最小值是 。

5.利用“參數(shù)法”求最值。

此方法主要是利用圓錐曲線的參數(shù)方程把所求問題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù),最后再利用三角函數(shù)的最值來求出所要求的問題.

這類題一般為求一個閉合的圓錐曲線的內(nèi)接矩形的面積最值問題.如橢圓,圓等.

例1:求橢圓的內(nèi)接矩形的最大面積

解:如圖:令

則橢圓方程變?yōu)?/p>

將此方程轉(zhuǎn)化為參數(shù)方程:

那么第一象限內(nèi)橢圓上一點(diǎn)C的坐標(biāo)

為 則內(nèi)接矩形的面積

是:

當(dāng) 時(shí)

又 圖一邊為圖二相當(dāng)于對橢圓進(jìn)行了平移變換,故橢圓的大小,形狀完全沒有變化,所以其內(nèi)接矩形的面積也不變.

橢圓內(nèi)界矩形的最大面積是

參考文獻(xiàn):

[1]吳高林等.雙曲線切線存在性及引向[J].數(shù)學(xué)通報(bào),1983,(9)

[2]何亞魂.一類最值問題的解法[J].湖南城市學(xué)院學(xué)報(bào),1988,(5)

[3]益陽師專學(xué)院報(bào)(自然科學(xué)版)[J].1988,(1)

篇6

關(guān)鍵詞: 不等式 函數(shù) 導(dǎo)數(shù)

導(dǎo)數(shù)是高中數(shù)學(xué)選修知識中一個重要知識塊,應(yīng)用廣泛,教材中重點(diǎn)介紹了利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值和切線的方程等基本知識,但在高考中,為了體現(xiàn)以考查能力立意的命題思想,導(dǎo)數(shù)的相關(guān)綜合題目通常都以其它數(shù)學(xué)分支如數(shù)列,不等式等為背景命制,以區(qū)分學(xué)生“轉(zhuǎn)化與化歸”、“數(shù)形結(jié)合”、“分類討論”等數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用能力。本文探討了以導(dǎo)數(shù)為工具解決可借助函數(shù)處理的不等式的相關(guān)問題.

一、題目中本來就出現(xiàn)的函數(shù),絕對不能忽視

例1.已知函數(shù)f(x)=ln(x+1)-x,求證:當(dāng)x>-1時(shí),恒有1-≤ln(x+1)≤x.

解題分析:構(gòu)造輔助函數(shù),化不等式的證明為利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值或范圍,從而證明不等式,而如何根據(jù)不等式的結(jié)構(gòu)特征構(gòu)造一個可導(dǎo)函數(shù)是用導(dǎo)數(shù)證明不等式的難點(diǎn),充分利用題目中所給的函數(shù)來構(gòu)建是一個不可忽視的方向.

解后思:如果是函數(shù)在區(qū)間上的最大(?。┲担瑒t有(或),那么要證不等式,只要求出函數(shù)的最大值不超過0即可得證.

解答過程:略.

二、作差后待構(gòu)建的函數(shù)的導(dǎo)數(shù)不含參數(shù),采用作差構(gòu)造單一函數(shù)

例2.已知函數(shù)f(x)=lg(x+1),g(x)=lg(2x+t),若當(dāng)x∈[0,1]時(shí),f(x)≤g(x)恒成立,求實(shí)數(shù)t的取值范圍.

解題分析:f(x)≤g(x)在x∈[0,1]恒成立,即-2x-t≤0在x∈[0,1]恒成立?圳-2x-t在[0,1]上的最大值小于或等于零.

解后思:左右均隨同一變元x而改變,適合采用作差構(gòu)建新函數(shù),如果函數(shù)中含有參數(shù),分離參數(shù)是處理這類問題時(shí)另一個應(yīng)當(dāng)考慮的問題.

