分式函数求最值 班 班
分式型函数求值域

分式型函数求值域
本文主要讨论分式型函数的值域。
分式型函数是一种特殊的函数,它可以用分式的形式表示:f(x)=〖a/b〗 ^c其中a、b和c是常数,a和b不能同时为
分式型函数的值域是指函数值的取值范围。
要求分式型函数的值域,可以根据函数表达式的特点来分析。
首先,当a和b同符号时,分式型函数的值域是实数集合,即(-∞,+∞)。
其次,当a和b异符号时,根据函数表达式的特点,分式
型函数的值域是(-∞,0)∪(
0,+∞)。
最后,当c为偶数时,分式型函数的值域是实数集合,即(-∞,+∞);当c为奇数时,分式型函数的值域是(-∞,0)∪(
0,+∞)。
综上所述,分式型函数的值域可以根据函数表达式的特点分析出来,它可以是实数集合,也可以是(-∞,0)∪(
0,+∞)。
通过本文,我们可以比较清楚地了解分式型函数的值域,并且可以根据不同的参数特点来更加准确地计算出函数的值域。
分式型函数的最值求法及简单应用

分式型函数的雏形是反 比例 函数 ) , = ( k ≠
0 ) , 通过对函数 图像 的平移 , 可得到形式为“ Y = 口+
时, - 等号成立. 1
所 以函数的最小值为 2 √ + 3 , 此时 = √ + 2 .
由于函数形 式符合了基本 不等式的“ 一正数 ,
二定值 , 三相等” 的要求 , 于是顺理成章 的借助基本 不等式完成了本题 ( 2 )仍然可整理 孥 化为( 1 ) 中的函数形式, 但由 于t 的范围限制, 故基本不等式在本题中不能使用了, 并目 该 函 数不 是初等函数, 故必厮 U 用导数说明 单调性
处不 展开说 明.
( > 2 ) ; ( 3 ≤ ≤5 ) .
6 O・
< 数学之友 )
2 0 1 5年第 2 O期
解 法二 : ‘ . ‘ ∈R, . ‘ . 分子 分 母 I
=
时, 要 注恿
0的情 况分 开讨论 :
② t ∈ 【 一 丢 , 。 ) u ( 。 , 】 时 , , , + _ = = _
.
.
. > 0时, + ≥2 ( 当且仅 当 :1 时, 等号
一
t= 一
成立) ’ . . . + . = 1 -
l ≥1 , y E( 0 , 1 ] .
.
‘
1
・
.
・ 菇< 0时 , + ≤一 2 ( 当且仅 当 =一1 时,
一
所以, 综上, 函数的最小值为 一1 , 此时 = 3;
这类函数与“ ” 型的处理方式有一定相 同之 处, 第一步也是“ 分 离常数” , 然后转化 为 “ ” 型
= , 一 耥 ( 2 一 一 1 ) 2 = 一 ( 2 一 一 1< ) 2 、 o u ’
求函数最值问题常用的10种方法

较大小,确定最值.
解析 因为f′(x)=3x2-3,所以令f′(x)=0,得x=
-1(舍正).又f(-3)=-17,f(-1)=3,f(0)=1,
比较得,f(x)的最大值为3,最小值为-17.故填3, -17. 点评 (1)利用导数法求函数最值的三个步骤:第一, 求函数在(a,b)内的极值;第二,求函数在端点的函 数值f(a)、f(b);第三,比较上述极值与端点函数值 的大小,即得函数的最值.(2)函数的最大值及最小 值点必在以下各点中取得:导数为零的点,导数不存 在的点及其端点.
三、换元法 换元法是指通过引入一个或几个新的变量,来替换 原来的某些变量(或代数式),以便使问题得以解决 的一种数学方法.在学习中,常常使用的换元法有 两类,即代数换元和三角换元,我们可以根据具体 问题及题目形式去灵活选择换元的方法,以便将复 杂的函数最值问题转化为简单函数的最值问题,从 而求出原函数的最值.如可用三角代换解决形如a2 +b2=1及部分根式函数形式的最值问题.
【例 4】设 x,y,z 为正实数,x-2y+3z=0,则 y 2 xz
的最小值为________. 分析 先利用条件将三元函数化为二元函数,再利用基 本不等式求得最值.
解析 因为x-2y+3z=0,
x+3z
y2 x2+9z2+6xz
所以y=
2
,所以 = xz
4xz
.
y2 6xz+6xz
又x,z为正实数,所以由基本不等式,得 ≥
∴Δ=(3y+3)2-4(y-1)(4y4)≥0,11
解得7≤y≤7(y≠1).综上得ymax=7,ymin=7.
