高中数学分离常数法仔细讲解(很实用)
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分离常数法与分离参数法的应用娄底二中康惠如一):分离常数法:是研究分式函数的一种代数变形的常用方法:主要的分式函数有22s i n;;;s i nxxa xb a x b xc m a n m x ny y y yp a qc xd p x qm x n x p+++++====+++++等。
解题的关键是通过恒等变形从分式函数中分离出常数.1)用分离常数法求分式函数的值域例1:求函数31()2xf xx+=-(1)x≤的值域解:由已知有()()32213277()3.222x xf xx x x⎡⎤⎣⎦-++-+===+---。
由1x≤,得21x-≤-。
所以1102x-≤<-。
故函数f(x)的值域为{}:43y x-≤<.2)用分离常数法判断分式函数的单调性例2:已知函数f(x)= (),x a a bx b+≠+,判断函数f(x)的单调性。
解:由已知有f(x) =()1,x b a b a bx bx b x b++--=+≠++.所以,当a b->时,函数f(x)在(,)b-∞-和(,)b-+∞上是减函数;当a-b<0时,函数f(x)在(,)b-∞-和(,)b-+∞上是增函数。
3)用分离常数法求分式函数的最值例3:设x>-1,求函数f(x)=27101x xx+++的最小值。
解:因为x>-1,所以x+1>0.f(x)= ()()211711101x x x +-++-+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦+ ()()215141x x x ++++=+4(1)51x x =++++4(1)51x x =++++当且仅当, 411x x +=+,即x=1时,等号成立。
所以当x=1时,f(x)取得最小值9.二:分离参数法分离参数法是求参数的最值范围的一种方法。
通过分离参数,用函数的观点讨论主变元的变化情况,由此我们可以确定参数的变化范围。
这种方法可以避免分类讨论的麻烦,从而使问题得以顺利解决。
方法四 分离(常数)参数法分离(常数)参数法是高中数学中比较常见的数学思想方法,求参数的范围常常与分类讨论、方程的根与零点等基本思想方法相联系,其中与二次函数相关的充分体现数形结合及分类思想方法的题目最为常见.与二次函数有关的求解参数的题目, 相当一部分题目都可以避开二次函数,使用分离变量,使得做题的正确率大大提高,随着分离变量的广泛使用,越来越多的压轴题都需要使用该思想方法. 1 分离常数法分离常数法在含有两个量(一个常量和一个变量)的关系式(不等式或方程)中,要求变量的取值范围,可以将变量和常量分离(即变量和常量各在式子的一端),从而求出变量的取值范围. 1.1 用分离常数法求分式函数的最值(值域)分离常数法是研究分式函数的一种代数变形的常用方法,主要的分式函数有ax by cx d+=+,22ax bx c y mx nx p ++=++,x x m a n y p a q⋅+=⋅+,sin sin m x n y p x q ⋅+=⋅+ 等,解题的关键是通过恒等变形从分式函数中分离出常数.例1. 已知函数()242x x a af x a a-+=+(0a >且1a ≠)是定义在R 上的奇函数.(Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)求函数()f x 的值域;(Ⅲ)当[]1,2x ∈时, ()220xmf x +-≥恒成立,求实数m 的取值范围.【答案】(Ⅰ) 2a =;(Ⅱ) ()1,1-;(Ⅲ) 10,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 【解析】试题分析:(Ⅰ)由函数为奇函数可得()()f x f x -=-,即242422x x x xa a a aa a a a---+-+=-++,可得2a =.(Ⅱ)分离常数可得()2121x f x =-+,故函数为增函数,再由211x+>,可得211121x -<-<+,即可得函数的值域.(Ⅲ)通过分离参数可得()()212221xx xm +-≥-在[]1,2x ∈时恒成立,令()2113xt t =-≤≤,,则有()()2121t t m t tt+-≥=-+,根据函数21y t t=-+的单调性可得函数的最大值,从而可得实数m 的取值范围(Ⅱ)由(Ⅰ)可得()22221212222121x x x x xf x ⋅--===-⋅+++, ∴函数()f x 在R 上单调递增, 又211x+>,∴22021x -<-<+, ∴211121x -<-<+.∴函数()f x 的值域为()1,1-.(Ⅲ)当[]1,2x ∈时, ()21021x xf x -=>+. 由题意得()212221x x xmf x m -=≥-+在[]1,2x ∈时恒成立, ∴()()212221xx x m +-≥-在[]1,2x ∈时恒成立.令()2113xt t =-≤≤,,则有()()2121t t m t tt+-≥=-+,∵当13t ≤≤时函数21y t t=-+为增函数,∴max 21013t t ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭. ∴103m ≥. 故实数m 的取值范围为10,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 例2.