三、不等式中含字母系數(shù),作商可實(shí)現(xiàn)字母系數(shù)的分離,采用作商構(gòu)建新函數(shù)

例3.設(shè)=(1,x-3),=(-y,x),若,且對任意x∈(1,)時(shí),y≥mx-16恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.

解題分析:本題可轉(zhuǎn)化為求f(x)=y-mx+16=x-(3+m)x+16在區(qū)間(1,)的最小值來做,但直接求其最小值需分多種情況討論,過程太復(fù)雜,若能注意到系數(shù)x∈(1,),則可把參數(shù)m與變量x分離,從而迅速求出其最值.

解:,?=0,y=x-3x.

當(dāng)1<x<時(shí),x-3x≥mx-16恒成立,

即m+3≤x+恒成立.

記f(x)=x+(1<x<),則f′(x)=2x-=,

當(dāng)1<x<2時(shí),f′(x)<0;當(dāng)2<x<時(shí),f′(x)>0,

當(dāng)x=2時(shí),f(x)=f(2)=12,

m+3≤12,得m≤9,

m的取值范圍為(-∞,9].

解后思:最值法是解不等式恒成立問題的一種非常重要的方法,其解題原理是:f(x)≥a恒成立?圳f(x)≥a;f(x)≤a恒成立?圳f(x)≤a.此方法特別適用于解f(x)的最值容易求出的不等式恒成立題型,對于某些最值不易求出的問題,我們可以考慮先實(shí)行參變量分離再求其最值.

四、數(shù)列是特殊的函數(shù),換元后構(gòu)造函數(shù)證明

例4.證明:對任意的正整數(shù)n,不等式ln(+1)>-都成立.

解題分析:本題是與自然數(shù)相關(guān)命題,很多學(xué)生習(xí)慣性思考數(shù)學(xué)歸納法的應(yīng)用,但是從所證結(jié)構(gòu)出發(fā),只需令=x,則問題轉(zhuǎn)化為:當(dāng)x>0時(shí),恒有l(wèi)n(x+1)>x-x成立,現(xiàn)構(gòu)造函數(shù)h(x)=x-x+ln(x+1),求導(dǎo)即可證明.

解后思:整體代換,再做差后構(gòu)建新的函數(shù)h(x),這是解決比較不等式左右兩邊均含有未知數(shù)的一種常見方法.

解答過程:略.

五、形如“f(x)<g(x)”型不等式,適合分別構(gòu)建函數(shù)處理

例5.已知函數(shù)f(x)=x-x-3x+2,g(x)=-,若對任意x,x∈[-2,2],都有f(x)<g(x),求a的取值范圍.

解題分析:對任意x,x∈[-2,2],都有f(x)<g(x)成立,[f(x)]<[g(x)],f′(x)=x-2x-3,令f′(x)>0得x>3或x<-1;f′(x)<0得-1<x<3.

f(x)在[-2,-1]為增函數(shù),在[-1,2]為減函數(shù).

f(-1)=3,[f(x)]=3,3<-,c<-24.

解后思:此類問題中不等式左右兩邊的變元變化并無關(guān)聯(lián),適合構(gòu)建兩個函數(shù)分別求最值.

篇7

【關(guān)鍵詞】思維能力;高職數(shù)學(xué)教學(xué);實(shí)例展示

高職學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍較差,數(shù)學(xué)思維能力較弱,尤其是在高職教育提出“以應(yīng)用為目的,以必需、夠用為度”的教學(xué)原則,高數(shù)教學(xué)課時(shí)不斷壓縮的情況下,高職的數(shù)學(xué)教學(xué)變得越來越困難.本文從培養(yǎng)學(xué)生的思維能力入手,借助教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和數(shù)學(xué)思維的實(shí)例展示,全面調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,理清學(xué)習(xí)思路,抓住學(xué)習(xí)主線,培養(yǎng)學(xué)生的各項(xiàng)思維能力,不僅掌握更多數(shù)學(xué)知識,更要學(xué)生觸類旁通,學(xué)會思考和解決各類問題,不斷提高各項(xiàng)能力和素質(zhì).