点评 判别式法的应用,对转化的(y-1)x2+(3y+3)x +4y-4=0来说,应该满足二次项系数不为0,对二次 项系数为0时,要另行讨论,对本题若y-1=0,即 y=1,有(3+3)x+4-4=0,所以x=0.一般来说, 利用判别式法求函数的最值,即根据g(y)x2+h(y)x+
函数的实际运用——最值问题

测试时间:4月27日班级:姓名:函数的实际运用——最值问题一、分式方程+最值1.为提高学生的阅读量,某学校计划购进一批图书,已知A类图书的单价比B类图书的单价贵6元,用720元购买A类图书和用540元购买B类图书的数量相等.(1)A,B两类图书的单价分别为多少?(2)学校计划购买这两类图书共120本,其中购买A类图书不超过90本,且不少于B类图书数量的1.5倍,如何购买费用最低?最低费用是多少?2、端午节是我国入选世界非物质文化遗产的传统节日,端午节吃粽子是中华民族的传统习俗.某超市为了满足人们的需求,计划在端午节前购进甲、乙两种粽子进行销售.经了解,每个乙种粽子的进价比每个甲种粽子的进价多2元,用1000元购进甲种粽子的个数与用1200元购进乙种粽子的个数相同。
(1)甲、乙两种粽子每个的进价分别是多少元?(2)该超市计划购进这两种粽子共200个(两种都有),其中甲种粽子的个数不低于乙种粽子个数的2倍,若甲、乙两种粽子的售价分别为12元/个、15元/个,设购进甲种粽子m个,两种粽子全部售完时获得的利润为W 元.超市应如何进货才能获得最大利润,最大利润是多少元?3、红灯笼,象征着阖家团圆,红红火火,挂灯笼成为我国的一种传统文化.小明在春节前购进甲、乙两种红灯笼,用3120元购进甲灯笼与用4200元购进乙灯笼的数量相同,已知乙灯笼每对进价比甲灯笼每对进价多9元.(1)求甲、乙两种灯笼每对的进价;(2)经市场调查发现,乙灯笼每对售价50元时,每天可售出98对,售价每提高1元,则每天少售出2对:物价部门规定其销售单价不高于每对65元,设乙灯笼每对涨价x元,小明一天通过乙灯笼获得利润y元.①求出y与x之间的函数解析式;②乙种灯笼的销售单价为多少元时,一天获得利润最大?最大利润是多少元?二、二元一次方程组+最值4.2023年中考越来越近,班主任李老师打算在中考结束当天送班上每个同学一束花,李老师打算去斗南购买向日葵和香槟玫瑰组合的鲜花.已知买2支向日葵和1支香槟玫瑰共需花费14元,3支香槟玫瑰的价格比2支向日葵的价格多2元.(1)求买一支向日葵和一支香槟玫瑰各需多少元?(2)李老师准备每束花需向日葵和香槟玫瑰共15支,且向日葵的数量不少于6支,班上总共40个学生,设购买所有的鲜花所需费用为w元,每束花有香槟玫瑰x支、求w与x之间的函数关系式,并设计一种使费用最少的买花方案,并写出最少费用.5.近年来,市民交通安全意识逐步增强,头盔需求量增大.某商店购进甲、乙两种头盔,已知购买甲种头盔20只,乙种头盔30只,共花费2920元,甲种头盔的单价比乙种头盔的单价高11元.(1)甲、乙两种头盔的单价各是多少元?(2)商店决定再次购进甲、乙两种头盔共40只,正好赶上厂家进行促销活动,促销方式如下:甲种头盔按单价的八折出售,乙种头盔每只降价6元出售.如果此次购买甲种头盔的数量不低于乙种头盔数量的一半,那么应购买多少只甲种头盔,使此次购买头盔的总费用最小最小费用是多少元?6.某商场计划购进A,B两种服装共100件,这两种服装的进价、售价如表所示:(1)若商场预计进货用3500元,则这两种服装各购进多少件?(2)若商场规定A种服装进货不少于50件,应该怎样进货才能使商场销售完这批货时获利最多?此时利润为多少元?价格类型进价(元/件)售价(元/件)A3045B50707.某运动类商店准备购进一批足球和篮球共100个,这两种球的进价和售价如下表所示:(1)若该商店计划销售完这批球后,可获利2600元,则足球和篮球分别需购进多少个?(2)根据市场调研,商店决定购进足球的数量不少于篮球的2倍,求该商店购进足球和篮球各多少个时,才能使这批球全部销售完所获利润最大,最大利润为多少元?8.近年来,云南乘着高质量共建"一带一路"的东风,加快建设中国面向南亚东南亚的辐射中心,与南亚各国交流合作不断拓展.某普洱茶厂将480吨茶叶原材料制作成A、B两款普洱茶共计200吨,计划通过铁路将200吨普洱茶出口到甲地和乙地,已知制作A、B两款普洱茶每吨所需茶叶原材料以及出口A、B两款普洱茶到甲地、乙地的运费如下表:现计划出口100吨普洱茶到甲地,其余出口到乙地,设该厂向甲地出口A款普洱茶x吨,出口A、B两款普洱茶到甲地和乙地的总运费为y千元.根据上述信息,解答下列问题:(1)该厂出口的A、B两款普洱茶分别是多少吨?(2)若向乙地出口的A款普洱茶的重量不超过B款普洱茶的重量,则怎样出口茶叶,才能使总运费y最小,最小值是多少?三、函数解析式+最值9.某农户准备种植甲、乙两种水果.经市场调查,甲种水果的种植费用y(元)与种植面积x(m²)有关,如果种植面积不超过300m²,种植费用为每平方米14元;种植面积超过300m²,超过的面积种植费用为每平方米10元;乙种水果的种植费用为每平方米12元.(1)当甲种水果种植面积超过300m²时,求y与x的函数关系式;(2)甲、乙两种水果种植面积共1200m²,种植总费用为ω元,其中甲种水果的种植面积超过.300m²,不超过乙种水果的种植面积的3倍.请问怎样分配甲、乙两种水果种植面积才能使种植总费用w最少?最少的种植费用是多少?10.某公司经销一种绿茶,每千克成本为60元,市场调查发现,在一段时间内,销售量w(千克)随着销售单价x(元/千克)的变化而变化,具体关系式为:w=-2x+280,设这种绿茶在这段时间的销售利润为y(元).(1)求y和x的关系式;(2)当销售单价为多少元时,该公司获取的销售利润最大?最大利润是多少?11.某商店需要购进一批电视机和洗衣机,根据市场调查,决定电视机进货量不少于洗衣机的进货量的一半,电视机与洗衣机的进价和售价如下表:计划购进电视机和洗衣机共100台,商店最多可筹集资金161800元.设计划购进电视机x台,销售完毕后的总利润为y元.(1)写出y与x的函数关系式;(2)求商店如何进货,才能获得最大利润,最大利润是多少。
