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函数的最值(值域)是函数的重要性质,渗透到数学的各个章节,并在实际问题中有着广泛的应用,所以高考中的应用性问题多与函数最值(值域)有关.最值(值域)问题涉及许多重要的思想方法,是高中数学的一大难点,学生学习起来都感觉比较吃力.在数学教学中,教师应将知识网络化、系统化、条理化,促使学生熟练应用.
求二次分式函数最值(值域)的常用方法有:判别式法、配凑平均值不等式法、函数图象法和导数的方法.
例求函数y=(x 4)(x 9)x(x>0)的值域.
解法1:(判别式法)将函数变形成关于x的方程,变形得;yx=x2 13x 36,即x2 (13-y)x 36=0.因为x>0 ,所以上式有解.所以判别式△=(13-y)2-4×36≥0.所以y2-26y 25≥0,得y≥25或y≤1﹙舍﹚.所以值域[25, ∞).
解法2:(配凑平均值不等式)因为x>0,所以y=(x 4)(x 9)x=x 36x 13≥2x36x 13=25(当仅当x=36x,即x=6时,取“=”).所以值域[25, ∞).
利用基本不等式求二次分式函数值域时,首先要注意基本定理应满足的条件,基本不等式具有将“和式”转化为“积式”与将“积式”转化为“和式”的功能,但一定要注意应用的前提:“一正”、“二定”、“三相等”.所谓“一正”是指“正数”;“二定”指应用定理求最值时,和或积为定值;“三相等”是指满足等号成立的条件.其次,连用基本不等式要注意成立的条件要一致,有些题目要多次用基本不等式才能求出最后结果,针对这种情况,连续使用此定理要切记等号成立的条件要一致.
有些题目,直接用基本不等式求最值,并不满足应用条件,但可以通过添项、分离常数、平方等手段使之能运用基本不等式.由y=x(图中直线)与y=36x叠加作图象可得y=x 36x的图象,可知在x=6时,y=x 36x(x>0)有最小值12,在区间(0,6]上为减函数,在区间[6, ∞)上为增函数(证明略).所以y=(x 4)(x 9)x=x 36x 13的最小值为25,值域[25, ∞)[25, ∞).
注:函数y=ax bx(a.b.x∈R ) 在ax=bx,即x=ba时,有最小值2ab, 在区间0,ba上为减函数,在区间ba, ∞上为增函数(证明略).定义域受限制时,这种方法更加重要.
小结:有些题目,尽管有ax bx的形式(两数之积为常数),但因为受定义域的限制,不能使“=”成立,因此不能使用平均值不等式定理,这时就用函数的图象或导数的方法.
高考试题并不是课本知识内容的简单再现,而是取材于课本,加以变化提高而得到的.新课程标准从不同的侧面强调了一个重要理念,要注重学生能力的培养,其中包括学生创新能力的培养,而要创新,必须要求学生熟练掌握课本知识,必须要有扎实的基本功.在数学教学中,所以教师要重视课本教学.(1)重新认识教材,重视课本上的探究,课本上的思考.在数学教学中,教师要让学生动起来,使学生从中挖掘创新素材,激发学生的学习兴趣,促使学生巩固所学知识,培养学生的创新能力.(2)重新认识教材,重视课本上的例题教学.近年来,新课标卷频繁出现对例题的改编,但学生得分却不高.在数学教学中发现,学生对例题只是看看,并不深入钻研,有些例题看似简单,其实包含了许多数学思想和解题方法,教师在课堂上要把例题讲透,特别是公式的推导,例题的分析,还要进行一题多解,在此基础上当堂进行适当改变,利用一题多变,充分调动学生的学习积极性,以达到促使学生创新的目的.(3)重新认识教材,重视课本上的练习题和习题.学而时习之,这就要求学生在数学教学中听懂、理解教师所讲的内容,还要做对应的练习,使学生在练习中巩固所学知识.课本上的题基本都是阶梯式的,比较适合学生的学情,教师要让学生在做题过程中完全消化所学知识,并给学有余地的学生适当改变题目条件,充分发挥学生的潜能,提高他们的数学学习能力.(4)重新认识教材,重视课本上的章小结.每一章学习后,教师要引导学生阅读章小结,归纳出本章的要点,立足于教材,让学生由局部认识整体,由特殊认识一般,从本质上把握其内在联系,抓住共性,总结知识规律,用掌握的知识和能力举一反三,在提高能力的同时,提高数学成绩.
