函数的单调性和极值 最值怎么求

函数的单调性和极值 最值怎么求,第1张

可以用导数求解。

解:设函数y=f(x)

求其单调性,一般是对其求导数,y’=f’(x)。

当f’(x)>0时,f(x)单调递增;

当f’(x)<0时,f(x)单调递减;

当f’(x)=0时 f(x)取得极值。

最小值:设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:

①对于任意实数x∈I,都有f(x)≥M;

②存在x0∈I。使得f (x0)=M,那么,我们称实数M 是函数y=f(x)的最小值。

最大值:设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:

①对于任意实数x∈I,都有f(x)≤M;

②存在x0∈I。使得f (x0)=M,那么,我们称实数M 是函数y=f(x)的最大值。

扩展资料:

并非每个周期函数都有最小正周期。

周期函数有以下性质:

(1)若T(T≠0)是f(x)的周期,则-T也是f(x)的周期。

(2)若T(T≠0)是f(x)的周期,则nT(n为任意非零整数)也是f(x)的周期。

(3)若T1与T2都是f(x)的周期,则  也是f(x)的周期。

(4)若f(x)有最小正周期T,那么f(x)的任何正周期T一定是T的正整数倍。

(5)T是f(x)的最小正周期,且T1、T2分别是f(x)的两个周期,则T1/T2∈Q(Q是有理数集)

(6)若T1、T2是f(x)的两个周期,且T1/T2是无理数,则f(x)不存在最小正周期。

(7)周期函数f(x)的定义域M必定是双方无界的集合。

两个一次函数表达式中:

当两个一次函数表达式中的k相同,b也相同时,则这两个一次函数的图像重合;

当两个一次函数表达式中的k相同,b不相同时,则这两个一次函数的图像平行;

当两个一次函数表达式中的k不相同,b不相同时,则这两个一次函数的图像相交;

当两个一次函数表达式中的k不相同,b相同时,则这两个一次函数图像交于y轴上的同一点(0,b);

当两个一次函数表达式中的k互为负倒数时,则这两个一次函数图像互相垂直。

参考资料:

——函数

函数值域最值常用的方法

1) 利用基本函数求值域法:有的函数结构并不复杂,可以通过基本函数的值域及不等式的性质直接观察出函数的值域 例1:y=1/(2+)

2) 反函数法:用函数和它的反函数的定义域和值域的关系,可以通过求反函数的定义域而得到原函数的值域 对形如y=(cx+d)/(ax+b) (a=!0)的函数可用此法 例2:y=(2x-1)/(2x+1) ; y=(5x-1)/(4x+2) , x属于[-3,-1]

3) 配方法:配方法是求“二次函数类”值域的基本方法,形如F(x)=a[f2(x)+bf(x)+c]的值域问题,均使用配方法。

4) 换元法运用代数或三角代换,将所给函数化成值域容易确定的另一函数,从而给出原函数的值域,形如y=ax+b(cx+d)(1/2) (a,b,c,d均为常数,且a=!0)的函数常用此方法求解(注意1新元的取值范围,即换元后的等价性2换元后的可 *** 作性) 例4已知函数f(x)=2x(1/2)+(4-x)(1/2),则函数f(x)的值域_________

5) 判别式法将函数转化为x 的二次方程F(x,y)=0,通过方程有实根,判别式>=0,从而求得函数的值域,形如 (a1,a2不同时为0)的函数的值域常用此法求解。(分子,分母没有公因式;此时函数的定义域是全体实数)例5:;

6) 不等式法:利用基本不等式: 应用此法注意条件“一正二定三相等”例6:若函数f(x)的值域为[1/2,3],则函数F(x)=f(x)+的值域为_____

7) 数形结合法:若函数的解析式的几何意义较明显,诸如距离,斜率等,可用数形结合的方法。 例7:对a,bR设max{a,b}=求函数f(x)=max{},的最小值

8) 导数法:

9) 已知函数的值域,求函数中待定字母的取值范围 9例9:已知函数f(x)=的定义域,值域是[0,2],求m,n的值域。

函数的图像

1:函数图像的基本做法:1)描点法

2) 图像变换法

3) 做图像的一般步骤:a求出函数的定义域;b讨论函数的性质(奇偶性,周期性)以及函数上的特殊点(如渐近线,对称轴)c利用基本函数的图像画出所给函数的图像

2:函数变换的四种形式:

1)平移变换左加右减

2)对称变换 a:y=f(x)和y=f(-x); y=-f(x)和y=f(x); y=-f(-x)和y=f(x); y=和y=f(x)分别关于y轴,x轴,原点,直线y=x对称。

b:若对定义域内的一切x均有f(x+m)=f(m-x),则y=f(x)的图像关于x=m对称;

c:y=f(x)与y=2b-f(2a-x)关于点(a,b)成中心对称

3)伸缩变换:y=af(x) y=f(ax)