一种作图工具如图1所示.O 是滑槽AB 的中点,短杆ON 可绕O 转动,长杆MN 通过N 处铰链与ON连接,MN 上的栓子D 可沿滑槽AB 滑动,且1DN ON ==,3MN =.当栓子D 在滑槽AB 内作往复运动时,带动..N 绕O 转动一周(D 不动时,N 也不动),M 处的笔尖画出的曲线记为C .以O 为原点,AB 所在的直线为x 轴建立如图2所示的平面直角坐标系. (Ⅰ)求曲线C 的方程;(Ⅱ)设动直线l 与两定直线1:20l x y -=和2:20l x y +=分别交于,P Q 两点.若直线l 总与曲线C 有且只有一个公共点,试探究:OQP ∆的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由.【答案】(Ⅰ)221164x y +=;(Ⅱ)存在最小值8. 【解析】(Ⅰ)设点(,0)(||2)D t t ≤,00(,),(,)N x y M x y ,依题意,第21题图1第21题图22MD DN =,且||||1DN ON ==,所以00(,)2(,)t x y x t y --=-,且2200220()1,1.x t y x y ⎧-+=⎪⎨+=⎪⎩即0022,2.t x x t y y -=-⎧⎨=-⎩且0(2)0.t t x -= 由于当点D 不动时,点N 也不动,所以t 不恒等于0,于是02t x =,故00,42x yx y ==-,代入2201x y +=,可得221164x y +=,即所求的曲线C 的方程为221.164x y +=又由,20,y kx m x y =+⎧⎨-=⎩ 可得2(,)1212m m P k k --;同理可得2(,)1212m m Q k k -++.由原点O 到直线PQ的距离为d =和|||P Q PQ x x -,可得22111222||||||||222121214OPQP Q m m m S PQ d m x x m k k k ∆=⋅=-=⋅+=-+-. ② 将①代入②得,222241281441OPQk m S k k ∆+==--. 当214k >时,2224128()8(1)84141OPQ k S k k ∆+==+>--;当2104k ≤<时,2224128()8(1)1414OPQ k S k k ∆+==-+--.因2104k ≤<,则20141k <-≤,22214k ≥-,所以228(1)814OPQ S k ∆=-+≥-,当且仅当0k =时取等号. 所以当0k =时,OPQ S ∆的最小值为8.综合(1)(2)可知,当直线l 与椭圆C 在四个顶点处相切时,OPQ ∆的面积取得最小值8. 1.2 用分离常数法判断分式函数的单调性例3....例4.【2018届高三训练】若不等式x2+ax+1≥0对一切则a的最小值为( )A. 0B. -2C. -3【答案】C2 分离参数法分离参数法是求参数的取值范围的一种常用方法,通过分离参数,用函数观点讨论主变量的变化情况,由此我们可以确定参数的变化范围.这种方法可以避免分类讨论的麻烦,从而使问题得以顺利解决.分离参数法在解决有关不等式恒成立、不等式有解、函数有零点、函数单调性中参数的取值范围问题时经常用到. 解题的关键是分离出参数之后将原问题转化为求函数的最值或值域问题.2.1 用分离参数法解决不等式恒成立问题例5.【2018届天一大联考高中毕业班阶段性测试(四)__________.【解析】由题可知:t=n+1M的最小值是例6.(1(2)围.【答案】(1(2【解析】(1(22.2 求定点的坐标例7. .【反思提升】综合上面的例题,我们可以看到,分离参(常)数是通过将两个变量构成的不等式(方程)变形到不等号(等号)两端,使两端变量各自相同,解决有关不等式恒成立、不等式存在(有)解和方程有解中参数取值范围的一种方法.两个变量,其中一个范围已知,另一个范围未知,解决问题的关键是分离变量之后将问题转化为求函数的最值或值域的问题.分离变量后,对于不同问题我们有不同的理论依据需遵循.。
分离常数法是一种求解常微分方程的方法,常用于线性常微分方程组的解析解。
以下是分离常数法常用的三个公式:
变量分离公式:适用于可分离变量的一阶常微分方程,形式为dy/dx = f(x)g(y)。
可以将方程分离为f(y)dy = g(x)dx,然后进行积分求解。
积分因子公式:适用于形如dy/dx + P(x)y = Q(x) 的一阶线性常微分方程。
通过求解积分因子μ(x) = e^(∫P(x)dx) ,将方程乘以积分因子,然后进行积分求解。
初值条件公式:对于一阶常微分方程的初值问题,形如dy/dx = f(x, y) ,y(x0) = y0。
可以将x0 和y0 代入方程中,得到f(x0, y0) = dy/dx 在初始条件下的值。
这个条件可以用来确定常数C,从而得到特定的解析解。
这些公式是分离常数法的基本工具,可以帮助我们将常微分方程转化为可进行积分的形式,从而求解方程的解析解。
但需要注意的是,不是所有的常微分方程都可以使用分离常数法求解,而且有时候可能需要额外的技巧和方法来解决更复杂的问题。
分离常数法例题
分离常数法是数学中用来解决方程的一种常用方法,它可以有效地解决许多复杂的方程。
分离常数法通常用来解决一元二次方程的解法。
本文将通过一个例题来详细讲解如何使用分离常数法来求解一元二次方程。
首先,我们来看一个例子:
6x - 5x - 6 = 0
我们可以将这个方程分解成两部分:
