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2023年12月24日发(作者:cute翻译)

对勾函数

对勾函数:数学中一种常见而又特殊的函数。如图

一、对勾函数f(x)=ax+

(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:

a>0 b>0 a<0 b<0

对勾函数的图像(ab同号)

当a,b异号时,f(x)=ax+b/x的图象发生了质的变化。

对勾函数的图像(ab异号)

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。

(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。利用均值不等式能够得到:

的图象与性质

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

y

(五) 对勾函数的渐进线

y=ax

由图像我们不难得到:

O

X

(六)

对勾函数的奇偶性 :对勾函数在定义域内是奇函数,

二、关于求函数yxx0最小值的解法

1. 均值不等式

1xx0,yx2.

法

11。当x1的时候,ymin2

2,当且仅当x,即x1的时候不等式取到“=”xxyx1x2yx10

x2若y的最小值存有,则y40必需存有,即y2或y2(舍)

找到使y2时,存有相对应的x即可。通过观察当x1的时候,ymin2

3. 单调性定义

x1x21

1设0x1x2

fxfxxx11xxxx121212121x1x2x1x2x1x2当对于任意的x1,x2,只有x1,x20,1时,fx1fx20,此时fx单调递增;

当对于任意的x1,x2,只有x1,x21,时,fx1fx20,此时fx单调递减。

当x1取到最小值,yminf12

4. 复合函数的单调性

11yxx2

xx2

tx1x在0,单调递增,yt2在,0单调递减;在0,单调递增

2又x0,1t,0

x1,t0,

原函数在0,1上单调递减;在1,上单调递增

即当x1取到最小值,yminf12

四、例题解析:

例1、已知函数 ,

fxx7x(1).x1,2,求fx的值域.

解:函数f(x)x(2).x2,4,求fx的最小值.(3).x7,3,求fx的值域.

7在0,7,7,0递减x 在7,,,7递增(1).在x1,2是减函数 f(2)f(x)f(1) 即11f(x)8 值域为 , 822



(2).分析知x72,4, f(x)的最小值为f(7) f(x)在x2,4最小值为27

(3).在x7,3是增函数 f(7)f(x)f(3) 即-8f(x)1616 x7,3值域为8, -33x25练习:2.已知函数

x

2

f

x4,求f(x)的最小值,并求此时的x值.

3建筑一个容积为800米3,深8米的长方体水池(无盖).池壁,池底造价分别为a元/米2和2a元/ 米2.底面一边长为x米,总造价为y.写出y与x的函数式,问底面边长x为何值时总造价y最低,是多少?

五、重点(窍门)

其实对勾函数的一般形式是:

f(x)=ax+b/x(a>0)

定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)

值域为(-∞,-2√ab]∪[2√ab,+∞)

当x>0,有x=根号a,有最小值是2根号a

当x<0,有x=-根号a,有最大值是:-2根号a

对勾函数的解析式为y=x+a/x(其中a>0),它的单调性讨论如下:

设x1

下面分情况讨论

⑴当x10,x1x2>0,所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)

⑵当-根号a0,所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以函数在(-根号a,0)上是减函数

⑶当00,所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以函数在(0,根号a)上是减函数

⑷当根号a0,x1x2>0,所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)

解题时常利用此函数的单调性求最大值与最小值。


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