求函数最大值最小值的方法

求函数最大值最小值的方法
求函数的最大值和最小值可以通过7种方法:1、配方法;2、判别式法;
3、利用函数的单调性;
4、利用均值不等式;
5、换元法;
6、数形结合法;
7、利用导数求函数最值。
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,所以≥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,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。
求分式函数值域的几种方法

求分式函数值域的几种方法分式函数值域的求解是函数理论中的一个重要问题。
以下列举了几种常用的方法:1.观察法通过观察函数的分子和分母,以及它们的增减性,来确定整个函数的增减性。
例如,如果一个分式函数可以化简为一个常数加上一个分子,而这个分子的根的判别式小于0,那么这个函数就是一个单调递减的分式函数。
2.极限法如果一个函数在某一点处的极限为无穷大,那么这个函数的值域就是无穷大。
因此,可以通过求解函数在某一点处的极限来确定函数的值域。
3.反解法如果一个分式函数可以表示为一个简单函数的倒数,那么可以通过反解这个简单函数来求得这个分式函数的值域。
例如,如果一个分式函数可以表示为y=1/x,那么可以通过反解x=1/y来求得这个分式函数的值域。
4.判别式法对于形如y=(ax+b)/(cx+d)的函数,可以利用判别式法进行求解。
通过求解一元二次方程的判别式来确定函数的值域。
5.换元法有时候,我们可以通过引入一个新的变量来简化函数的求解过程。
例如,如果一个函数可以化简为一个常数加上一个二次函数,那么我们可以引入一个新的变量来求解这个二次函数的值域。
6.反函数法对于形如y=f(x)的函数,如果存在一个反函数x=g(y),那么我们可以利用反函数法来求解函数的值域。
通过求解反函数的定义域来确定原函数的值域。
7.比例法对于形如y=kx/(b+kx)的函数,我们可以利用比例法进行求解。
通过将原函数转化为一个比例函数来进行求解。
8.对数法对于形如y=logax/(logbx)的函数,我们可以利用对数法进行求解。
通过将原函数转化为一个对数函数来进行求解。
9.均值不等式法对于形如y=a/(b+cx)的函数,我们可以利用均值不等式法进行求解。
通过求解均值不等式来确定函数的值域。
10.构造函数法有时候,我们可以通过构造函数来求解函数的值域。
例如,如果一个函数可以化简为一个常数加上一个二次函数与一个指数函数的乘积,那么我们可以构造一个新的函数来求解这个函数的值域。
函数详解之分式函数

函数详解之分式函数30.函数xa x x f -=2)(的定义域为(0,1](a 为实数).⑴当1-=a 时,求函数)(x f y =的值域;⑵若函数)(x f y =在定义域上是减函数,求a 的取值范围;⑶求函数)(x f y =在x ∈(0,1]上的最大值及最小值,并求出函数取最值时x 的值.解:(1)显然函数)(x f y =的值域为),22[∞+;(2)若函数)(x f y =在定义域上是减函数,则任取∈21,x x ]1.0(且21x x <都有)()(21x f x f > 成立, 即0)2)((2121>+-xx ax x 只要212x x a -<即可,由∈21,x x ]1.0(,故)0,2(221-∈-x x ,所以2-≤a , 故a 的取值范围是]2,(--∞; (3)当0≥a 时,函数)(x f y =在]1.0(上单调增,无最小值, 当1=x 时取得最大值a -2;由(2)得当2-≤a 时,函数)(x f y =在]1.0(上单调减,无最大值, 当x =1时取得最小值2-a ;当02<<-a 时,函数)(x f y =在].0(22a-上单调减,在]1,[22a -上单调增,无最大值,当22a x-=时取得最小值a22-.31.已知函数21()(0,0,)ax f x a b c R bx c+=>>∈+是奇函数,当0x >时,有()f x 最小值2,其中b N ∈,且5(1)2f =.(Ⅰ)试求函数()f x 的解析式;(Ⅱ)问函数()f x 的图像上是否存在关于点(1,0)对称的两点?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由. 