6x - 5x = 6
我们可以使用分离常数法来解决这个方程。
首先,我们要把项数中的常数项 6到右边,将方程化为零:
6x - 5x - 6 = 0
↓
6x - 5x = 6
接下来,我们需要把方程分解成两个部分:
6x - 5x = 6
↓
6x = 5x + 6
最后,我们可以使用公式求解这个方程:
x = (5(25 - 4*6))/12
x = (519)/12
因此,x解为:
x = -0.5833 x = 0.9167
本文介绍了如何使用分离常数法来解决一元二次方程的例题。
我们可以先将方程分解成两部分,然后把方程中的常数项移到右边,最后使用公式求解。
分离常数法是一种有效的解决方法,可以解决许多复杂的方程。
在分离常数法的推理过程中,我们需要注意以下几个方面:
1.原方程分解成两部分,使其易于分析和求解
2.常数项从右边移到左边
3. 使用正确的公式求解
4.保答案是正确的
因此,在使用分离常数法解决方程时,要注意以上几点,以确保答案准确。
分离常数法是一种非常有效的方法,它能够有效解决许多复杂的方程。
但是,要正确使用它,必须先掌握其原理和步骤,并确保每一步都正确无误。
这样才能得出正确的答案。
分离常数法与分离参数法一:分离常数法:是研究分式函数的一种代数变形的常用方法:主要的分式函数有22sin ;;;sin x x ax b ax bx c ma n m x n y y y y pa q cx d p x q mx nx p+++++====+++++等。
解题的关键是通过恒等变形从分式函数中分离出常数.1)用分离常数法求分式函数的值域例1:求函数31()2x f x x +=-(1)x ≤的值域 解:由已知有()()32213277()3.222x x f x x x x ⎡⎤⎣⎦-++-+===+---。
由1x ≤,得 21x -≤-。
所以1102x -≤<-。
故函数f(x)的值域为{}:43y x -≤<. 2)用分离常数法判断分式函数的单调性例2:已知函数f(x)=(),x a a b x b+≠+,判断函数f(x)的单调性。
解:由已知有f(x) =()1,x b a b a b x b x b x b++--=+≠++.所以,当0a b ->时,函数f(x)在(,)b -∞-和(,)b -+∞上是减函数;当a -b<0时,函数f(x)在(,)b -∞-和(,)b -+∞上是增函数。
3)用分离常数法求分式函数的最值例3:设x>-1,求函数f(x)= 27101x x x +++的最小值。
解:因为x>-1,所以x+1>0.f(x)= ()()211711101x x x +-++-+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦+()()215141x x x ++++=+4(1)51x x =++++4(1)51x x =++++当且仅当, 411x x +=+,即x=1时,等号成立。
所以当x=1时,f(x)取得最小值9.二:分离参数法分离参数法是求参数的最值范围的一种方法。
通过分离参数,用函数的观点讨论主变元的变化情况,由此我们可以确定参数的变化范围。
这种方法可以避免分类讨论的麻烦,从而使问题得以顺利解决。
分离常数法与分离参数法在数学解题中的应用分离常数法与分离参数法在数学解题中的应用分离常数法是研究分式函数的一种代数变形的常用方法,主要的分式函数2X有y axb ,y ax 2 bxc ,y max n,ymSinx n 等.解题的关键是通过cx d mx 2~nx ~pp a qp sinx q恒等变形从分式函数中分离出常数•1•用分离常数法求分式函数的值域例1 求函数 f(x)3x 1 (x 1)的值域.x 2解 由已知有f(x)3[(x 2) 2] 13(x 2) 7 37x 2x 2x 2由x 1,得x 2 1 . •110.x 2•••函数f(x)的值域为{y R| 4 y 3}.2•用分离常数法判断分式函数的单调性例2已知函数f(x) 「(a b),判断函数f(x)的单调性. x b 解由已知有y (x b) a b 1 口,x b .x bx b所以,当a b 0时,函数f (x)在(,b)和(b,)上是减函数;当a b 0时,函数f (x)在(,b)和(b,)上是增函数.3.用分离常数法求分式函数的最值2x 7x 10的最小值.x 11,二 x 10.由已知有分离参数法1,求函数f(x) 2f(x)1)2 5(x 1) 41x 19 .当且仅当x 1 —,即x 1时,等号成立.x 17[(x 1) 1] 10 (x x 2j(x 1)丄 5X x 14 [(x 1)] 5x 1•••当x 1时, f (x)取得最小值9.分离参数法是求参数的取值范围的一种常用方法,通过分离参数,用函数观点讨论主变量的变化情况,由此我们可以确定参数的变化范围.这种方法可以避免分类讨论的麻烦,从而使问题得以顺利解决•分离参数法在解决有关不等式恒成立、不等式有解、函数有零点、函数单调性中参数的取值范围问题时经常用到.解题的关键是分离出参数之后将原问题转化为求函数的最值或值域问题.1•用分离参数法解决函数有零点问题例4已知函数g(x) x2ax 4在[2,4]上有零点,求a的取值范围•解•••函数g(x) x2ax 4在[2,4]上有零点,.