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高中數(shù)學函數(shù)中求最值需要注意的問題論文
【摘要】高中數(shù)學函數(shù)求最值問題是高中數(shù)學最重要的課程之一,由于求最值問題的內(nèi)容較散,方法難以選擇,因此最值問題求解一直困擾我們的學習。最值問題是數(shù)學考試中常用的求解題目,我們在學習中要通過例題的練習熟悉最值求解問題的解題方法,并且通過精確例題來確認可能存在的解題陷阱,從而讓同學們提高對這一部分題目的解題熟練度和準確度。

1.函數(shù)最值求解的理論知識
高中數(shù)學函數(shù)中求最值是整個階段學習的核心內(nèi)容,最值求解問題的覆蓋度較廣,在高考題目中屢次出現(xiàn),這也體現(xiàn)了這一知識點的重要性。函數(shù)最值問題的定義是:假設y=f(x)的定義域為A,如果存在x0∈A,使得A范圍內(nèi)的任意x值都有f(x0)≤f(x),則成為函數(shù)的最大值,反之則成為函數(shù)的最小值,這是最值問題的嚴格定義,將函數(shù)最值問題和函數(shù)單調(diào)性結合在一起,我們在學習過程中,要注重函數(shù)單調(diào)性的理解,精確求解函數(shù)最值。
函數(shù)最值問題的求解較為復雜,這也是導致我們學習出現(xiàn)障礙的癥結所在,函數(shù)最值問題求解需要考慮的方面較多,如果忽略了函數(shù)定義域的處理,就會導致函數(shù)最值求解錯誤。我們在最值問題求解時會涉及到函數(shù)定義域和值域、三角函數(shù)、單調(diào)性等問題,涉及的數(shù)學方法和解題技巧也較多,因此對于這類問題的求解要注重解題細節(jié),靈活運用最值求解方法。
2.函數(shù)中求最值需要注意的點
2.1區(qū)間上二次函數(shù)最值求解
二次函數(shù)最值求解是較為常見的函數(shù)問題,由于二次函數(shù)是非線性函數(shù),討論函數(shù)區(qū)間內(nèi)的最值問題要綜合考慮函數(shù)的特性,確定函數(shù)定義域區(qū)間內(nèi)的最值,最值求解一定要在有意義的定義域區(qū)間內(nèi),我們要明確函數(shù)區(qū)間的開閉性,而此函數(shù)是給定的,其相應的函數(shù)值域也是確定的。例如已知二次函數(shù)f(x)=ax+bx+c(a>0),它的函數(shù)曲線是以直線x=-b/2a為對稱軸,曲線為開口向上的拋物線,根據(jù)數(shù)形結合我們可以求解函數(shù)區(qū)間。我們在求解過程中,要注意函數(shù)區(qū)間(m、n)的界定,在函數(shù)區(qū)間內(nèi)區(qū)分增區(qū)間和減區(qū)間,從而求解函數(shù)的最大值和最小值。
2.2動二次函數(shù)的區(qū)間最值求解
二次函數(shù)隨著參數(shù)的變化而變化,其函數(shù)曲線是運動的,但是其區(qū)間固定在一個區(qū)域內(nèi),這種情況下的函數(shù)定區(qū)間最值求解要考慮函數(shù)區(qū)間的單調(diào)性。函數(shù)參數(shù)如果實在曲線開口上,就要針對函數(shù)曲線開口向上和開口向下進行重點討論,如果函數(shù)參數(shù)出現(xiàn)在對稱軸上,就針對函數(shù)區(qū)間左側(cè)、右側(cè)和中間定義域進行討論,如果函數(shù)區(qū)間在對稱軸區(qū)間的中間,要分為兩種情況進行討論,細分為對稱軸是分為左側(cè)或者右側(cè)的端點。動二次函數(shù)包含了參數(shù),去區(qū)間也是變化的,函數(shù)在閉區(qū)間的最值可能是出現(xiàn)在區(qū)間端點,頂點處取得,最后要對得出的參數(shù)值進行驗證。同時函數(shù)最值求解要把握二次函數(shù)的圖像開口方向,確定定點的橫坐標,并確定函數(shù)的單調(diào)性和對稱性。
2.3利用基本不等式求解最值問題
有些同學在利用基本不等式求解最值問題時,會忽視了等號成立條件的問題,在利用基本不等式求解最值時要必須對定理的前提的進行考慮,核實“一正二定三相等”的前提條件是否成立,否則求得的最值容易出現(xiàn)錯誤。例如對于例題:正數(shù)x、y滿足x+2y=1,求解1/x+1/y的最小值,對于不等式最值求解可能會出現(xiàn)以下的錯解,即由基本不等式可以得出x+2y=1≥。
所以可以得出xy≤1/8,我們可以將不等式變化帶入到不等式1/x+1/y≥2≥4,其最小值為4。對于這種錯誤解題方法分析,第一次等號成立的條件為x=2y,但是第二次等號成立的條件是x=y,這兩種之間的矛盾直接導致最值求解直接錯誤,因此我們在不等式求解最值時要格外注重等號成立條件的規(guī)定。
2.4數(shù)形結合求解函數(shù)最值
數(shù)形結合求解函數(shù)最值問題是我們往往忽略的方法,這種方法借助圖形可以直接觀察到函數(shù)的單調(diào)性,從而確定函數(shù)最值在哪個位置。圖形可以直觀表現(xiàn)函數(shù)曲線的走向,而數(shù)則可以精確計算函數(shù)區(qū)間,通過數(shù)和形的聯(lián)系可以結合函數(shù)最值問題。我們可以根據(jù)函數(shù)畫出相應的圖形,將函數(shù)圖形納入到坐標系中,畫出函數(shù)曲線中的對稱線和區(qū)間端點,利用函數(shù)圖形輔助最值求解,函數(shù)圖形可以直觀準確計算出兩個變量表達式的數(shù)值,用導數(shù)求極值進而求最值,也要借助草圖來畫出函數(shù)的單調(diào)性才能確定最大最小值在哪取得;在區(qū)間上求二次函數(shù)的最值問題也要畫出二次函數(shù)的圖象才能確定最值,因此我們要合理利用數(shù)形結合來求解函數(shù)最值,靈活運用函數(shù)圖像的輔助作用,提高函數(shù)區(qū)間單調(diào)性的把握,從而精確計算函數(shù)最值。
3.結語
綜上所述,高中數(shù)學函數(shù)中求最值是最常見的數(shù)學問題,對于這一問題的學習,我們要掌握多種求解方法,根據(jù)函數(shù)特征靈活運用,同時要注意函數(shù)定義域和值域的范圍,采用數(shù)形結合、分類討論、區(qū)間劃分及函數(shù)單調(diào)性等方法來計算函數(shù)最值,提高最值問題的解題準確性,避免由于疏忽而導致解題錯誤。高中生在函數(shù)最值求解學習中,要對最值求解問題進行系統(tǒng)練習,在習題練習中總結求解方法,攻克最值求解的學習難關。
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