解 (Ⅰ)由2211()()ax ax f x f x bx cbx c++-=-⇒=--++,即bx c bx c -+=--,0c ∴= ……………………………………………2分0,0,0a b c >>= ,21()ax f x bx+∴=b a∴= ……………………4分又515(1)22a f b+<∴<,即221525202b b b b+<⇒-+<12()1,2b b N b⇒<<∈⇒=∴11abc=⎧⎪=⎨⎪=⎩……………………………6分(Ⅱ)设00(,)M x y关于点(1,0)的对称点为N,则00(2,)N x y--,………………8分00020000121122y xxx xy xx⎧=+⎪⎪∴⇒--⎨⎪-=-+⎪-⎩⇒01222xy⎧=+⎪⎨=⎪⎩或01222xy⎧=-⎪⎨=-⎪⎩…………11分∴存在两点(12,22)M+与(12,22)N--关于点(1,0)对称.………12分32.已知函数2211()af xa a x+=-,常数0>a.(1)设0m n⋅>,证明:函数()f x在[]m n,上单调递增;(2)设0m n<<且()f x的定义域和值域都是[]m n,,求常数a的取值范围.解:(1)任取1x,],[2nmx∈,且12x x<,12122121()()x xf x f xa x x--=⋅,因为12x x<,1x,],[2nmx∈,所以12x x>,即12()()f x f x<,故)(xf在],[nm上单调递增.或求导方法.(2)因为)(xf在],[nm上单调递增,)(xf的定义域、值域都是⇔],[nm(),()f m m f n n==,即nm,是方程2211aa a xx+=-的两个不等的正根1)2(222=++-⇔xaaxa有两个不等的正根.所以04)2(222>-+=∆aaa,222a aa+>⇒12a>33.已知定义域为R的函数abxfxx++-=+122)(是奇函数.(1)求a,b的值;(2)若对任意的Rt∈,不等式0)2()2(22<-+-ktfttf恒成立,求k的取值范围.解(1)因为)(xf是R上的奇函数,所以1,021,0)0(==++-=babf解得即从而有.212)(1axfxx++-=+又由aaff++--=++---=1121412)1()1(知,解得2=a(2)解法一:由(1)知,121212212)(1++-=++-=+xx xx f由上式易知)(x f 在R 上为减函数,又因)(x f 是奇函数,从而不等式0)2()2(22<-+-k t f t t f 等价于).2()2()2(222k t f k t f t t f +-=--<-因)(x f 是R 上的减函数,由上式推得.2222k t t t +->- 即对一切,0232>--∈k t t R t 有从而31,0124-<<+=∆k k 解得解法二:由(1)知,2212)(1++-=+x xx f又由题设条件得0221222121221222222<++-+++-+--+--k t kt t t tt即0)12)(22()12)(22(2222212212<+-+++-+-+--+-kt t t tt k t整理得12232>--kt t,因底数2>1,故0232>--k t t上式对一切R t ∈均成立,从而判别式.31,0124-<<+=∆k k 解得34.已知函数()a f x x x =-.(1)若13log [8()]y f x =-在[1,)+∞上是单调减函数,求实数a 的取值范围;(2)设1,a x y k =+=,若不等式22()()()2k f x f y k≥-对一切,(0,)x y k ∈恒成立,求实数k的取值范围.解: (1)令8a t x x=-+,则要使13log [8()]y f x =-在[1,)+∞上是单调减函数,则/21080a t xa t x x ⎧=-≥⎪⎪⎨⎪=-+>⎪⎩在[1,)+∞上恒成立,则21180a x a ⎧≥-≥-⎨-+>⎩所以, 19a -≤< (7)分 (2) 2222111()()()()()x y x yf x f y x y x y xy-++=--=222221212(0)4k xy x yk kxy xy xyxy-++-==++<≤. (10)分 令u xy=,则221()()2,(0,]4k kf x f y u u u-=++∈当2214kk -≥即0252k <≤-时,21()()2k f x f y u u -=++在2(0,]4ku ∈上为减函数,所以 2222min22142[()()]22()4424kk kk f x f y kkk-=++=+-=-即当0252k <≤-时,22()()()2k f x f y k≥-……………………………12分 当2214kk -<,222min 242[()()]2122()42kk f x f y k kk=-+<+-=-与题意不合.所以,所求的k 的取值范围为 : 0252k <≤-. ………………………14分35.(本小题满分14分)设关于x 的方程2x 2-ax -2=0的两根为α、β(α<β),函数14)(2+-=x a x x f .(Ⅰ)求f (α)·f (β)的值;(Ⅱ)证明f (x )是[α,β]上的增函数;(Ⅲ)当a 为何值时,f (x )在区间[α,β]上的最大值与最小值之差最小? 解:(Ⅰ)由题意知α+β=2a ,α·β=-1,∴α2+β2=242+a,∴f (α)·f (β)=1)(41614142222222+++++-=+-⋅+-ββαβααβββααa aa a a41241216222-=++++--=aa a .