••方程x2 ax 4 0在[2,4]上有实根,即方程a x 4在[2,4]上有实根•x令f(x) x 4,则a的取值范围等于函数f(x)在[2,4]上的值域•x又f(X)1 $ (x 2)2x 2)0在x [2,4]上恒成立,••• f(x)在[2,4]上是x x增函数•••• f (2) f (x) f ⑷,即4 f (x) 5. ••• 4 a 5.2•用分离参数法解决函数单调性问题2例5已知f(x)空竺仝在[1,)上是单调递增函数,求a的取值范围•2xf (x)又f(x)在[1,)上是单调递增函数,• f (x) 0・于是可得不等式a x2对于x 1恒成立• • a ( x2)max •由x 1,得x2「• a 1 •3・用分离参数法解决不等式恒成立问题例6已知不等式mx2 2x m 1 0对满足2 m 2的所有m都成立, 求x的取值范围•解原不等式可化为(x2 1)m 2x 1 0,此不等式对2 m 2恒成立•构造函数f(m) (x2 1)m 2x 1 , 2 m 2,其图像是一条线段•根据题意有f( 2) 2(/ 1) 2x 1 0,即2x2 2x 3解得2 72f (2) 2(x 1) 2x 1 0 2x 2x 1 0-1 7 x 1 3.2 24•用分离参数法解决不等式有解问题例7如果关于x的不等式|x 3 |x 4 2a 1 0的解集不是空集,求参数a的取值范围.解原不等式可化为x 3 |x 4 2a 1.•••原不等式的解集不是空集,••• (x 3 x 4)min 2a 1.又x 3 x 4 (x 3) (x 4) 1,当且仅当(x 3)(x 4) 0时,等号成立,••• 2a 11,即a 1 .5.用分离参数法求定点的坐标例8 已知直线I : (2 m 1)x (m 1)y 7m 4 0,m R,求证:直线I恒过定点.解直线I的方程可化为x y 4 m(2x y 7) 0.设直线I恒过定点M(x,y).由m R,得x y 4 0M(3,1).2x y 7 0•••直线I恒过定点(3,1).。
代数式变形在高中数学中的应用(一)分式函数应对策略之分离常数法代数式变形在高中数学中应用十分广泛。
其中的分离常数法是研究分式函数的变形的常用方法。
分式型函数解题的关键是采用拆项使分式的分子为常数,或拆项分成一个整式和一个分式(该分式的分子为常数)的形式。
通过这种变形,转变成一次函数,二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数等我们熟悉的基本函数,然后根据它们的性质求解。
主要的分式函数有:ax b y cx d+=+,22ax bx c y mx nx p ++=++,x x m a n y p a q ⋅+=⋅+,sin sin m x n y p x q ⋅+=⋅+,等几种形式,下面分别加以讨论。
1、一次分式函数: 形如(),(0,)ax b f x c ad bc cx d+=≠≠+ 函数叫一次分式函数。
利用分离常数法变形如下:(),ad ad ad ax b b ax b a c c c f x cx d cx d c cx d++--+===++++ 设ad b m c -=, 则: ()ax b f x cx d +=+,不难看出()f x 像可由反比例函数 m y cx=图像经过平移取得。
从而很轻易解答如下问题:对于函数 ()(),()ax b a m ad f x f x m b cx d c cx d c+=⇔=+=-++ (1.)定义域是:(,)(,)d d c c -∞--+∞; (2.)值域是:(,)(,)a a cc -∞+∞;(3.)对称点为:(,)d a c c -,对称轴为:(()a d y x c c-=±+; (4.)单调性为: 当0m >时,()ax b f x cx d +=+ 在 (,)d c -∞- 上及 (,)d c-+∞ 上都是增函数,且(,)d x c ∈-∞-时,()(,)a f x c ∈-∞,(,)d x c ∈-+∞时,()(,)a f x c ∈+∞; 当 0m <时,()ax b f x cx d +=+ 在 (,)d c -∞- 上及 (,)d c-+∞ 上都是减函数,且(,)d x c ∈-∞-时,()(,)a f x c ∈+∞,(,)d x c ∈-+∞时,()(,)a f x c ∈-∞;例1 求函数31()(1)2x f x x x +=≤-的值域. 解 由已知有3[(2)2]1()2x f x x -++=-3(2)77322x x x -+==+--. 由1x ≤,得21x -≤-.∴1102x -≤<-.∴函数()f x 的值域为{|43}y R y ∈-≤<.例2 已知函数()()x a f x a b x b+=≠+,判断函数()f x 的单调性. 解 由已知有()1x b a b a b y x bx b ++--==+++,x b ≠-. 所以,当0a b ->时,函数()f x 在(,)b -∞-和(,)b -+∞上是减函数;当0a b -<时,函数()f x 在(,)b -∞-和(,)b -+∞上是增函数.例3 已知 ()1a bx f x x a -=-- 的图象对称中心为 (3,1)- ,求 ,ab 的值。
分离常数知识点总结一、分离常数型:1、分析问题 a、形式:一元二次不完全平方(一个平方项和一个不含x的项)( x^2+px+q),化为完全平方的功能。
b、目的要求:a>0.2、基本思路:一、通过配方法配成平方完全平方。
二、将x^2+px+q化成x^2+2ax的形势。