一、高職數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容分析

考慮到高職高專院校的教學(xué)實(shí)際,高職數(shù)學(xué)教學(xué)以“理解概念、強(qiáng)化應(yīng)用”為原則.理論描述力求簡約,重視思維能力、基本方法和基本技能的訓(xùn)練,充分體現(xiàn)以應(yīng)用為目的,以必需、夠用為度的高職教學(xué)基本精神.

目前,我們高職高專院校中,理工科一般開課兩學(xué)期,文科視專業(yè)需要開課兩學(xué)期或一學(xué)期.針對生源(高中畢業(yè)生或中等職業(yè)學(xué)校畢業(yè)生)教學(xué)內(nèi)容和深度都有適當(dāng)調(diào)整.高數(shù)的教學(xué)內(nèi)容一般包括:函數(shù)、極限與連續(xù)、導(dǎo)數(shù)與微分、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用、不定積分、定積分、常微分方程、向量代數(shù)與空間解析幾何、多元函數(shù)微積分、級數(shù)、線性代數(shù)初步、概率統(tǒng)計(jì)初步和數(shù)學(xué)建模等.其中前五項(xiàng)為基礎(chǔ)內(nèi)容,開課兩學(xué)期的專業(yè),除了要學(xué)習(xí)基礎(chǔ)內(nèi)容外,根據(jù)專業(yè)需求和學(xué)時(shí)長短來選擇后面的學(xué)習(xí)內(nèi)容.開課一學(xué)期的專業(yè),因教學(xué)時(shí)長有限,僅能學(xué)習(xí)基礎(chǔ)內(nèi)容外加一章專業(yè)急需的數(shù)學(xué)內(nèi)容.

二、培養(yǎng)學(xué)生思維能力的實(shí)例展示――以“最值問題”為例

首先,我們要分析――何為最值、我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)最值、函數(shù)在哪些點(diǎn)可能取得最值、這些點(diǎn)跟已經(jīng)學(xué)過的內(nèi)容有什么聯(lián)系、如何利用已學(xué)知識求得最值、在求解的過程中需要注意什么?

最值,顧名思義,最大值或最小值.在實(shí)際生活中,我們經(jīng)常會遇到如何使利潤最高、用料最省、速度最快等問題,反映在數(shù)學(xué)上就是求函數(shù)的最值問題.由前面函數(shù)的連續(xù)性內(nèi)容,我們知道閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)一定存在最值.所以,如果我們能確定一個函數(shù)在某個閉區(qū)間上連續(xù),那么它在這個閉區(qū)間上一定存在最值.這里就培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解、判斷、推理和概括能力.那么函數(shù)到底在哪兒取得最值呢?我們可以利用前面剛剛學(xué)習(xí)的極值的問題,通過圖形來判斷.作圖的方式是數(shù)學(xué)課程中經(jīng)常用到的教學(xué)方法,這個過程又培養(yǎng)了學(xué)生的畫圖能力、圖形識別能力和抽象思維能力.通過圖形分析,我們發(fā)現(xiàn),閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的極值點(diǎn)或區(qū)間端點(diǎn)處可能取得最值.所以我們必須求出來所有的極值點(diǎn),然后比較極值點(diǎn)處的取值和端點(diǎn)處的取值,最終確定哪個是最值點(diǎn).這個過程同樣培養(yǎng)了學(xué)生的綜合、比較、判斷、推理能力.然后,我們需要?dú)w納出求最值的一般步驟.這個過程可以由學(xué)生自主完成,這可以鍛煉學(xué)生的概括能力和思維的條理性和嚴(yán)密性.求最值的一般步驟為:(1)求出函數(shù)在對應(yīng)開區(qū)間內(nèi)的所有駐點(diǎn)和不可導(dǎo)點(diǎn)(這些是求極值點(diǎn)的過程),并計(jì)算出這些點(diǎn)的函數(shù)值及區(qū)間端點(diǎn)處的函數(shù)值;(2)比較這些函數(shù)值,最大者就是函數(shù)在此閉區(qū)間上的最大值,最小者就是最小值.那么這個過程需要注意什么呢?在發(fā)問的過程中,很多學(xué)生都迅速說出了他們的想法和觀點(diǎn):(1)函數(shù)是否在閉區(qū)間上連續(xù)?因?yàn)檫@個直接影響了極值點(diǎn)的確定;(2)要求出所有的不可導(dǎo)點(diǎn),因?yàn)椴豢蓪?dǎo)點(diǎn)有可能是極值點(diǎn);(3)別忘了求端點(diǎn)處的函數(shù)值,因?yàn)槎它c(diǎn)也有可能是最值點(diǎn).在發(fā)問的過程中加以引導(dǎo),學(xué)生思路更加清晰,思維更加縝密,對原來所學(xué)極值的內(nèi)容掌握更加牢固,能夠站在更深的思想維度里考慮極值問題.接下來,我們需要給學(xué)生給出一些函數(shù)求最值,讓他們練習(xí)鞏固.這個過程少不了教師的引導(dǎo)和點(diǎn)評.再往后,就要進(jìn)入實(shí)際問題的最值求解.實(shí)際問題的設(shè)置要符合生產(chǎn)生活實(shí)際,最好能契合學(xué)生專業(yè),以能啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為主要出發(fā)點(diǎn).這個過程要注意:最值的求解必須符合實(shí)際意義.在實(shí)例求解的過程中,要注意培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、分析問題能力和推理能力.最后,我們可以對最值問題做適當(dāng)擴(kuò)展和發(fā)散,以進(jìn)一步啟發(fā)、培養(yǎng)和鍛煉數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好或興趣較高的同學(xué)的思維能力和思維方式.