……………………………………………………… 4分(Ⅱ)证明:当α≤x ≤β时,22\22\\)1()1)(4()1()4()(++--+-=xx a x xa x x f222222)1()22(2)1(2)4()1(4+---=+⋅--+=x ax x x xa x x ………… 6分∵α、β是方程2x 2-ax -2=0的两根, ∴当α≤x ≤β时,恒有2x 2-ax -2≤0, ∴)(\x f ≥0,又)(x f 不是常函数,∴)(x f 是[α,β]上的增函数.……………………………………………… 9分 (Ⅲ)f (x )在区间[α,β]上的最大值f (β)>0,最小值f (α)<0,又∵| f (α)·f (β) |=4, ……………………………………………………… 10分 ∴f (β)-f (α)=| f (β)|+| f (α)|≥4)()(2=⋅βαf f当且仅当| f (β)|=| f (α)|=2时取“=”号,此时f (β)=2,f (α)=-2 …… 11分∴⎪⎩⎪⎨⎧=--=+-)2(022)1(21422 ββββa a……………………………………… 13分由(1)、(2)得0)16(2=+a a ,∴a =0为所求.…………………………………………………… 14分 36.已知函数)0()(>+=t xt x x f 和点)0 , 1(P ,过点P 作曲线)(x f y =的两条切线PM 、PN ,切点分别为M 、N .(Ⅰ)设)(t g MN =,试求函数)(t g 的表达式;(Ⅱ)是否存在t ,使得M 、N 与)1 , 0(A 三点共线.若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.(Ⅲ)在(Ⅰ)的条件下,若对任意的正整数n ,在区间]64 , 2[nn +内总存在1+m 个实数m a a a ,,,21 ,1+m a ,使得不等式)()()()(121+<+++m m a g a g a g a g 成立,求m 的最大值.解:(Ⅰ)设M 、N 两点的横坐标分别为1x 、2x ,21)(xt x f -=', ∴切线PM 的方程为:))(1()(12111x x x t x t x y --=+-,又 切线PM 过点)0,1(P , ∴有)1)(1()(012111x x t x t x --=+-,即02121=-+t tx x , ………………………………………………(1) …… 2分同理,由切线PN 也过点)0,1(P ,得02222=-+t tx x .…………(2) 由(1)、(2),可得21,x x 是方程022=-+t tx x 的两根,⎩⎨⎧-=⋅-=+∴. ,22121t x x t x x ………………( * ) ……………………… 4分22211221)()(x t x x t x x x MN --++-=])1(1[)(221221x x t x x -+-=])1(1][4)[(22121221x x t x x x x -+-+=,把( * )式代入,得t t MN 20202+=,因此,函数)(t g 的表达式为)0( 2020)(2>+=t t t t g . ……………………5分(Ⅱ)当点M 、N 与A 共线时,NA MA k k =,∴1111--+x x t x =1222--+x x t x ,即21121x x t x -+=22222x x t x -+,化简,得0])()[(211212=-+-x x x x t x x ,21x x ≠ ,1212)(x x x x t =+∴. ………………(3) …………… 7分把(*)式代入(3),解得21=t .∴存在t ,使得点M 、N 与A 三点共线,且 21=t . ……………………9分(Ⅲ)解法1:易知)(t g 在区间]64,2[nn +上为增函数,∴)64()()2(nn g a g g i +≤≤)1,,2,1(+=m i ,则)64()()()()2(21n n g m a g a g a g g m m +⋅≤+++≤⋅ .依题意,不等式)64()2(nn g g m +<⋅对一切的正整数n 恒成立, …………11分)64(20)n6420(n 22022022nn m +++<⋅+⋅,即)]64()n64[(n 612nn m +++<对一切的正整数n 恒成立,.1664≥+nn , 3136]1616[61)]64()n64[(n 6122=+≥+++∴nn ,3136<∴m .由于m 为正整数,6≤∴m . ……………………………13分 又当6=m 时,存在221====m a a a ,161=+m a ,对所有的n 满足条件. 因此,m 的最大值为6. ……………………………14分 解法2:依题意,当区间]64,2[nn +的长度最小时,得到的m 最大值,即是所求值.1664≥+nn ,∴长度最小的区间为]16,2[, …………………11分当]16,2[∈i a )1,,2,1(+=m i 时,与解法1相同分析,得)16()2(g g m <⋅,解得3136<m .37.已知函数xa x y +=有如下性质:如果常数a >0,那么该函数在(0,a ]上是减函数,在[a ,+∞)上是增函数.