(其中x^2+px取出相同项a)三、化简x^2+px+q四、用(a+b)^2=a^2+2ab+b^2 即得(x+a)^2=x^2+2ax+a^2.We usually get a+x=a+/-√a^2-q=a±√a^2-q3、具体做法:一、切除x^2+px到(x+a)^2=x^2+2ax+〖(x+a)〗^2=x^2+px ,得出a=1/2p二、将x^2+px+q此后疏通三、转换后为(x+a)^2-q+a^2四、解此公式x+a1=x1+a a+x2=-a2=x2-a。
(x+a)^2=q+a^2 〖(x+a)〗^2=-q+a^24、用法(用配方法解一元二次方程)一、解单变数一次二次方程知识要领:一元二次方程的形式优化与变型,用配方法解一元二次方程。
二、推广至多元一次二次方程知识要领:多变数一次二次方程的解法,将一元二次方程套进多元一次二次方程。
三、同一元二次不等式知识要领:一元二次不等式的解法,用分离常数与中学公式解不等式特定范围。
四、指数与根号中的分离常数知识要领:同样用分离常数来解决指数与根号中的易变性。
5、配方型发扬如何使用配方法解决一元二次方程,而非给出线索,道出配方字面定义。
6、配方型应用和解方型辨析:弥补配方法与求根公式的积累好处,题目大讲解、辨析或应用7、配方应用拓展指出其他配方法应用,丰富学生知识点8、整合服务生活:如何用生活例子说明配方方法,构建做题与实际应用结合的桥梁。
分离常数解利用整数解:-1,200与19。
由于方程的解为常数,所以可设y=x+1,解得(x+1)^2=x^2+2x+1=200x^2+2x=199(x+1)^2=(x+1)^2=200x^2+x=19x^2+2x<200x^2+x<19x^2=200-xy^2+x^2+y=200y^2+19+y=200y^2=200-19-yy^2=181-2y这种方法称为分离n常数解。
分离常数法分离常数法是微分方程的一种常用解法之一,适用于一阶线性常微分方程。
它的核心思想是将方程中的变量和常数项分成两部分,从而使原方程转化成两个可分离变量的方程,进而求解出方程的解析解。
分离常数法的基本步骤如下:1. 将所给的一阶线性常微分方程写成标准形式:dy/dx = f(x)g(y),其中f(x)和g(y)为函数。
2. 将方程两端同时乘以g(y),并且将变量y的所有项移到方程的一边,变成dy/g(y) = f(x)dx。
3. 对上述等式两边同时积分,得到∫dy/g(y) = ∫f(x)dx。
4. 对所得的积分进行求解,得到一个含有常数C的方程。
5. 根据初始条件,将常数C确定下来,得到原方程的特解。
下面通过一个具体的例子来说明分离常数法的应用。
例题:求解一阶线性常微分方程dy/dx = x^2 - y^2。
解法:首先将方程整理为标准形式:dy/dx = (x^2 - y^2)将方程两端同时乘以1/(x^2 - y^2),并将变量y的项移到方程的一边,得到:dy/(x^2 - y^2) = dx对上述等式两边同时积分,得到:∫dy/(x^2 - y^2) = ∫dx对左侧的积分进行处理,可以通过部分分式分解的方法将其分解为:1/2 [∫(1/(x - y) + 1/(x + y))dy]对分解后的两个分式进行分别求积分,得到:1/2 [ln|x - y| - ln|x + y|] + C1 = x + C2其中C1和C2为常数。
整理上述方程,得到:ln|x - y| - ln|x + y| = 2(x + C2)再利用对数性质,将上述方程进一步简化为:ln(|(x - y)/(x + y)|) = 2(x + C2)再利用指数函数的性质,得到:|(x - y)/(x + y)| = e^(2(x + C2))考虑到e^(2C2)为一个正常数,上述方程可以再次简化为:(x - y)/(x + y) = Ce^(2x)其中C = e^(2C2)为常数。
分离常数法与分离参数法分离常数法是研究分式函数的一种代数变形的常用方法,主要的分式函数有ax by cx d +=+,22ax bx c y mx nx p++=++,x x m a n y p a q⋅+=⋅+,sin sin m x n y p x q ⋅+=⋅+ 等.解题的关键是通过恒等变形从分式函数中分离出常数. 1.用分离常数法求分式函数的值域 例1 求函数31()(1)2x f x x x +=≤-的值域.解 由已知有3[(2)2]1()2x f x x -++=-3(2)77322x x x -+==+--. 由1x ≤,得21x -≤-.∴1102x -≤<-.∴函数()f x 的值域为{|43}y R y ∈-≤<. 2.用分离常数法判断分式函数的单调性 例2 已知函数()()x af x a b x b+=≠+,判断函数()f x 的单调性.解 由已知有()1x b a b a b y x bx b++--==+++,x b ≠-.所以,当0a b ->时,函数()f x 在(,)b -∞-和(,)b -+∞上是减函数;当0a b -<时,函数()f x 在(,)b -∞-和(,)b -+∞上是增函数.3.用分离常数法求分式函数的最值 例3 设1x >-,求函数2710()1x x f x x ++=+的最小值.解 ∵1x >-,∴10x +>.由已知有2[(1)1]7[(1)1]10()1x x f x x +-++-+=+2(1)5(1)41x x x ++++=+4[(1)]51x x =++++59≥=.当且仅当411x x +=+,即1x =时,等号成立.∴当1x =时,()f x 取得最小值9. 