三、思維能力培養(yǎng)貫穿高職數(shù)學(xué)教學(xué)始終

我們認(rèn)為,只有在教學(xué)過程中時(shí)刻兼顧學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),時(shí)刻強(qiáng)調(diào)學(xué)生思維能力的培養(yǎng),將教師的思維過程和學(xué)生的思維過程全面展示和結(jié)合,才能真正做到讓學(xué)生融入到有限的課時(shí)中去,才能徹底激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,才能真正體現(xiàn)數(shù)學(xué)的教學(xué)目的和意義.本文主要針對高職數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng),實(shí)例展示如何在教學(xué)過程中體現(xiàn)對學(xué)生的理解力、分析力、綜合力、比較力、概括力、抽象力、推理力、論證力及判斷力等各種思維能力的培養(yǎng),讓學(xué)生真正會思考、會抽象、會判斷,變得更加智慧,處理問題更加游刃有余.

【參考文獻(xiàn)】

[1]康德.論教育[A].劉克蘇等譯.北京:改革出版社,1997.

篇8

關(guān)鍵詞:導(dǎo)數(shù) 高中數(shù)學(xué) 解題 應(yīng)用

1.引言

近些年來,導(dǎo)數(shù)作為高中數(shù)學(xué)中的新增知識點(diǎn)成為了各地高考命題的重點(diǎn)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在2006年和2007年兩年的高考中,全國各地的試卷都涉及到了對于導(dǎo)數(shù)知識的考查[1]。導(dǎo)數(shù)是微積分中的基礎(chǔ)知識,對于實(shí)際問題的解決及函數(shù)問題的研究具有推動作用。對導(dǎo)數(shù)知識的考查一般都從不同的角度進(jìn)行,而且也會和解析幾何、函數(shù)、不等式等相關(guān)知識點(diǎn)綜合起來進(jìn)行命題,需要學(xué)生在牢固掌握導(dǎo)數(shù)相關(guān)知識的基礎(chǔ)上能夠靈活的加以運(yùn)用,并且還要將數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到解決實(shí)際問題之中。所以對于高中學(xué)生來說,在高考復(fù)習(xí)過程中,要加強(qiáng)對導(dǎo)數(shù)知識的溫習(xí)與鞏固,并增強(qiáng)在解決數(shù)學(xué)問題中將相關(guān)知識靈活運(yùn)用的能力[2]。