(1)如果函数y =x +x b2(x >0)的值域为[6,+∞),求b 的值; (2)研究函数y =2x +2xc(常数c >0)在定义域内的单调性,并说明理由;(3)对函数y =x +xa 和y =2x +2xa (常数a >0)作出推广,使它们都是你所推广的函数的特例.研究推广后的函数的单调性(只须写出结论,不必证明),并求函数)(x F =nx x )1(2++nx x)1(2+(n 是正整数)在区间[21,2]上的最大值和最小值(可利用你的研究结论).(理)解:(1)函数2(0)by x x x=+>的最小值是2b2,则226b=,∴2log 9b =(2)设120x x <<,222221212122222112()(1)c c c y y x x x x xxx x-=+--=--⋅.当412c x x <<时,21y y >,函数22c y x x=+在[4c ,+∞)上是增函数;当4120x x c <<<时,21y y <,函数22c y x x=+在(0,4c ]上是减函数.又22c y x x=+是偶函数,于是,该函数在(-∞,-4c ]上是减函数, 在[-4c ,0)上是增函数;(3)可以把函数推广为(0)n na y x a x=+>,其中n 是正整数.当n 是奇数时,函数n na y x x=+在(0,n a 2]上是减函数,在[n a 2,+∞) 上是增函数,在(-∞,-na 2]上是增函数, 在[-n a 2,0)上是减函数;当n 是偶数时,函数n na y x x=+在(0,n a 2]上是减函数,在[n a 2,+∞) 上是增函数, 在(-∞,-na 2]上是减函数, 在[-n a 2,0)上是增函数;21()()nF x x x=++nx x)1(2+=)1()1()1()1(323232321220nnn n rn rn r n n n n nnn xx C xx C xxC xxC ++++++++----因此()F x 在 [21,1]上是减函数,在[1,2]上是增函数.所以,当12x =或2x =时,()F x 取得最大值9924nn⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;当1x =时,()F x 取得最小值12n +.38已知函数()()2211xf x x R x x-=∈++.(Ⅰ)求函数()f x 的单调区间和极值; (Ⅱ)若()2220t t t e x e x e +++-≥对满足1x ≤的任意实数x恒成立,求实数t 的取值范围(这里e 是自然对数的底数);(Ⅲ)求证:对任意正数a 、b 、λ、μ,恒有2222a b a b a b f f λμλμλμλμλμλμ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪+++⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦≥22a b λμλμ+-+.【解】(Ⅰ)()()()()()()()()22222223232121111x x x x xx x f x x x x x ⎡⎤⎡⎤---+⋅----++-+-⎣⎦⎣⎦'==++++∴()f x 的增区间为()23,23---+,()f x 减区间为(),23-∞--和()23,-++∞.极大值为()23233f -+=,极小值为()23233f --=-.…………4′(Ⅱ)原不等式可化为()22211t x e x x-++≥由(Ⅰ)知,1x ≤时,)(x f 的最大值为332.∴()22211xx x-++的最大值为433,由恒成立的意义知道433t e ≥,从而433t ln≥…8′(Ⅲ)设()()()22101xg x f x x x x x x-=-=->++则()()()()()243222224124621111x x x x x x g x f x x x x x -++++++''=-=-=-++++.∴当0x >时,()0g x '<,故()g x 在()0,+∞上是减函数,又当a 、b 、λ、μ是正实数时,()()222220a b a b a bλμλμλμλμλμλμ-⎛⎫++-=- ⎪+++⎝⎭≤ ∴222a b a bλμλμλμλμ⎛⎫++ ⎪++⎝⎭≤. 由()g x 的单调性有:222222a b a b a b a b f f λμλμλμλμλμλμλμλμ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++--⎢⎥⎪ ⎪ ⎪++++⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦≥, 即222222a b a b a b a bf f λμλμλμλμλμλμλμλμ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++--⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪++++⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦≥.…………12′ 39.(本题12分) 已知函数()1bx c f x x +=+的图象过原点,且关于点(-1,1)成中心对称.(Ⅰ)求函数()f x 的解析式;(Ⅱ)若数列{}n a (*)n N ∈满足:()2110,1,()n n n a a a f a +>==,求数列{}n a 的通项n a ; (Ⅲ)若数列{}n a 的前n 项和为n S ,判断n S 与2的大小关系,并证明你的结论. 解 (Ⅰ) 因为函数()1bx c f x x +=+ 的图象过原点,所以c =0,即()1bx f x x =+.又函数()11bx bf x b x x ==-++的图象关于点(-1,1)成中心对称,所以1,()1xb f x x ==+。