分离参数法分离参数法是求参数的取值范围的一种常用方法,通过分离参数,用函数观点讨论主变量的变化情况,由此我们可以确定参数的变化范围.这种方法可以避免分类讨论的麻烦,从而使问题得以顺利解决.分离参数法在解决有关不等式恒成立、不等式有解、函数有零点、函数单调性中参数的取值范围问题时经常用到. 解题的关键是分离出参数之后将原问题转化为求函数的最值或值域问题. 1.用分离参数法解决函数有零点问题例4 已知函数2()4g x x ax =-+在[2,4]上有零点,求a 的取值范围.解 ∵函数2()4g x x ax =-+在[2,4]上有零点,∴方程240x ax -+=在[2,4]上有实根,即方程4a x x=+在[2,4]上有实根. 令4()f x x x=+,则a 的取值范围等于函数()f x 在[2,4]上的值域. 又224(2)(2)()10x x f x x x+-'=-=≥在[2,4]x ∈上恒成立,∴()f x 在[2,4]上是增函数. ∴(2)()(4)f f x f ≤≤,即4()5f x ≤≤.∴45a ≤≤.2.用分离参数法解决函数单调性问题例5 已知x a ax x x f 222)(2-+=在[1,)+∞上是单调递增函数,求a 的取值范围.解 ∵()2a af x x x =-+,∴2()1a f x x '=+.又)(x f 在[1,)+∞上是单调递增函数,∴0)(≥'x f .于是可得不等式2x a -≥对于1x ≥恒成立.∴2max ()a x ≥-.由1x ≥,得21x -≤-.∴1-≥a . 3.用分离参数法解决不等式恒成立问题例6 已知不等式2210mx x m --+<对满足22m -≤≤的所有m 都成立,求x 的取值范围. 解 原不等式可化为2(1)210x m x --+<,此不等式对22m -≤≤恒成立. 构造函数2()(1)21f m x m x =--+,22m -≤≤,其图像是一条线段.根据题意有22(2)2(1)210(2)2(1)210f x x f x x ⎧-=---+<⎪⎨=--+<⎪⎩,即2222302210x x x x ⎧+->⎪⎨--<⎪⎩.x <4.用分离参数法解决不等式有解问题例7 如果关于x 的不等式34210x x a -+--+<的解集不是空集,求参数a 的取值范围. 解 原不等式可化为3421x x a -+-<-.∵原不等式的解集不是空集,∴min (34)21x x a -+-<-.又34(3)(4)1x x x x -+-≥---=,当且仅当(3)(4)0x x --≤时,等号成立,∴211a -≥,即1a ≥. 5.用分离参数法求定点的坐标例8 已知直线l :(21)(1)740m x m y m +++--=,m R ∈,求证:直线l 恒过定点. 解 直线l 的方程可化为4(27)0x y m x y +-++-=.设直线l 恒过定点(,)M x y .由m R ∈,得40270x y x y +-=⎧⎨+-=⎩(3,1)M ⇒. ∴直线l 恒过定点(3,1).巩固练习:1、 设函数()2()log 21x f x =+的反函数为=y 1()-f x ,若关于x 的方程1()()f x m f x -=+在[1,2]上有解,则实数m 的取值范围是 2213log ,log 35⎡⎤⎢⎥⎣⎦.2、 设关于x 的方程0)5(6391=-+-+k k k x x在]2,0[内有解,求k 的取值范围.1,82⎡⎤⎢⎥⎣⎦3、 奇函数f(x)在R 上为减函数,若对任意的],1,0(∈x 不等式0)2()(2>-+-+x x f kx f 恒成立,则实数k的取值范围是 221min =+-<)(xx k4、 函数2()223f x ax x a 在[-1,1]上有零点,求a 的取值范围.显然本题看成03222=--+a x ax 在[-1,1]上有解问题,从而分离变量:]1,1[,23)12(2-∈-=-x x x a 显然0122≠-x ,从而]1,1[,12232-∈--=x x x a 有解,故而a 的范围就是函数]1,1[,12232-∈--=x x xy 的值域,从而利用换元法求出),1[]273,(+∞⋃+--∞∈a .5.若函数2()4f x x x a =--的零点个数为3,则a =_4_____。
分离系数法高中函数
分离系数法是高中数学中求解函数极值的一种方法。
下面我们来详细研究一下分离系数法。
1. 什么是分离系数法?
分离系数法是一种用于求解函数极值的方法,特别适用于函数难以直接求导的情况。
通过将函数拆分成多个部分,再单独求导,最后得到一个方程组来解决极值问题的方法。
2. 如何使用分离系数法?
首先,我们需要将函数按照某种规则进行拆分,然后通过求导等方法得到每个部分的极值,最后组合起来求解整个函数的极值。
例如,对于函数f(x) = x^3 + 3x^2 + 2x + 1,我们可以先将其拆分成两个部分,即:
f(x) = x^3 + 3x^2 + 2x + 1 = (x^3 + 3x^2) + (2x + 1)
然后,我们可以分别对每个部分求导,得到:
f'(x) = 3x^2 + 6x + 2
g'(x) = 2
接着,我们令f'(x) = g'(x),得到一个二次方程:
3x^2 + 6x + 2 = 2
解得x = -1 或 x = -2/3。
将这两个值代入f(x)和g(x)中,得到f(-1) = -1 和 f(-2/3) = 11/27。
所以f(x)的极值为-1和11/27。
3. 分离系数法的适用范围是什么?