总之,在数学教学中,教师要立足课本,帮助学生形成合理的认知结构,培养学生创新意识,提高学生的创新能力.
求二次分式函数最值(值域)的常用方法有:判别式法、配凑平均值不等式法、函数图象法和导数的方法.
例求函数y=(x 4)(x 9)x(x>0)的值域.
解法1:(判别式法)将函数变形成关于x的方程,变形得;yx=x2 13x 36,即x2 (13-y)x 36=0.因为x>0 ,所以上式有解.所以判别式△=(13-y)2-4×36≥0.所以y2-26y 25≥0,得y≥25或y≤1﹙舍﹚.所以值域[25, ∞).
解法2:(配凑平均值不等式)因为x>0,所以y=(x 4)(x 9)x=x 36x 13≥2x36x 13=25(当仅当x=36x,即x=6时,取“=”).所以值域[25, ∞).
利用基本不等式求二次分式函数值域时,首先要注意基本定理应满足的条件,基本不等式具有将“和式”转化为“积式”与将“积式”转化为“和式”的功能,但一定要注意应用的前提:“一正”、“二定”、“三相等”.所谓“一正”是指“正数”;“二定”指应用定理求最值时,和或积为定值;“三相等”是指满足等号成立的条件.其次,连用基本不等式要注意成立的条件要一致,有些题目要多次用基本不等式才能求出最后结果,针对这种情况,连续使用此定理要切记等号成立的条件要一致.
有些题目,直接用基本不等式求最值,并不满足应用条件,但可以通过添项、分离常数、平方等手段使之能运用基本不等式.由y=x(图中直线)与y=36x叠加作图象可得y=x 36x的图象,可知在x=6时,y=x 36x(x>0)有最小值12,在区间(0,6]上为减函数,在区间[6, ∞)上为增函数(证明略).所以y=(x 4)(x 9)x=x 36x 13的最小值为25,值域[25, ∞)[25, ∞).
注:函数y=ax bx(a.b.x∈R ) 在ax=bx,即x=ba时,有最小值2ab, 在区间0,ba上为减函数,在区间ba, ∞上为增函数(证明略).定义域受限制时,这种方法更加重要.
小结:有些题目,尽管有ax bx的形式(两数之积为常数),但因为受定义域的限制,不能使“=”成立,因此不能使用平均值不等式定理,这时就用函数的图象或导数的方法.
高考试题并不是课本知识内容的简单再现,而是取材于课本,加以变化提高而得到的.新课程标准从不同的侧面强调了一个重要理念,要注重学生能力的培养,其中包括学生创新能力的培养,而要创新,必须要求学生熟练掌握课本知识,必须要有扎实的基本功.在数学教学中,所以教师要重视课本教学.(1)重新认识教材,重视课本上的探究,课本上的思考.在数学教学中,教师要让学生动起来,使学生从中挖掘创新素材,激发学生的学习兴趣,促使学生巩固所学知识,培养学生的创新能力.(2)重新认识教材,重视课本上的例题教学.近年来,新课标卷频繁出现对例题的改编,但学生得分却不高.在数学教学中发现,学生对例题只是看看,并不深入钻研,有些例题看似简单,其实包含了许多数学思想和解题方法,教师在课堂上要把例题讲透,特别是公式的推导,例题的分析,还要进行一题多解,在此基础上当堂进行适当改变,利用一题多变,充分调动学生的学习积极性,以达到促使学生创新的目的.(3)重新认识教材,重视课本上的练习题和习题.学而时习之,这就要求学生在数学教学中听懂、理解教师所讲的内容,还要做对应的练习,使学生在练习中巩固所学知识.课本上的题基本都是阶梯式的,比较适合学生的学情,教师要让学生在做题过程中完全消化所学知识,并给学有余地的学生适当改变题目条件,充分发挥学生的潜能,提高他们的数学学习能力.(4)重新认识教材,重视课本上的章小结.每一章学习后,教师要引导学生阅读章小结,归纳出本章的要点,立足于教材,让学生由局部认识整体,由特殊认识一般,从本质上把握其内在联系,抓住共性,总结知识规律,用掌握的知识和能力举一反三,在提高能力的同时,提高数学成绩.
总之,在数学教学中,教师要立足课本,帮助学生形成合理的认知结构,培养学生创新意识,提高学生的创新能力.