小班专题分式函数值域求法

专题:分式函数值域求法数值域问题中的一个重要内容,它不仅是一个难点、重点,而且是解决解析几何有关最值问题的一个重要工具. 首先我们给出分式函数的定义:形如()()()p x f x q x =的函数叫做分式函数,其中)(x p 、()q x 是既约整式且()q x 的次数不低于一次.下面就)(x p 、()q x 的次数不超过二次的分式函数进行分类讨论.1、一次分式函数:(1)定义:()p x 、()q x 的次数不高于一次的分式函数叫做一次分式函数,即形如(),,0ax b f x x A c cx d+=∈≠+的函数. (2)求法:一次分式函数值域的通常求法是逆求法,即改写成1()x f y -=,由于x A ∈,则A y f ∈-)(1,解出y 的取值范围,即函数f(x)的值域.例1、求函数232x y x +=-,[]3,8x ∈的值域. 解:改写成232y x y +=-,因为[]3,8x ∈,所以23382y y +≤≤-, 解得1996y ≤≤,即原函数的值域是19,96⎡⎤⎢⎥⎣⎦.2、二次分式函数:(1)定义:()p x 、()q x 至少有一个的次数是二次的分式函数叫做二次分式函数, 即形如22(),,ax bx c f x x A a d dx ex f++=∈++、不全为零的函数. (2)解法:若A=2|0x dx ex f ++≠{},则可采用根的判别式法求值域.例2、求函数224544x x y x x ++=++的值域. 解:化为关于x 的方程2(1)4(1)450y x y x y -+-+-=.若1y =,则方程无解,即1y ≠.因为R x ∈,所以0∆≥,解得1y ≥,即原函数的值域是(1,+∞)。
若A 2|0x dx ex f ++≠{},则再分类讨论。
2.1.(1)定义:形如2()c f x dx ex f=++,,0x A d ∈≠且0c ≠的函数. (2)解法:先利用二次函数的性质求出分母的值域,再利用复合函数的单调性求出函数()f x 的值域.例3、求函数21(),[3,5]23f x x x x =∈---的值域. 解:令[)(]22()23(1)4,3,33,5g x x x x x =--=--∈-⋃,则[)(]()4,00,12g x =-⋃,所以函数()f x 的值域是11(,][,)412-∞-⋃+∞.2.2.(1)定义:形如2()bx c f x dx ex f+=++,,0x A d ∈≠且0b ≠ (*) 或2()ax bx c f x ex f++=+,,0x A a ∈≠且0e ≠的分式函数. (2)解法:下面就形式(*)讨论解法.≠ ⊂2.2.1.若c=0,则分子分母同除以x ,得()f x =b f dx e x++. 只要讨论函数(),f g x dx x A x=+∈且0x ≠的值域. 不妨设0d >.若0f <,则函数()g x 在(,0)-∞和(0,)+∞上分别是增函数;若0f >,则函数()g x在和[上分别是减函数,在)+∞和(,-∞上分别是增函数.这样利用函数()g x 的单调性,先求出()g x 的值域,从而求出函数()f x 的值域.例4、求函数2(),[1,)24x f x x x x =∈+∞++的值域. 解:1(),142f x x x x=≥++.令4(),1g x x x x =+≥,则()4g x ≥, 所以函数()f x 的值域是1(0,]6.2.2.2.若0c ≠,则换元,令t bx c =+,转化为2.2.1.形式的分式函数.例5、求函数21(),(1,1)(1,3)23x f x x x x +=∈-⋃+-的值域. 解:令1t x =+,则21,(0,2)(2,4)44t y t t t t==∈⋃--. 因为4(,0)(0,3)t t -∈-∞⋃,所以函数()f x 的值域是1(,0)(,)3-∞⋃+∞.2.3.(1)定义:形如22(),,0ax bx c f x x A a dx ex f++=∈≠++且0d ≠的分式函数. (2)解法:2.3.1.若0b c ==或0e f ==,则分子分母同除以2x ,转化为求关于1x的二次函数的值域,从而求出函数()f x 的值域.例6、求函数221(),[,1]413x f x x x x =∈-+的值域. 解:22111(),[1,3]1411(2)3f x xx x x==∈-+--.因为函数 211()(2)3,[1,3]g x x x =--∈的值域是[3,2]--,所以函数()f x 的值域是11[,]23--.2.3.2.若分子分母有一个是完全平方式,不妨设22()(),,0a x m f x x A a dx ex f+=∈≠++且0d ≠,则可令t x m =+,转化为2.3.1形式的分式函数.