李生兵
題目 已知函數(shù)的最大值為M,最小值為m,則的值為()。
解法1:平方法。
函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇-3,1]。
令
由g(x)的圖像可知:當(dāng)z∈[-3,-1]時(shí),g(x)單調(diào)遞增;當(dāng)x∈[-1,1]時(shí),g(x)單調(diào)遞減。故當(dāng)x∈[-3,-1]時(shí),g(x)的最大值為g(-l)=4,最小值為g(-3)=g(1)=0。
故
又廠(x)>0,從而
故,m=2。
解法2:構(gòu)造向量法。
函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇-3,1]。
設(shè)向量
設(shè)向量a、6的夾角為θ。
根據(jù)圖像,當(dāng),即x=-l時(shí),cosθ取得最大值l,則a·b的最大值為,即f(x)的最大值為;當(dāng)0或,即x=1或x=-3時(shí),cosθ取得最小值,則a·b的最小值為2,即f(x)的最小值為2。
故,m=2。
注:也可利用|a·b|≤|a|·|b|,即,當(dāng)且僅當(dāng),即x=-l時(shí),等號(hào)成立,得。
解法3:三角換元法。
函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇-3,1]。
設(shè)。易得y>0。
令,則
由,且1,得:當(dāng)時(shí),y取得最小值2,即f(x)取得最小值2;當(dāng)時(shí),y取得最大值,即f(x)取得最大值。
故,m=2。
解法4:數(shù)形結(jié)合法。
設(shè),則且
方程(l)表示斜率為-1的線段ι;方程(2)表示以(0,0)為圓心、半徑為2的圓周的1/4(不妨設(shè)為曲線c)。
原問(wèn)題可轉(zhuǎn)化為:線段ι過(guò)曲線C上的點(diǎn),求線段ι在v軸上的截距y的取值范圍。
結(jié)合圖像,可得:當(dāng)線段ι過(guò)曲線C上的點(diǎn)(O,2)和(2,O)時(shí),y取得最小值2;當(dāng)線段ι與曲線C相切時(shí),y取得最大值,易求得該最大值為。 對(duì)于形如(ac≠0,其中(ax+b)+(cx+d)為常數(shù))的無(wú)理函數(shù)最值(值域)問(wèn)題,除了用上述方法解決,還可利用導(dǎo)數(shù)法等方法解決。
跟蹤訓(xùn)練
1.求函數(shù)的最大值和最小值。
2.求函數(shù)的值域。
參考答案:l.y的最小值為1,最大值為。2.所求值域?yàn)椤?/p>