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导数求解两类无理函数值域*

2018-11-17江苏省新海高级中学宋秀云

中学数学杂志 2018年21期
关键词:值域顶点数形

☉江苏省新海高级中学 宋秀云

导数进入中学教材后,改变了一些问题的求解方式,如有关复合函数的单调性问题,高次函数的值域问题,都可以通过求导直接解决.本文应用导数解决两类常见的无理函数的值域,现举例说明如下,供参考.

对于a+d=0的情况,最好的解决方法是平方法,即f(x)由于(ax+b)(c+dx)是关于x的二次式,易知其单调性,所以函数f(x)的值域容易求得.

对于a+d≠0的情况,平方后ax+dx消不去,其单调性还是无法确定,所以仍需另寻其他方法.常用方法有:

1.双换元法

圆在第一象限(含上顶点和右顶点)的部分,于是将原问题转化为直线与椭圆的位置关系问题,利用数形结合和线性规划知识解决求得m+n的范围.

2.向量法

从不同角度思考:解法1通过换元转化,变成直线与椭圆位置关系求解;解法2变换转化成两向量内积.两种方法都对原问题进行转化,都要用数形结合分析,都是一种变换与构造“技巧”,而用导数可以直接解决其单调性问题,无需任何技巧.

此类问题显然没有最大值,只有最小值,而当x∈[-a,-c]或x∈[-c,-a]时,f(x)的单调性亦无法确定,所以求最小值时还要另寻其他方法.对于此类问题的传统解法是根据式子的结构特征,构造两点间的距离公式的结构形式,运用其几何意义求解表示(x,0)到点的距离之和,再根据两点间线段最短,求得其最小值,及取得最小值时x的值.

此类问题用导数解决也非常漂亮.

导数解决此类问题无需任何变换技巧,直接求导即可解决,减轻学生学习负担.

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