3.求函数最值问题常用的10种方法
- 格式:ppt
- 大小:568.50 KB
- 文档页数:26


梧桐叶上三更雨,叶叶声声是别离。
1求函数值域的12种方法
一、常用函数的值域,这是求其他复杂函数值域的基础。
1.函数
),0(Rxkbkxy的值域为R;
2.二次函数
),0(2
Rxacbxaxy当0a时值域是[
abac
442
,+
),
当0a时值域是
(,
abac
442
];
3.反比例函数
)0,0(xk
xk
y的值域为
}0|{yy;
4.指数函数
),1,0(Rxaaayx
且的值域为
R;
5.对数函数
xy
alog)0,1,0(xaa且的值域为R;
6.函数
)( cos ,sinRxxyxy的值域为[-1,1];函数 ),
2k(xtanZkxy
,
cot x y ),(Zkkx
的值域为R;
7.对勾函数
)0,0(xa
xa
xy的值域为
),2[]2,(aa;
8.形如
)0,0(xa
xa
xy的值域为
}0|{yy;渐近线为y=x
二、求值域的方法
1.直接法(观察法)
通过对函数定义域、性质的观察,结合函数的解析式,求得函数的值域
例1
求函数3422
xxy
(x
∈[30,
])的最值
解:∵1)1(22
xy
,∴当3x=
时,
maxy1x9==,
时,
miny
=1
.
例2
求函数323yx=+-
的值域。
解:由算术平方根的性质,知23x-
≥0,故323yx=+-
≥3.∴函数的值域为
,3[
.
2.反函数法求值域
对于形如
)0(
a
baxdcx
y的值域,用函数和它的反函数定义域和值域关系,通过
求反函数的定义域从而得到原函数的值域。
例3
求函数1
2x
y
x+
=
+的值域。解:显然函数1
2x
y
x+
=
+的反函数为:12
1y
x
y-
=
-,其定义域为y≠1的实数,故函数y的值域为{y∣y≠1,y
∈R}。
3.换元法求值域
对形如)0,0(cadcxbaxy
的函数常设
dcxt来求值域;对形如梧桐叶上三更雨,叶叶声声是别离。
2)0,0(2
cacxcbaxy的函数常用“三角换元”,如令
求最值常用的24种方法
以下是一些最值求解的常用方法:
1.穷举法:对所有可能的值进行穷举,并比较得到最值。
2. 列表解析:使用列表解析式生成包含待求值的列表,然后使用max(或min(函数找到最值。
3.排序法:将待求值的列表进行排序,再取首位元素得到最大值或最小值。
4.循环比较法:通过循环遍历列表,比较每个元素与当前最值的大小。
5.递归法:使用递归函数来逐步减小问题的规模,直到问题规模变得足够小,然后求解最值。
6.动态规划法:将复杂问题分解成多个子问题,并使用递推关系式求解每个子问题的最值,然后得到整体最值。
7.分治法:将问题划分为多个独立的子问题,分别求解每个子问题的最值,并根据子问题的解得到整体的最值。
8.贪心法:根据其中一种贪心策略,每次选择当前最优解,并希望通过这种局部最优解来达到全局最优解。
9.分支界定法:通过建立树,并使用剪枝技术来减少空间,从而逐步逼近最值。
10.动态变界法:通过动态改变问题的界限来缩小空间,从而加速求解最值。 11.遗传算法:模拟自然界进化过程,通过随机变异和选择操作来最值。
12.蚁群算法:借鉴蚂蚁寻找食物的行为,通过信息素的传递和启发式来寻找最值。
13.模拟退火算法:模拟金属退火的过程,通过随机和接受劣解的方式来寻找最值。
14.遗传规划算法:建立数学模型,通过遗传算法的进化过程来求解最值。
15.线性规划法:将最值问题转化为线性规划问题,并使用线性规划算法求解最值。
16.二分法:通过不断二分区间来求解最值。
17.近似算法:通过近似的方式来求解最值,例如贪心算法的近似解。
18.深度优先:通过递归的方式对问题的解空间进行深度优先,并记录最值。
