分数函数 最值求法新探

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  摘要:形如 (这里ad-cb不为零)的函数,我们通常转变为 ,然而过程繁琐,容易出错,后继的讨论也比较复杂,是初学者不容易掌握的内容。本文提供了一种新的解题思路,对求上述函数的最值提出了新的方法。
  命题:假设函数 (这里ab-cd不为零)在区间[m,n]上有定义,那么有:
  (1)当ad-bc>0时,在区间[m,n] 单调递增;
  (2)当ad-bc<0时,在区间[m,n] 单调递减。
  证明:
  所以:当 时 ,在区间[m,n] 单调递增;
  當 时 , 。
  证毕
  现在我们用前面的命题来解决下列问题
  例题1:求 在X∈[1,3]上的最值。
  解:因为ad-cb=22>0,由前面命题结论可知:f(x)在区间[1,3]上单调递增
  故
  所以 的最小值为 ;最大值为 。
  例题2:求 在X∈[ln2,+∞]上的最大值。
  解:令
  得:
  因为对F(t)有ad-cb=-5<0
  即:F(t)在区间[2,+∞]上单调递减,再根据复合函数的单调性可知
  上是单调减函数。
  因为
  所以 最大值为-5。
  求 的最小值。
  解:由题意得:
  令
  对u(x)得:
  ad-cb=2>0
  故:u(x)在X∈[e,+∞]恒单调递增
  根据复合函数的单调性知:函数f(x)是一个增函数
  故:
  例题4 的最值。
  解:
  对f(x)得:
  ad-cb=4>>0
  故:f(x)在X∈[2,3]上单调递增
  综上所述:
  结束语:
  对于 (这里ab-cd不为零)此类题目中的最值问题,直接采用:“若ad-cb>0,则函数单调递增;若ab-cd<0,则函数单调递增”。简化了此类分式函数的化简过程,有利于进一步的深入了解分式函数
  参考文献:
  [1]复旦大学数学系《数学分析》第三版,高等教育出版社
  [2]赵振伟,中学数学教材教法[M],1994,华东师范大学出版社。
  [3]李冬胜《高中数学构造式解题思维技巧第二版》 山西教育出版社
  湖南省普通高校教学改革项目([2017],356)。
  指导老师:邹庆云 唐振伟。
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