1、再谈函数的最值问题
魏烈斌
湖北省荆州中学 434020
文[1]指出:若为正数,常数,且,则当时,函数取得最值. 其中
① 当且时,取最大值;
② 当且时,取最小值;
③ 当且时,取最小值;
本文利用导数给出它的推广,彻底解决的值域与最值问题.
定理. 若为正常数,为实常数,函数
(Ⅰ)若,则是上的常数函数;若,则当时,函数的值域为,当时,函数的值域为;
(Ⅱ)若,则函数的值域为,且当时,函数取得最大值;
(Ⅲ)若,则函数的值域为,且当时,函数取得最小值;
(Ⅳ
2、若,则函数的值域为,且当时,函数取得最小值.
证明.(Ⅰ)是显然的. 下面证明(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ).
易知函数在上连续.
且
记,有,并且,.
(Ⅱ)时,,,当时,,从而,即在内递增;当时,,有,在内递减. 且.
所以,函数的值域为,且当时,函数取得最大值.
(Ⅲ)时,,当时,,从而,即在内递减;当时,,有,即在内递增. 且.
函数的值域为,且当时,函数取得最小值.
(Ⅳ)时,,当时,,从而,即在内递减;当时,,有,即在内递增.
另一方面,.
所以,函数的值域为,且当时,函数取得最小值.
参考文献
1 黄俊明. 关于函数的最值. 数学通讯. 1997(10).
2 周忠领. 再谈求的最小值问题. 数学通讯. 1993(9).
3 龙旺章. 一个最值问题的物理模型. 数学通讯. 2001(11).
4 徐和郁. 三类三角函数的最值. 数学通讯. 1994(8).
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