19.广度优先:通过队列的方式对问题的解空间进行广度优先,并记录最值。
20.A*算法:通过启发式函数来评估状态的优先级,并选择优先级最高的状态进行。
21.蒙特卡罗方法:通过大量的随机样本来估计最值。
精品文档
。 1欢迎下载 本稿件适合高三高考复习用
有关函数最值问题
的十二种解题方法与策略
贵州省龙里中学高级教师 洪其强(551200)
一、消元法:在已知条件等式下,求某些二元函数(,)fxy的最值时,可利用条件式消去一个参量,从而将二元函数(,)fxy化为在给定区间上求一元函数的最值问题。
例1、已知x、yR且223260xyx,求222xy的值域。
解:由223260xyx得222360yxx,即02x。
2222392262()22xyxxx
当32x时,222xy取得最大值92;当0x时,222xy取得最小值0。即222xy的值域为90,2
二、判别式法:对于某些特殊形式的函数的最值问题,经过适当变形后,使函数()fx出现在一个有实根的一元二次方程的系数中,然后利用一元二次方程有实根的充要条件0来求出()fx的最值。
例2、求函数22()1xfxxx的最值。
解:由22()1xfxxx得
2()()2()0fxxfxxfx,
因为xR,所以0,即22()24()0fxfx,解得22()3fx。
因此()fx的最大值是23,最小值是-2。
三、配方法:对于涉及到二次函数的最值问题,常用配方法求解。
例3、求2()234xxfx在区间1,0内的最值。
解:配方得 2224()2343(2)33xxxfx
1,0x ,所以 1212x,从而当223x即22log3x时,()fx取得最大值43;当21x即精品文档
。 2欢迎下载 0x时()fx取得最小值1。
四、辅助角公式:如果函数经过适当变形化为
()sincosfxaxbx(a、b均为常数),则可用辅助角公式22sincossin(arctan)baxbxabxa来求函数()fx的最值。
高中数学中的函数最值求解问题是学习中的难点,在解决函数最值问题的时候要经过全方位的考虑,结合函数的定义域,将各种可能出现的结果进行分析,最终求得准确的计算结果。
在数学学习的过程中活跃的数学思维非常重要,它不仅可以改善学习方法,而且可以帮助学生掌握更多的解题技巧,进而提高解题速度和学习效率。
本文总结了一些求函数最值的常用方法如下:
一、利用一次函数的单调性
【例题1】 已知 x , y , z 是非负实数,且 x + 3y + 2z = 3 , 3x + 3y + z = 4 ,
求函数 w = 2x - 3y + z 的最值 .
解:
得 y = 5/3 (1 - x), z = 2x - 1
∴ w = 9x - 6
又 x , y , z 非负,
依一次函数 w = 9z - 6 的单调性可知
当 x = 1/2 时,Wmin = -3/2 , 当 x= 1 时,Wmax = 3 . 注:
再求多元函数的条件最值时,通常是根据已知条件消元,转化为一元函数来解决问题.
对于一次函数 y = kx + b ( k ≠ 0 ) 的最值,关键是指出自变量的取值范围,即函数的定义域,当一次函数的定义域是闭区间时,其最值在闭区间的端点处取得 .
二、利用二次函数的性质
【例题2】 设 α , β 是方程 4x^2 - 4kx + k + 2 = 0 的两个实数根,
当 k 为何值时 α^2 + β^2 有最小值?
解:
∵ α , β 为方程的两个实数根,
∴ α + β = k , αβ = 1/4 ( k + 2 ) ,
令 y = α^2 + β^2 , 则有
又由原方程由实数根可知,
∴ k ≤ -1 或 k ≥ 2 .
而二次函数的顶点 (1/4,-17/16)不在此范围内,根据二次函数的性质知,
y 是以 k = 1/4 为对称轴,开口向上的,定义域为 (-∞,-1]∪[2,+∞)的抛物线,