内容正文:
第二章 函 数
专题探究1 函数最值与值域的求解策略
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第二章 函 数
第1轮 数学(理科)
函数的最值(值域)是高考常考内容,考查方向有利用函数的单调性或奇偶性求函数的最值(值域),结合图象求函数的最值(或值域),通过转化形式利用基本不等式求最值等.
一、性质法
利用性质法求函数最值(值域)时,一般先判断函数的单调性,再利用单调性确定函数最值,进而求得值域.
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第1轮 数学(理科)
已知函数f(x)= eq \f(x+2,x) ,则函数f(x)在x∈[2,8]上的最大值为________.
2 [任取x1,x2∈(0,+∞),且0<x1<x2,则f(x1)-f(x2)= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(2,x1))) - eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(2,x2))) = eq \f(2,x1) - eq \f(2,x2) = eq \f(2(x2-x1),x1x2) .
又0<x1<x2,所以x1x2>0,x2-x1>0,所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,所以f(x)在[2,8]上单调递减,所以f(x)max=f(2)=2.]
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第1轮 数学(理科)
[点评] 利用函数的单调性求解函数的最值(值域)是最基本的方法,解题的关键是准确确定函数的单调性.
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第1轮 数学(理科)
二、图象法
图象法是指利用函数所表示的几何意义,借助几何方法及函数的图象求函数最值的一种常用的方法.
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第1轮 数学(理科)
对于任意实数a,b,定义min{a,b}= eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a,a≤b,,b,a>b.)) 设函数f(x)=-x+3,g(x)=log2x,则函数h(x)=min{f(x),g(x)}的最大值是________.
1 [在同一坐标系中,作函数f(x),g(x)图象,依题意,知h(x)的图象如图所示.
易知点A(2,1)为图象的最高点,因此h(x)的最大值为h(2)=1.]
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第二章 函 数
第1轮 数学(理科)
三、换元法
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.
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第1轮 数学(理科)
(1)函数f(x)=x+2 eq \r(1-x) 的最大值为________;
2 [设 eq \r(1-x) =t(t≥0),所以x=1-t2.所以f(t)=1-t2+2t=-(t-1)2+2.当t=1时,f(t)max=2,即原函数的最大值为2.]
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第1轮 数学(理科)
(2)函数y=x- eq \r(4-x2) 的值域为________.
[-2 eq \r(2) ,2] [由4-x2≥0,得-2≤x≤2,所以设x=2cos θ(θ∈[0,π]),则y=2cos θ- eq \r(4-4cos2θ) =2cosθ-2sin θ=2 eq \r(2) cos eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,4))) ,
因为θ+ eq \f(π,4) ∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(5π,4))) ,所以cos eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ+\f(π,4))) ∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-1,\f(\r(2),2))) ,所以y∈[-2 eq \r(2) ,2].]
[点评] 换元法方式很多,常见的有代数换元和三角换元.
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第1轮 数学(理科)
四、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.
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第1轮 数学(理科)
已知函数y=(ex-a)2+(e-x-a)2(a∈R,a≠0),求函数y的最小值.
解 y=(ex-a)2+(e-x-a)2=(ex+e-x)2-2a(ex+e-x)+2a2-2.
令t=ex+e-x,f(t)=t2-2at+2a2-2(t≥2).
因为t≥2,所以f(t)=t2-2at+2a2-2=(t-a)2+a2-2的定义域为[2,+∞).
因为抛物线y=f(t)的对称轴为t=- eq \f(b,2a) =- eq \f(-2