2.導(dǎo)數(shù)在解決高中數(shù)學(xué)問題中的應(yīng)用

2.1對函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行判斷時(shí)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用

高中數(shù)學(xué)中函數(shù)的單調(diào)性一直是重點(diǎn)內(nèi)容,它表示的是在一定的區(qū)間內(nèi),隨著自變量的變化,因變量產(chǎn)生的變化情況。在還沒有將導(dǎo)數(shù)的知識引入其中前,常根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義對函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行判斷。即在特定的區(qū)間內(nèi),如果函數(shù)中的因變量隨著自變量變大也跟著變大則該函數(shù)為增函數(shù),因變量隨著自變量的增大而變小則是減函數(shù),而相應(yīng)的區(qū)間則是其相應(yīng)的單調(diào)區(qū)間。這種方法對于簡單的函數(shù)進(jìn)行單調(diào)性判斷尚可,一旦遇到較復(fù)雜的函數(shù),則這種判斷方法會極為繁雜,而且往往難以予以準(zhǔn)確證明。而引入導(dǎo)數(shù)的概念后,就可以利用導(dǎo)數(shù)進(jìn)行函數(shù)單調(diào)性的判斷了,這種判斷方法既準(zhǔn)確又迅速。在用導(dǎo)數(shù)對函數(shù)單調(diào)性進(jìn)行判斷時(shí),如果是要判斷f(x)這一函數(shù)在區(qū)間[m,n]上的單調(diào)性,則只需對其在此區(qū)間上求導(dǎo),所得的導(dǎo)數(shù)如果大于零,則該函數(shù)在區(qū)間[m,n]上單調(diào)遞增,反之則是單調(diào)遞減。在利用導(dǎo)數(shù)對函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行判斷時(shí),最重要的是要對一些常見函數(shù)的求導(dǎo)方法清楚并能夠熟練掌握,同時(shí)要說明函數(shù)具有的單調(diào)性及其相應(yīng)的區(qū)間。

2.2證明不等式時(shí)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用

近年來,高考的命題趨勢是考題的綜合化和知識運(yùn)用的靈活性考查。高中數(shù)學(xué)高考常見的命題形式之一就是將函數(shù)和不等式結(jié)合起來進(jìn)行考查。而在過去幾年的高考試題中,很多與不等式有關(guān)的題目都可以將導(dǎo)數(shù)運(yùn)用其中,達(dá)到簡捷明了解題的效果[3]。在使用導(dǎo)數(shù)證明不等式的過程中,通常的步驟是先把待證明的不等式稍加變形,轉(zhuǎn)換成判斷兩個函數(shù)大小的問題,然后構(gòu)建出一個輔助函數(shù)并進(jìn)行求導(dǎo),判斷導(dǎo)數(shù)在相應(yīng)區(qū)間上的正負(fù),確定輔助函數(shù)在相應(yīng)區(qū)間的單調(diào)性,從而對兩個函數(shù)大小進(jìn)行判斷,達(dá)到不等式證明的目的。尤其是在證明對數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和三角函數(shù)等相關(guān)的不等式時(shí),運(yùn)用導(dǎo)數(shù)知識進(jìn)行解答更加簡便,效率也更高。利用導(dǎo)數(shù)解題不僅可以幫助學(xué)生理解不等式、函數(shù)和方程等知識點(diǎn)的聯(lián)系[4],還可以幫助學(xué)生在解題過程中對其性質(zhì)及概念進(jìn)行進(jìn)一步的理解。