例7、求函数2244(),[1,0]45x x f x x x x ++=∈-++的值域. 解:令2t x =+,则222111,[,1]1121t y t t t==∈++.因为2151[,2]4t +∈, 所以函数()f x 的值域是14[,]25.2.3.3.若都不是前两种形式的分式函数,则改写成部分分式,即:2()()ae af b x c a d d f x d dx ex f-+-=+++,转化为2.2形式的分式函数. 例8、求函数2245(),[0,2]43x x f x x x x ++=∈++的值域. 解:2222()11,[0,2]43(2)1f x x x x x =+=+∈+++-,所以函数()f x 的值域是175[,]153.。
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分式函数的图象及性质和值域(4,13班) 耿
在近几年的高考和模拟考试题目中,经常会出现求解模型函数为分式函数值域的题目,而分式函数的值域求法有共同的规律,本节课给大家介绍解法并总结出通法! 【知识要点】
1.函数(0,)ax b
y c ad bc cx d
+=≠≠+
(1)定义域:{|}d x x c ≠-(2)值域:{|y y ≠单调区间为(,),(,+)d d
c c
-∞--∞(4)直线,d a x y c c =-=,对称中心为点(,)d a
c c
-
(5)奇偶性:当0a d ==时为奇函数。
(62.函数(0,0)b
y ax a b x
=+
>>的图象和性质: (1)定义域:{|0}x x ≠(2)值域:{|y y y ≥或(3)奇偶性:奇函数(4
)单调性:在区间+),(∞上是增函数;在区间上是减函数(5以y 轴和直线y ax =为渐近线(6)图象:如图所示。
3.函数(0,0)b
y ax a b x
=
+
><的图象和性质: (1)定义域:{|0}x x ≠(2)值域:R (3调性:在区间(0,+)∞和(,0)-∞上是增函数。
(5直线y ax =为渐近线(6)图象:如图所示。
(0)b
y ax a x
=+
<的图象(如图所示)和性质(略):
类型一:(
,,
,)
ax b
y a b c d R
cx d
+
=∈
+
(“一次比一次”型)
备注:本质上一定是反比例函数上下或左右平移而来,所以一定是中学对称函数,可以从图像观察出其值域范围。
例1。
函数
1
1
+
-
=
x
y的图象是()
A B C D
例2、画出函数
21
1
x
y
x
-
=
-
的图像,依据函数图像,指出函数的单调区间、值域、对称中心。
【分析】
212(1)11
2
111
x x
y
x x x
--+
===+
---
,即函数
21
1
x
y
x
-
=
-
的图像可以经由函数
1
y
x
=
的图像向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到。
如下表所示:
12
111
2
11
y y y
x x x
=−−→=−−→=+
--
右上
由此可以画出函数
21
1
x
y
x
-
=
-
的图像,如下:
单调减区间:(,1),(1,)
-∞+∞;
值域:(,2)(2,)
-∞+∞
U;
对称中心:(1,2)。
x
O
y
x
O
y
1
2
x
O
y
1
例3.不等式1
4x x
>
的解集为 ( )
1111111. (,0)(,) . (-,)(,) . (,0)(0,,+) .(,0)(0,)
2222222A B C D -+∞∞-+∞-∞-U U U U
类型二:22,bx c dx ex f
y or y dx ex f bx c
+++==+++,(“一次比二次”或“二次比一次”型)
备注:处理这种分式函数时主要用换元法,即“照着低次配高次”,然后在分离变形。
例4、设1x >,求函数221
1
x x y x -+=-的最小值.
例5、 求2710
(1)1
x x y x x ++=
>-+的值域。
例6:1
43442122+-=⋅=∆k k PQ d S OPQ
,求面积函数的取值范围
例7、求函数22
4
y x =
+的值域。
例8.已知函数2()ax b
f x x c
+=+的图象如图所示,则,,a b c 的大小关系为
( )
. . . .A a b c B a c b C b a c Db c a >>>>>>>>
类型三:22
ax bx c y dx ex f
++=++,(“二次比二次”型) 备注:处理这种分式函数时主要是先分离,再用类型二的方法去处理。
例9:函数221
x x
y x x -=-+的值域是
例10、求函数22
45
(),[0,2]43
x x f x x x x ++=∈++的值域.
类型四:“二次比四次型”
备注:处理这种分式函数时,若二次仅有二次项,则直接将其换元后分离,若二次项比较复杂时,则先将二次转化为完全平方因式,再用换元法拆分后变形 例11.求的值域
例12.求
242
2
2e e e λ-=-.的值域,
类型五:“四次比四次型”:
例13
:2()1)ABC S f k k ∆==>,求面积函数的取值范围
例14求四边形PMQN 面积S=)2()1(24222
2++k k k 的取值范围。