最值问题的学用解法
2008-04-27许钦彪
许钦彪
最值问题是中学数学中一类重要的问题,常涉及函数、三角形、不等式、解析几何、立体几何、向量、导数等内容,同学们在整个高中数学的学习过程中都会遇到,熟练掌握一次函数、二次函数、指(对)数函数及三角函数等初等函数的最值求法,是求复杂函数最值的基础,最值问题的解法多而灵活,本文仅把常用的方法进行归纳介绍。
一、直接法
某些函数的结构并不复杂,可以通过适当变形,由初等函数的最值及不等式的性质直接观察得到它的最值。
例1求y=x3+2/2+5暑的最杏值,解析:变形为y=1=X2+2/3,故当x=0,时,yma
二、反函数法
由原函数反解出x=£(y),根据x的范围求出y的范围,进而得到y的最值的方法称为反函数法,此方法适用于能顺利求得反函数的函数,如形如y=αt+b/ct+d(α≠0)的函数,类似地,此方法也可推广到可以解得g(x)=£(y),且已知g(x)的取值范围的函数,
三、配方法
配方法是求解“可化为二次函数形式”这一类函数的最值问题的基本方法,有着广泛的应用,
四、换元法
引入新变量对原函数式中的代数式或三角函数进行代换,将所给函数转化成容易求最值的简单函数,进而求得最值的方法称为换元法,形如y=ax+6的函数求最值常用此法,用换元法解题时要特别注意变元前后自变量的取值范围要保持一致。五、不等式法
通过对原函数式进行变形,利用等基本不等式求函数的最值的方法称为不等式法,用不等式法求最值时,要注意“一正、二定、三相等”的应用条件,即不等式中的两项必须都为正,两项的和一定时积有最大值、积一定时和有最小值,必须能取得到最值,
点评:利用不等式法求最值时,要注意函数取到最值时,相应的x的值是否存在,如果不存在,则此最值不能取到,此时要考虑用其他方法来解题,点评:用不等式法和判别式法都只能求出例8中函数的最小值,如果要求它的最大值,上述方法就不可行了,需要考虑换用其他方法,
七、单调性法
如果能确定函数在某个区间上的单调性,就可以求出该函数的最值,求解函数在给定区间上的最值问题常可试用这种方法,函数的单调性可以直接用单调性的定义来判别,也可结合函数的图像来研究,或者用导数法来判定。
点评:看到例11中的函数的形式,很多同学会考虑用换元法来解题,但若用换元法无法将其转化为一元二次函数的形式,会让解题过程变得更繁杂,甚至无法顺利进行下去,在判断函数的单调性时,方法的选择也是很重要的,三种方法各有特点:定义法是最容易想到的,图像法最直观,而导数法往往比较简捷。
八、数形结合法
利用函数表示的几何意义,借助于几何方法求出最值的方法称为数形结合法。