2.3解決切線問題時(shí)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用

隨著高考命題中導(dǎo)數(shù)相關(guān)知識的考查比重逐步增加,對于一些特殊曲線進(jìn)行切線問題探討的題目也不斷增加,包括對指數(shù)函數(shù)曲線、三角曲線、圓錐曲線和對數(shù)曲線等的切線研究等,而在這些切線問題中,傳統(tǒng)的解答方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且往往無法得出準(zhǔn)確答案。而導(dǎo)數(shù)的實(shí)質(zhì)意義就是在曲線上某一點(diǎn)處切線的斜率[5],這一點(diǎn)決定了它可以很好的利用到對切線問題的解答中,為之提供新的解題方法和解題思路,從而使高考命題具有更加廣闊多樣的空間。

2.4在求解函數(shù)最值中導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用

函數(shù)求解最值一直以來都是作為高考難點(diǎn)出現(xiàn)的,傳統(tǒng)的求解方式也有很多。而導(dǎo)數(shù)的引入為函數(shù)最值的求解提供了一種新的解題思路和解題方法,很多時(shí)候也是最為簡便快捷的解題方法。如最具典型的二次函數(shù)求解最值的題目,由于其所求的在某一區(qū)間內(nèi)的最值是要求得相應(yīng)區(qū)間的最小值或最大值,具有參數(shù),所以也是一個難點(diǎn)。而解決這一問題的傳統(tǒng)方法是數(shù)形結(jié)合方法,解答過程十分繁瑣復(fù)雜。而導(dǎo)數(shù)可以用來對此函數(shù)在該區(qū)間上的單調(diào)性及其最值進(jìn)行判斷,并明確其最值與相應(yīng)區(qū)間的對應(yīng)關(guān)系即可,所以解決此問題十分簡潔明了。對于特殊的復(fù)合函數(shù)要求最值時(shí),難以運(yùn)用傳統(tǒng)解題方法尋找突破口和出發(fā)點(diǎn),而且解題過程復(fù)雜,而用導(dǎo)數(shù)只需要先將相應(yīng)的定義域求出,就可以快捷簡單的求解其最值。

3.結(jié)束語

在高中數(shù)學(xué)解題中,導(dǎo)數(shù)具有非常廣泛的應(yīng)用,除了文中羅列的幾種應(yīng)用之外,還可以應(yīng)用在立體幾何與解析幾何的向量問題中。它可以作為一個紐帶將高中數(shù)學(xué)和下階段的大學(xué)數(shù)學(xué)的知識內(nèi)容連接起來,便于學(xué)生在大學(xué)中學(xué)習(xí)微積分知識的快速入門與深刻把握。然而由于導(dǎo)數(shù)的內(nèi)容在課本較后面,學(xué)生在解題時(shí)常會用比較習(xí)慣和熟悉的解題方法來解答,對于導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用相對較少,所以在平常的學(xué)習(xí)和模擬考試中,要加大導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用力度,以便為高中數(shù)學(xué)問題的解決準(zhǔn)備多種方法,多種思路,加強(qiáng)解決實(shí)際問題的能力。

參考文獻(xiàn):

[1]馮國東.導(dǎo)數(shù)在高中數(shù)學(xué)解題中的運(yùn)用分析[J].新課程研究(基礎(chǔ)教育)

[2]余修偉,高海霞.導(dǎo)數(shù)在高中數(shù)學(xué)解題中的運(yùn)用分析[J].華章

篇9

類型一、y=asinx+bcosx+c型

其解法是借助輔助角φ化為y=a2+b2sin(x+φ)+c(其中sinφ=aa2+b2,cosφ=ba2+b2),然后再利用然后再利用正弦函數(shù)的有界性即可求解。(注意:有時(shí)也可化為y=a2+b2cos(x-φ)+c)

例1函數(shù)y=sinx+3cosx在區(qū)間0,π2上的最小值為[CD#4]。

解析:y=sinx+3cosx=212sinx+32cosx

=sinx?cosπ3+cosx?sinπ3

=2sinx+π3,

又x∈0,π2,π3≤x+π3≤5π6。

當(dāng)x+π3∈π3,5π6時(shí),12≤sinx+π3≤1,ymin=1。

點(diǎn)評:此類型三角函數(shù)最值主要是將函數(shù)收縮為y=a2+b2sin(x+φ)+c后再利用正弦函數(shù)有界性,但要注意自變量本身范圍的限定(如本題x∈0,π2)對sin(x+φ)范圍的影響。