4)翻折变换 y= y=f()

3函数图像的对称性

1) f(-x)=-f(x) 图像关于原点对称

2) f(-x)=f(x) 图像关于y轴对称

3) y=和y=f(x) 图像关于y=x对称

4) f(a+x)=f(a-x) 图像关于x=a对称

5) f(a+x)=-f(a-x) 图像关于(a,0)对称

函数单调性

判断函数单调性的常用方法:

1) 定义法

2) 两增(减)函数的和还增(减);增(减)函数与减(增)函数的差还是增(减)函数;

3) 减函数在对称的两个区间上具有相同的单调性;偶函数在对称的两个区间上具有相反的单调性、

4) y=f(x)在D上单调则y=f(x)在D的子区间上也单调,并且具有相同的单调性。

5) y=f(u),u=g(x)单调性相同,则y=f(g(x))是增函数;单调性相反,则y=f(g(x))是减函数(同增异减);

6) 互为反函数的两个函数具有相同的单调性

7) 利用导数判断函数的单调性

8) 抽象函数的单调性:做差;做商(注意分母不为零且同号)。

9) 关于函数f(x)=x+a/x(a>0)单调性及应用

例1:函数在定义域上是减函数

例2: 已知函数f(x)=+a/x在[2,+)单调增,求a的取值范围

例3:函数f(x)=,g(x)=x(2-x)的单调区间

例4:函数f(x)对任意的 都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,并且当 x>0是,f(x)>1,求证f(x)是R上的增函数。

例5:某食品厂定期购买面粉,已知该厂每天需要面粉6吨,每吨面粉的价格为1800元,面粉的保管及其他费用为平均每吨每天三元,购买面粉每次需要支付运费900元。

(1) 求该厂每隔多少天购买一次面粉,才能使平均每天所支付的总费用最少?

(2)若提供面粉的公司规定:当一次购买的面粉不少于210吨时,其价格可享受9折优惠,问该厂是否考虑利用此优惠条件?说明原因。

例6:已知f(x)为R上的减函数,求满足< f(1)的实数x的取值范围。

例7:是否存在实数a是函数f(x)= 在[2,4]上市增函数?如果存在,说明a可取哪些值;如果不存在,请说明理由。

函数的奇偶性

1:定义:y=f(x), 定义域关于原点对称

偶函数:f(-x)=f(x)

奇函数:f(-x)=-f(x) (原点有定义有f(0)=0)

2奇函数,偶函数的图像的性质:

奇函数图像关于原点对称;

偶函数图像关于y轴对称。

3判断奇偶性方法

1) 定义

2) 定义变形:f(-x)+f(x)=0()为奇函数; f(-x)-f(x)=0()为偶函数。

3) 函数奇偶性满足下列性质:奇+奇=奇;偶+偶+偶;

奇奇=偶;偶偶=偶;奇偶=奇。

4)奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性; 偶函数在对称的单调区间内有相反的单调性。

周期公式:

1:若函数关于直线x=a和直线x=b对称。则函数f(x)为周期函数,2是它的一个周期;

2:若函数关于点(a,0)和(b,0)对称。则函数f(x)为周期函数,2是它的一个周期;

3若函数关于点(a,0)和直线x=b对称。则函数f(x)为周期函数,4是它的一个周期;

例1:f(x)=lg()

例2:

例3:

例4:

例5:在R上定义的函数f(x)是偶函数,且f(x)=f(2-x),若f(x)在区间[1,2]是减函数,讨论f(x)[-2,-1]和[3,4]上的单调性。

例6:已知f(x)是偶函数,且在[)是增函数,如果f(ax+1)f(x-2)在x[1/2,1]恒成立,求实数a的取值范围

例7:已知 其中a,b,c,d为常数,若f(-7)=-7求f(7)

周期公式:

1:若函数关于直线x=a和直线x=b对称。则函数f(x)为周期函数,2是它的一个周期;

2:若函数关于点(a,0)和(b,0)对称。则函数f(x)为周期函数,2是它的一个周期;

3若函数关于点(a,0)和直线x=b对称。则函数f(x)为周期函数,4是它的一个周期;

求函数解析式常用方法:

(1)定义法:有已知条件f[g(x)]=F(x),可将F(x),改写成g(x)的表达式,然后以x代替g(x), 使得f(x)的表达式常需“凑配”。

例1:f((1-x)/(1+x))=(1-x2)/(1+x2)求f(x)的解析表达式。

(2)变量代换法:有已知条件f[g(x)]=F(x),令t=g(x),然后反解出x=g-1(t)带入F(x),即可得f(x)的表达式。

例2:f(e x-1)=2x2-1求f(x)的解析表达式

(3)待定系数法:又是给定函数特征求函数的解析式,可用待定系数法。例3:函数是二次函数可设为f(x)=ax2+bx+c(a不等于零)。期中a,b,c是待定系数,根据题设条件列出方程组,解出abc

例3;设二次方程f(x)满足f(x-2)=f(-x-2)。且图像在y轴上的截距为1,被x轴截得的线段长为22(1/2),求f(x)的解析式。

(4)函数方程法:将f(x)作为一个未知量来考虑,建立方程组。消去另外的未知量便得f(x)的表达式。 例4::已知f(x)-f(1/x)lnx=1,求解f(x)的表达式

(5) 参数法:引入某个参数,然后写出用这个参数表示变量的式子(即参数方程),再消去参数就得f(x)表达式。 例5:已知 f(3sinx)=cot(2)x求f(x)的表达式

(6)赋值法:对于抽象函数f(x),如果满足条件中对一切实属成立。那么对于特殊值仍然成立。我们就可以赋予特殊值。 例6:已知f(x)满足:f(0)=1,且对任意的x,y属于R都有f(xy+1)=f(x)f(y)-f(y)+x-2求f(x)

(7) 根据某实际问题建立一种函数关系式,这种情况须引入合适的变量,根据数学的有关知识找出函数关系式。

一次二次函数

1 一次函数

a形如y=kx+b 叫做一次函数值域R;b=0,y=kx叫做正比例函数

b一次函数的k叫做直线y=kx+b的斜率,b叫做y=kx+b的截距。

c函数图像(性质):

1已知函数y=(2m-1)x+1-3m,求m为何值时:

这个函数为正比例函数;

(2)这个函数为奇函数

(3)函数值y随x的增大而减小

2一次函数y=(3a-7)x+a-2的图像与y轴的交点在x轴上方,且y随x的增大而减小,则a的取值范围______

3已知函数f(x)=2mx+4,若在[-2,1]上存在,使得f()=0,求实数m的取值范围。

4关于x的方程ax+1=|x|有两个不同的实根,求实数a的取值范围

2 二次函数

a形如 叫做二次函数

值域 a>0 ; a<0

b二次函数有三种形式 A: 一般式

B :顶点式

C 两根式

c二次函数的基本概念: 1对称轴

2顶点坐标 3零点(根)

4韦达定理 5

d 一元二次方程的判别式

e函数图像:(性质)

1已知二次函数f(x)满足f(2)=-1,f(-1)=-1,f(x)的最大值是8,试确定二次函数

2二次函数的顶点坐标(2,3)且经过点(3,1)求这个二次函数的解析式

3已知抛物线与x轴交与点A(-1,0),B(1,0),并经过点(0,1),求抛物线的解析式

4已知二次函数f(x),当x=2时有最大值16,他的图像截x轴所得的线段长为8,求解析式

5二次函数的图像如图所示,则点P(a, )第几象限_____

6以为自变量的二次函数,m为不小于0的整数,它的图像与x轴交与点A和点B,A在原点的左边,B在原点的右边。求这个函数的解析式画出这个二次函数的草图

7如图,抛物线与x轴交与A,B两点且线段OA:OB=3:1则m=_______

8已知函数

(1) 求对一切x,f(x)的值恒为非负实数时a的取值范围;

(2) 在(1)的条件下,求方程的根的取值范围

9正方形CDEF的边长为4,截取一个角得五边形ABCDE,已知AF=2,BF=1,在AB上求一点P使矩形PNDM有最大面积

函数的应用

1将进货单价为8元的商品按10元一个销售时,每天可卖100个,若这种商品价格每上涨一元,日销售量就减少10个,为了获得最大利润,此商品的销售单价应定为多少元?

2一次时装表演会预算中票价每张100元,容纳观众人数不超过2000元,毛利润y(百元)关于观众人数x(百人)之间的函数图像如右图所示,当观众人数超过1000人时,表演会组织者需向保险公司缴纳定额平安保险费5000元(不列入成本费用):

(1)当观众人数不超过1000人时,毛利润y关于观众人数的函数解析式和成本费用 S(百元)关于观众人数x的函数解析式

(2)若要使这次表演会获得36000元的毛利润。那么需要售出多少张门票?需付成本费多少元?