分离系数法适用于难以直接求导的函数,如三角函数、指数函数等。
但是,使用分离系数法求解极值问题需要较高的数学功底,需要熟练掌握函数求导和方程求解等基础知识。
总之,分离系数法是一种有效的求解函数极值的方法,可以帮助我们解决某些难题。
但在使用时也需要注意方法的正确性和适用范围,以免产生误导性的结果。
形如y = (ax+b) / (cx+d)的都可以用常数分离法
先想办法把分子(ax+b)换成含(cx+d)的式子,结果为(ax+b)=t
(cx+d)+m
这个过程是包含了主要的技巧:(ax+b)尽量往(cx+d)靠拢
1、先化x前面的系数,(ax+b)=(a/c)(cx)+ b
2、加一项减一项使得获得(+d),(a/c)(cx)+ b =(a/c)(cx + d - d)+ b
3、把那一项不符合(cx+d)的去掉,
(a/c)(cx + d - d)+ b =(a/c)(cx+d)+(a/c)(-d)+ b4、化简(a/c)(cx+d)+(a/c)(-d)+ b =(a/c)(cx+d)-(ad/c)+b为了方便下面的叙述,令t =(a/c),m = -(ad/c)+b
整个上面的过程就是:(ax+b)=(a/c)(cx)+ b
=(a/c)(cx + d - d)+ b
=(a/c)(cx+d)+(a/c)(-d)+ b=(a/c)(cx+d)-(ad/c)+b
= t(cx+d)+m
以上就是分子的化简过程,接下来的就简单了
y = (ax+b) / (cx+d)
=〔t(cx+d)+m〕/ (cx+d)
= t +(m)/ (cx+d)
结束
(以上算法是针对分子分母x的次数相等,如y = (ax^2+b) / (cx^2+d)等均可以试用)
(若遇到分子分母x的次数不相等,则可以靠虑将x放入系数,有点复杂,现在学大学了,不知道高中具体是什么水平,所以把各种情况都写出来了)打的挺辛苦的,希望帮到你~。
高中数学分离常数法详解分离常数法是高中数学中常见的一种解题方法,特别适用于解决一元二次方程的种种情况。
它的基本思想是将一元二次方程中的各项系数与变量项相分离,通过变换化简方程,以便更容易求解。
下面将详细介绍分离常数法的步骤和应用示例。
首先,我们来看一个一元二次方程的示例:ax^2 + bx + c = 0,其中a、b、c为常数,x为未知数。
要使用分离常数法解这个方程,我们需要按照以下步骤进行操作。
第一步,将方程化简为完全平方形式。
如果方程无法直接化简为完全平方形式,我们可以通过配方法将其转化为(a'x + b')^2 = d'的形式。
这一步的关键是找到一个常数d',使原方程左边成为一个完全平方。
第二步,将方程两边进行开方运算。
开方后得到的是两个形如(a'x + b') = sqrt(d')的方程。
第三步,根据开方后得到的两个方程,分别解出x的值。
由于开方后得到的方程是一元一次方程,所以可以直接通过求解这两个方程得到x的值。
第四步,检验解的可行性并给出最终的解。
将解代入原方程,验证是否成立。
如果成立,则可以确定解为正确答案;如果不成立,则需要重新检查求解过程。
分离常数法在解决一元二次方程时非常实用,尤其对于较为复杂的方程,通过适当的化简和转化,可以简化求解过程,使得解题更加高效。
综上所述,分离常数法是解决高中数学中一元二次方程的一种有效方法。
通过将各项系数与变量项分离,化简方程,然后进行开方和求解,最终得到方程的解。
通过反复练习和掌握分离常数法的技巧,高中数学学生可以更加熟练地解决各种类型的一元二次方程问题。
高中数学分离常数法公式(一)高中数学分离常数法公式一、一元二次方程的分离常数法公式• 一元二次方程的一般形式:ax 2+bx +c =0,其中a ≠0 • 分离常数法公式:将一元二次方程化为 (x +p )2=q 的形式,其中p 和q 为已知常数• 举例说明:– 原方程:x 2+6x −7=0– 使用分离常数法,我们先将方程化简为 (x +b 2a )2=c −b 24a 2– 将已知值代入,得到 (x +62)2=−7−624– 化简得 (x +3)2=−374 – 方程的解为 x +3=±√−374– 解得 x =−3±√37i 2,其中i 为虚数单位二、三角函数的分离常数法公式•三角函数的分离常数法公式适用于一些特殊类型的三角函数方程•举例说明:–原方程:sin2x−3sinx+2=0–使用分离常数法,我们将方程进行化简–设sinx+p=q,其中p和q都是已知常数–利用恒等式sin2x=(1−cos2x)/2,将原方程转化为一元二次方程–化简得(cos2x−2p)(cos2x−2q)=0–求解得两个方程cos2x=2p和cos2x=2q–分别解出2x的值,然后求解x的值得到方程的解三、指数与对数的分离常数法公式•指数与对数的分离常数法公式适用于一些指数方程和对数方程•举例说明:–原方程:3x−4⋅3x−2+3=0–使用分离常数法,我们将方程进行化简–设3x=t,其中t为已知常数–将原方程化为关于t的一元二次方程t2−4t+3=0–解出t=1和t=3–因为3x=1时没有实数解,所以舍去–当3x=3时,解得x=1四、其他分离常数法公式•在高中数学中,还存在其他一些分离常数法公式的应用•不同类型的方程有不同的适用公式,需要灵活运用以上是关于高中数学分离常数法公式的列举和解释,希望对您有所帮助。
