求最值帶根號的類型題
帶一個根號,中間為加號的題型。例如:y=√(x^2+36)+x,y=x+√(x^2-8x+17)。帶一個根號,中間為減號的題型。例如:y=√(x^2+36)-x,y=√(x^2+1)-x.帶一個根號,中間為乘法的題型。例如:y=x·√(1-x^2)。帶兩個根號,中間是加法的題型。例如:y=√(x^2+4)+√(x^2-8x+17)
這些都是常見的帶根號求最值的問題,這些題在高考中一般都是融合在大 題中出現的。
例如,在解決函數問題以及不等式恆成立問題的時候,遇到了上述的函數,就需要知道該函數的極值來畫出圖形,所以一般這些都是融合在以後的做題之中的。
那這樣的題該怎麼計算最值或者極值呢?
這樣的題一般都有固定的方式方法,下面就這五種類型題,說一說它們的解題方法。
類型一
類型一是帶一個根號,中間是加號的題型。
像這樣的題,首先是確定該函數的定義域和單調性。
例如,y=√(x^2+36)+x的定義域是R,是單調遞增的。
其次,確定√(x^2+36)和x的大小。
因為當x趨近負無窮的時候,就相當這兩個數的絕對值在做減,如果√(x^2+36)>x,則無論x如何變化,該y=√(x^2+36)+x函數值都是大於0得,所以該函數的圖像都是在x軸的上方。
最後,就是求出該函數的極限。
當x趨近負無窮的時候,√(x^2+36)趨近正無窮,所以√(x^2+36)+x就相當於正無窮+負無窮,即函數y=√(x^2+36)+x趨近於0正。
當x趨近正無窮的時候,√(x^2+36)趨近正無窮,所以√(x^2+36)+x就相當於正無窮+正無窮,即函數y=√(x^2+36)+x趨近與正無窮。
綜上所述,函數y=√(x^2+36)+x的範圍是(0,+∞),沒有最大值和最小值。
類型二
類型二,是帶一個根號,中間為減號的題型。
這樣的題一般都是要分子有理化的形式去解決。
例如,y=√(x^2+36)-x=[√(x^2+36)-x]·[√(x^2+36)+x]/[√(x^2+36)+x]=36/[√(x^2+36)+x]。
然後再將函數y=√(x^2+36)+x如類型一的形式去得出函數的極值,最終得到函數y=36/[√(x^2+36)+x]的極值。
即:函數y=36/[√(x^2+36)+x] 的定於為R,因為函數y=√(x^2+36)+x是增函數,所以函數y=36/[√(x^2+36)+x]就是減函數。
當x趨近正無窮的時候,則y=√(x^2+36)+x趨近正無窮,則y=36/[√(x^2+36)+x]趨近於0.
當x趨近負無窮的時候,則y=√(x^2+36)+x趨近於0正,則y=36/[√(x^2+36)+x]趨近正無窮。
所以函數y=36/[√(x^2+36)+x]的範圍也是(0,+∞),沒有最大值和最小值。
類型三
類型三是帶一個根號,中間是乘法的題型。
像這樣的題,先判斷定義域,然後再根據基本不等式求出最值。
例如,y=x·√(1-x^2),該定義域是0≤x^2≤1.
對於基本不等式要求一般都是正數,所以此時可以使用基本不等式,即y=x·√(1-x^2)=√x^2·√(1-x^2)≤(x^2+1-x^2)/2=1/2.
所以該函數y=x·√(1-x^2)的最大值是1/2,若且唯若√x^2=√(1-x^2)相等時等號成立,即x=√2/2.
那最小值又是多少呢?
這裡需要將x取負數並且x·√(1-x^2)的絕對值最大即可,x·√(1-x^2)絕對值最大時,就是該函數y=x·√(1-x^2)的最大值,即1/2.
所以函數y=x·√(1-x^2)的最小值就是-1/2,若且唯若x=-√2/2時等號成立。
綜上所述該函數最大值值為1/2,最小值為-1/2.
類型四
類型四是帶兩個根號,中間是加法的題型。
像這樣的題,主要就是數形結合,將這兩個根號看成是距離公式的形式,即一個動點到兩個定點的距離最小。
例如,y=√(x^2+4)+√(x^2-8x+17)=√[(x-0)^2+(2-0)^2]+√[(x-4)^2+(2-1)^2]。
則該函數就可以看成是點(x,2)到定點(0,0)和定點(4,1)的距離。
要想該動點(x,2)到這兩個定點的距離最小,則要根據三點在一條直線上線段最小的原則來計算。
如圖二所示,要想動點P(x,2)到定點O(0,0)和B(4,1)的距離最小,則作B點關於y=2的對稱點C點(4,3),連接AC交直線y=2於D點,則當P點在D點時,該動點P到點A和點B的距離最小,即OC=√[(4-0)^2+(3-0)^2]=5。
所以函數y=√(x^2+4)+√(x^2-8x+17)的最小值為5。
當x趨近正無窮或者負無窮的時候,函數y=√(x^2+4)+√(x^2-8x+17)都趨近正無窮,所以該函數的取值範圍為[5,+∞),即該函數有最小值,無最大值。
總結
上述題都是帶根號的形式,一般不好判斷,所以需要一些方法去判斷。
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