3某蔬菜基地种植西红柿,有有历年市场行情得知,从2月1日起的300天内,西红柿的市场售价与上市时间的关系用下图(1)的一条折线表示。西红柿的种植成本与上市时间的关系用图(2)的抛物线表示。

(1)写出图(1)表示的市场售价与时间的函数关系P=f(t);写出图(2)表示的种植成本与时间的函数关系Q= g(t);

(2)认定市场售价减去种植成本为纯收益,问何时上市的西红柿收益最大?

2函数的零点

函数的零点就是方程f(x)=0的实数根,也是函数的图像与x轴的交点的横坐标。零点概念体现了函数和方程之间的密切联系

勘根定理:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图像是连续不断的一条曲线,并且有f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在,使得f(c)=0,这个c就是方程的f(x)=0 根

1函数f(x)=的零点是______

2函数的零点所在的大致区间是______

3已知函数的图像如右图所示,求b的取值范围______

4方程的两根分别在区间(2,3)(3,4)之间,求的取值范围

5方程有一非零根,方程有一非零根,求证方程必有一根介于之间

6求证方程在(0,1)内必有一个实数根

7函数的零点大致区间在_________

8已知函数恒有零点,求a的取值范围

9关于x的方程的一根比1大,一根比1小,求a的取值范围

10根据函数的性质,指出函数的零点所在的大致区间

二分法:不讲

A函数的性质应用

1已知定义域为R的函数是奇函数

(1)求a,b的值

1函数奇偶,单调性解决问题2脱掉f利用函数单调性3注意函数定义域的限制

(2)若对任意的不等式恒成立,求k的取值范围

2函数f(x)( )是奇函数,且当

时是增函数,若f(1)=0,求不等

式<0的解集

B待定系数法的应用

3已知二次函数f(x)二次项系数为a且不等式f(x)>-2x的解集为(1,3)

(1) 若方程f(x)+6a=0有两个相等的根,求f(x)的解析式

(2) 若f(x)的最大值为正数,求a的取值范围

4已知f(x)是二次函数,且不等式f(x)<0的解集是(0,5)且f(x)在区间[-1,4]上的最大值是12,求f(x) 的解析式

C有关恒成立问题

5设,且为方程f(x)=0的两个实根,若,不等式对任意实数恒成立,求m的值

6已知函数,

(1) 当a=,求f(x)的最小值、

(2) 若对任意恒成立,试求实数a的取值范围

7我国是一个水资源比较缺乏的国家之一,各地采用价格控制手段来达到节约用水的目的,某市用水收费的方法是:水费=基本费+超额费+损耗费

若每月用水量不超过最低限量a(),只付基本费8元和每月定额损耗费c元:若用水量超过a()时,除了付以上的基本费和损耗费外,超过部分每立方米付b元的超额费,已知每户每月的定额损耗费不超过5元;

一次函数的最值,是要结合

自变量的取值范围

来确定的。

因为它本身是没有最值的。

你所举的例子,显然Y随X的增大而减少,

那么在X的最值范围内,当X最大时,Y最小,当X最小时,Y最大。

关键是需要你结合题意正确地确定出自变量的取值范围才行。

单独凭你给出的条件,我也不敢妄下结论。

一般来说,如果这个一元二次函数的定义域是R的话:

(1)函数开口向上,即a>0时,则没有最大值,只有最小值,即函数的顶点,可用函数的顶点公式:(-b/2a,(4ac-b^2)/4a)来求

(2)函数开口向上,即a<0时,则没有最小值,只有最大值,求法同上

若该函数的定义域不是R的话:

(1)函数开口向上,即a>0时:

①当-b/2a在定义域内时,有最小值,再看定义域区间

假设是闭区间[m,n],若-b/2a>(n+m)/2,则最大值是x=m时的函数值,若-b/2a<(n+m)/2,则相反,若两者相同,则最大值即是端点值

当定义域区间是开区间(m,n)时,则无最大值

还有就是区间是半开半闭的情况时,即[m,n)或(m,n]时,按上面闭区间的方法计算,但若x取不到,则没有最大值

②当-b/2a不在定义域内时,

假设是闭区间[m,n],则最小值和最小值就是两个端点值,算一下再比较大小就行

当定义域区间是开区间(m,n)时,则无最大最小值

当区间是半开半闭的情况,即[m,n)或(m,n]时,按上面闭区间的方法计算,关键是看能不能取到,但肯定是只有一个最值的

至于函数开口向下,即a<0的情况,上面的看懂了就会了

其实最方便的还是画个草图,分情况讨论一下就行了 ,算二次函数的最值问题只要不弄错定义域,情况分清楚,不讨论错还是很简单的

很高兴为你解答有用请采纳

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