分离常数法步骤嘿,咱今儿就来讲讲这分离常数法的步骤!这可是数学里挺有用的一招呢!你看啊,就好比咱要解开一个复杂的谜题。
首先呢,咱得找到那个可以分离常数的式子。
这就像在一堆杂物里找到那颗特别的宝石,得有双敏锐的眼睛不是?比如说,给你一个分式,你得瞅瞅能不能把分子里的一部分和分母有点啥关联,能给它分离开来。
然后呢,就开始动手操作啦!把能分的常数分出来,让式子变得清晰明了。
这就像给一幅画上色,把该突出的部分凸显出来,一下子就好看多了。
这一步可得细心点儿,别弄错了哦,不然就前功尽弃啦!接着呀,你会发现经过这一番操作,式子变得不一样了,好像变得更简单、更好懂了。
这时候你再去观察它,是不是感觉像认识了一个新朋友,一下子就亲近了许多?举个例子吧,比如说有个式子像这样:(ax+b)/(cx+d)。
咱就可以把分子里的 ax 部分和分母的 cx 部分联系起来,试着把 a/c 这个常数给分离出来。
哎呀,这感觉是不是挺奇妙的?就像魔术师一样,把一个复杂的东西变得简单又有趣。
你想想,要是没有这分离常数法,咱面对那些复杂的式子得多头疼啊!但有了它,就像有了一把神奇的钥匙,能打开数学难题的大门。
在学习数学的道路上,这分离常数法可是个好帮手呢!它能让咱更轻松地应对各种难题,让咱的数学之旅更加顺畅。
所以啊,可得好好掌握它的步骤,多练练,多熟悉熟悉。
等你熟练了,再遇到类似的问题,那都不是事儿啦!咱可别小瞧了这小小的分离常数法,它的用处可大着呢!它能帮咱解决很多难题,让咱在数学的海洋里畅游。
就像一艘小船,带着咱驶向知识的彼岸。
怎么样,现在对分离常数法的步骤是不是更清楚啦?赶紧去试试吧,相信你会有新的发现和收获!加油哦!。
分离常数法1. 简介分离常数法是一种用于解决微积分中的定积分问题的方法。
它的基本思想是将被积函数拆分成一个可求得积分的部分和一个剩余部分,通过适当选择常数来实现这一目标。
该方法在解决复杂函数的定积分问题时非常有用,能够简化计算过程并提高效率。
2. 基本原理假设我们要求解函数f (x )在区间[a,b ]上的定积分∫f ba (x )dx ,我们可以将f (x )拆分为两个部分:可求得积分的部分g (x )和剩余部分ℎ(x )。
f (x )=g (x )+ℎ(x )其中g (x )满足∫g b a (x )dx 可以通过简单的运算求得,而ℎ(x )则是剩余部分。
3. 方法步骤使用分离常数法解决定积分问题的一般步骤如下:步骤1:选择合适的常数根据被积函数f (x )的特点和题目要求,选择适当的常数k 。
这个常数会在后续计算中起到关键作用。
步骤2:拆分被积函数将被积函数f (x )拆分为两个部分:g (x )和ℎ(x )。
f (x )=g (x )+ℎ(x )其中g (x )是一个可以通过简单的运算求得积分的函数,而ℎ(x )则是剩余部分。
步骤3:计算g (x )的积分利用已知的数学公式、基本积分法或其他适当的方法计算g (x )在区间[a,b ]上的定积分∫g b a (x )dx 。
这一步通常相对简单,可以快速得到结果。
步骤4:计算ℎ(x )与k 的乘积计算ℎ(x )与常数k 的乘积,即k ⋅ℎ(x )。
步骤5:确定常数k通过对比已知条件或利用特定性质,确定常数k 的值。
这一步可能需要一些代数运算或推理过程。
步骤6:求解定积分将步骤3和步骤5中得到的结果相加,即可得到原始定积分问题∫f ba (x )dx 的解。
4. 示例下面通过一个具体的例子来演示如何使用分离常数法解决定积分问题:例子:求解定积分∫(2x +1)10dx 。
步骤1:选择合适的常数。
在这个例子中,我们选择常数k =2。
步骤2:拆分被积函数。
形如y = (ax+b) / (cx+d) 的都可以用常数分离法
先想办法把分子(ax+b)换成含(cx+d)的式子,结果为(ax+b)= t(cx+d)+m
这个过程是包含了主要的技巧:(ax+b)尽量往(cx+d)靠拢
1、先化x 前面的系数,(ax+b)= (a/c)(cx)+ b
2、加一项减一项使得获得(+d),(a/c)(cx)+ b = (a/c)(cx + d - d)+ b
3、把那一项不符合(cx+d)的去掉,
(a/c)(cx + d - d)+ b = (a/c)(cx+d)+(a/c)(-d)+ b 4、化简(a/c)(cx+d)+(a/c)(-d)+ b = (a/c)(cx+d)-(ad/c)+b
为了方便下面的叙述,令t = (a/c),m = -(ad/c)+b
整个上面的过程就是:(ax+b)= (a/c)(cx)+ b
= (a/c)(cx + d - d)+ b
= (a/c)(cx+d)+(a/c)(-d)+ b
= (a/c)(cx+d)-(ad/c)+b
= t(cx+d)+m
以上就是分子的化简过程,接下来的就简单了
y = (ax+b) / (cx+d)
= 〔t(cx+d)+m〕/ (cx+d)
= t + (m)/ (cx+d)
结束
(以上算法是针对分子分母x的次数相等,如y = (ax^2+b) / (cx^2+d)等均可以试用)
(若遇到分子分母x的次数不相等,则可以靠虑将x放入系数,有点复杂,现在学大学了,不知道高中具体是什么水平,所以把各种情况都写出来了)
打的挺辛苦的,希望帮到你~。