類型二、y=asin2x+bsinx+c型(其中sinx可部分或全部換為cosx)

其解法是換元法,令t=sinx(或t=cosx)化為二次函數(shù)y=at2+bt+c在(或其子區(qū)間)上的最值問題。

例2(1)函數(shù)y=2-sinx-cos2x的最小值為[CD#4]。

(2)已知k

(A)1[WB](B)-1

(C)2k+1[DW](D)-2k+1

解析:(1)y=2-sinx-cos2x=2-sinx-(1-sin2x)=sin2x-sinx+1,令t=sinx,則y=t2-t+1=t-122+34,t∈[-1,1],

易知當(dāng)t=1時(shí),ymin=34。

(2)y=cos2x+kcosx-k=2cos2x+kcosx-k-1=2cosx+k42-k28-k-1,k

k4

故選A。

點(diǎn)評:此類型轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)最值后,千萬要注意對稱軸x=-b2a是否在區(qū)間[-1,1]內(nèi),以免求出最值出現(xiàn)錯誤。

類型三、y=asin2x+bsinxcosx+ccos2x型

其解法是用降次升倍公式先化為y=Asin2x+Bcos2x+C=A2+B2sin(x+φ)+C的形式,然后求解同類型一。

例3求函數(shù)y=cos4x+2sinxcosx-sin4x的最值。

解析:y=cos4x+2sinxcosx-sin4x

=(cos2x+sin2x)(cos2x-sin2x)+2sinxcosx

=cos2x+sin2x=2sin2x+π4,

x∈0,π2,2x+π4∈π4,5π4。

2x+π4=5π4,即x=π2時(shí),ymin=1;

2x+π4=π2,即x=π8時(shí)ymax=2。

點(diǎn)評:此類型解法關(guān)鍵是降次擴(kuò)角將其轉(zhuǎn)化為類型一。

篇10

函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性和最值不僅是新課標(biāo)下高中數(shù)學(xué)教學(xué)的難點(diǎn),也是高考的熱點(diǎn),特別是在抽象函數(shù)中對單調(diào)性、奇偶性和最值的應(yīng)用是絕大數(shù)學(xué)生困惑、難以解決的問題. 因此,熟練掌握這類題目的解題策略是非常重要的. 我們舉例說明函數(shù)三大性質(zhì)在解題中的靈活應(yīng)用.

【關(guān)鍵詞】

抽象函數(shù) 單調(diào)性 奇偶性 最值 應(yīng)用

一、抽象函數(shù)的單調(diào)性

例1 定義在R上的函數(shù)y=f(x),f(0)≠0,當(dāng)x>0時(shí),f(x)>1,且對任意的a,b∈R,有f(a+b)=f(a)?f(b).

求證:(1)f(0)=1; (2)f(x)是R上的增函數(shù).

分析:多設(shè)問問題注意前一設(shè)問的應(yīng)用,本題沒有函數(shù)解析式,理解f(a+b)=f(a)?f(b)的含義,充分利用該條件.

證明: (1)由任意的a、b∈R,f(a+b)=f(a)?f(b),

令a=b=0,得f(0)=[f(0)]2,

又f(0)≠0,f(0)=1.

(2)x>0時(shí),f(x)>1,

當(dāng)x

即 ,綜上所述,當(dāng)x∈R時(shí),f(x)>0.

設(shè)任意的x1,x2∈R,且x1

f(x2)-f(x1)=f((x2-x1)+x1)-f(x1)

=f(x2-x1)?f(x1)-f(x1)

=f(x1)[f(x2-x1)-1].

