1、函数y=ax+b+最值的几种求法
侯妹粜
(武汉市京汉学校,湖北 430012)
在求函数最值的文章中,绝大多数是针对具体的函数而言,对同一类函数的一般形式的探讨较少,基于这种情况,本文谈谈函数y=ax+b+(其中a、c、d为正实数)最值的几种求法。
求函数y=ax+b+(其中a、c、d为正数)的最值.
解法一(用判别式求解):
由 y=ax+b+,得
= y -ax-b,两边平方,整理,得
(a2+d2)x2-2a(y-b)x+(y-b)2-c2 = 0
因为关于X的方程有实数根,所以
△= 4a2(y-b)2-4(a2+d2)〔(y-b)2-c2〕≥ 0
2、
d2(y-b)2 ≤(a2+d2)c2
即 ≤ y ≤ ①
由题意知,-,a > 0.
所以 y=ax+b+≥ax+b≥a·(-)+b= ②
由 ①, ②,得
ymin=,ymax=.
注:用这种方法求解,如果忽略了自变量的取值范围,就容易得出错误的答案ymin=.
解法二(用三角函数求解)
设 u=dx,v=,则x=,原函数化为
y=u+v+b且u2+v2=c2(0≤v≤c) ③
再令 u=c,v=c sin,由题意知∈[0,π],则
y=+ c sin+b
3、
=sin()+b (其中为锐角且=arctan)
则 ∈[arctan,π+ arctan]
当sin()=1时,y取得最大值,即
ymax=+b=
∵sinx在区间[π/2,π+ arctan]上是减函数
∴ymin=sin(π+ arctan)+b
=·[-sin(arctan)]+b
=·[-]+b
=·[-]+b
=·(-)+b
v
=.
解法三(构造平面向量求解):
u
由③知y=u+v+b且u2+v2=c2(0≤v≤c)
令m=(,1),n=(u,v),则有
y=mn+b=∣m∣∣n∣+b
4、
图1
如图1,当n= OD 时,m、n共线,此时y取得最大值.
ymax =·c+b=
当n= OB 时,此时y取得最小值.
ymin=·c·COS∠BOD+b
=·c·(-COS∠AOC)+b
v
=·c·(-·)+b
l
E
= .
G
-b
B
解法四(构造截距求解):
u
F
A
O
由③知u2+v2=c2(0≤v≤c), y=u+v+b.
点(u,v)既在圆弧u2+v2=c2(0≤v≤c)
5、上,
又在直线l:v=-u+y-b上.
由图2知,直线V=-u+y-b过点B(-c,0)时截距y-b最小 图2
即 ymin=(-c)+b=
当直线与圆弧相切时(设切点为E) 截距y-b最大
∵ OE=c, tan=tan=
∴ sec2=1+tan2= (为锐角)
cos==
∴ ymax =b+=.
解法五(构造点到直线的距离求解)
记d(Q,l)为圆弧u2+v2=c2(0≤v≤c)上任一点Q到直线
l:u+v+b=0的有向距离
由 d(Q,l)==(u+v+b),得
y=u+v+b=· d(Q,l)
由图2知,点B到直线l的有向距离最小,点E到直线l的有向距离最大.
∵ cos==(由解法四知)
∴ OG=-
∴ ymax=·〔c-(-)〕=
∵ cos=cos(90°-)=sin=
∴ =
∴ OF = -
∴ ymin=·〔--(-)〕=.
参考文献:
佘军仁,陈巧红.用构造法求根式函数最值
注:高一、高二内容
作者简介:侯妹粜(1966----),女,武汉市民族中学高级教师,硕士.