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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yxx0最小值的解法
1. 均值不等式
1xx0,yx2.
法
11。当x1的时候,ymin2
2,当且仅当x,即x1的时候不等式取到“=”xxyx1x2yx10
x2若y的最小值存有,则y40必需存有,即y2或y2(舍)
找到使y2时,存有相对应的x即可。通过观察当x1的时候,ymin2
3. 单调性定义
x1x21
1设0x1x2
fxfxxx11xxxx121212121x1x2x1x2x1x2当对于任意的x1,x2,只有x1,x20,1时,fx1fx20,此时fx单调递增;
当对于任意的x1,x2,只有x1,x21,时,fx1fx20,此时fx单调递减。
当x1取到最小值,yminf12
4. 复合函数的单调性
11yxx2
xx2
tx1x在0,单调递增,yt2在,0单调递减;在0,单调递增
2又x0,1t,0
x1,t0,
原函数在0,1上单调递减;在1,上单调递增
即当x1取到最小值,yminf12
四、例题解析:
例1、已知函数 ,
fxx7x(1).x1,2,求fx的值域.
解:函数f(x)x(2).x2,4,求fx的最小值.(3).x7,3,求fx的值域.
7在0,7,7,0递减x 在7,,,7递增(1).在x1,2是减函数 f(2)f(x)f(1) 即11f(x)8 值域为 , 822
(2).分析知x72,4, f(x)的最小值为f(7) f(x)在x2,4最小值为27
(3).在x7,3是增函数 f(7)f(x)f(3) 即-8f(x)1616 x7,3值域为8, -33x25练习:2.已知函数
x
2
f
x4,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x1 ⑵当-根号a ⑶当0 ⑷当根号a 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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