又x2-x1>0,f(x2-x1)>1,

f(x1)[f(x2-x1)-1]>0,

即f(x2)-f(x1)>0,f(x2)>f(x1),

f(x)是R上的增函數(shù).

點(diǎn)評:對于抽象函數(shù)的單調(diào)性的判斷仍然要緊扣單調(diào)性的定義,結(jié)合題目所給性質(zhì)和相應(yīng)的條件,對任意x1,x2在所給區(qū)間內(nèi)比較f(x1)-f(x2)與0的大小,或 與1的大小.有時(shí)根據(jù)需要,而作適當(dāng)?shù)淖冃?,如x1=x2?x1x2或x1=x2+x1-x2等.

二、抽象函數(shù)的奇偶性

例2 已知函數(shù)f(x)對一切x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y).求證:函數(shù)f(x)是奇函數(shù);

分析:有關(guān)抽象函數(shù)奇偶性的判斷和求值問題,常常采用“賦值法”.

解:由已知f(x+y)=f(x)+f(y),

令x=y=0,得f(0)=f(0)+f(0),

即f(0)=0.用-x代替y,得f(0)=f(x)+f(-x),

f(-x)=-f(x),

故函數(shù)f(x)是奇函數(shù).

點(diǎn)評:抽象函數(shù)奇偶性的判斷方法:利用函數(shù)奇偶性的定義,找準(zhǔn)方向(得出f(-x)、f(x)),通過巧妙賦值,合理、靈活地變形配湊,找出f(-x)與f(x)的關(guān)系,進(jìn)而得出結(jié)論.

三、抽象函數(shù)的最值

例3已知奇函數(shù)f(x),當(dāng)x,y∈R時(shí),恒有f(x+y)=f(x)+f(y).如果x為正實(shí)數(shù),f(x)

分析:此題已經(jīng)給出了抽象函數(shù)是奇函數(shù),下面我們求該函數(shù)的最值前需首先探討它的單調(diào)性.

解:設(shè)x1

則f(x2-x1)=f(x2+(-x1))=f(x2)+f(-x1)=f(x2)-f(x1).

x2-x1>0,f(x2-x1)

即f(x)在R上單調(diào)遞減.

f(-2)為最大值,f(6)為最小值.

f(1)=-12,f(-2)=-f(2)=-2f(1)=1,

f(6)=2f(3)=2[f(1)+f(2)]=-3.

f(x)在區(qū)間[-2,6]上的最大值為1,最小值為-3.

點(diǎn)評:對于抽象函數(shù)求最值,由于沒有具體函數(shù),一般是通過研究函數(shù)的單調(diào)性來確定其最值.而對于抽象函數(shù)的單調(diào)性的證明一般采用定義直接證明即可.

四、抽象不等式

例4 設(shè)f(x)是定義在(0,+∞)上的增函數(shù),且f(x)= +f(y),若f(3)=1,f(x)- ≥2,求x的取值范圍.

分析:將函數(shù)不等式中的抽象函數(shù)符號“f”運(yùn)用單調(diào)性“去掉”,是本小題的切入點(diǎn).要構(gòu)造出f(M)

解:f(x)= +f(y),

令x=9,y=3,則f(9)=f(3)+f(3).

又f(3)=1,f(9)=2.

又f(x)-f(y)= ,由f(x)- ≥2,得f(x2-5x)≥f(9).

f(x)在(0,+∞)上為增函數(shù),

x-5>0,x2-5x≥9,x>0, 解得x 5+612,

故x的取值范圍是5+612,+∞.

點(diǎn)評:解此類問題要特別注意不得忽略函數(shù)的定義域.

抽象函數(shù)的學(xué)習(xí),必須熟練把握函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性的定義及證明,并通過不斷的學(xué)習(xí)積累,對抽象函數(shù)的學(xué)習(xí)才能達(dá)到事半功倍的效果.

參考文獻(xiàn)

[1]劉紹學(xué);;普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.數(shù)學(xué)必修1.人民教育出版社A版,2007;