求最值方法高考数学复习
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一问一答--------最值问题方法
总论
1高中数学求最值有哪些方法?
答:有9种方法:1)配方法 2)判别式法;3)不等式法
;4)换元法;5)函
数单调性法;6)三角函数性质法;7)导数法;8)数形结合发 ;9)向量法
2 如何将恒成立问题转化为最值问题?
答:1)
af(x)
恒成立,则
af(x)
max
2)
af(x)
恒成立,则
af(x)
min
一元整式函数最值
1、二次函数开口方向、对称轴、所给区间均确定,如何求最值?
答:1)确定对称轴与
x
轴交点的横坐标是否在所给区间。2)如果在所给区间,
一
个最值在顶点处取得,另一个最值在与顶点横坐标较远的端点处取得。3)
若不在所给区间,利用函数的
单调性确定其最值。
2、二次函数所给区间确定,对称轴位置变化,如何求最值?
答:1)
移动对称轴,将对称轴平移到定区间的左侧、右侧及区间内讨论,2)
在区间内,只考虑对称轴与区间端
点的距离即可。
3、二次函数所给区间变化,对称轴位置确定,如何求最值?
答:分类讨论
,分为四种情况:1)对称轴在闭区间左侧;2)对称轴在闭区间
右侧3)对称轴在闭区间内且在中点的
左侧;4)对称轴在闭区间内且在中点
的右侧(或过中点);
4、二次函数所给区间、对称轴位置都不确定,如何求最值?
答:将其中一个看作是“定”的,另一个看作是“动”的,然后如上分四种情
况进行讨论。
5、什么情况下运用基本不等式求最值?
答:当两个变量的和或积为定值时运用,有时需要变
形。即两个正数的积为定
值时,它们的和有最小值,两个正数的和为定值时,它们的积有最大值。
6、对于多项式乘积的最值问题,如何求解
答:可以考虑展开后,利用基本不等式求解
7、如何求复合型函数的最值
)
[m.n]
上与答:若函数
f(x
),g(x)
在
[m.n]
上单调性相同,则
h(x)f(x)g(x<
br>在
f(x),g(x
有相同的单调性,可利用单调性求
)
h(x)在
[m.n]
上的最值。
8、如何求三次及三次以上函数的最值?
答:用导数法求,利用函数的单调性;
9、如何求二次函数与指数、对数函数通过四则运算构成的函数
答:用导数法求单调性,利用单调性求最值
10、如何求含绝对值的函数的最值?
答:1)去掉绝对值,转化为分段函数后求最值
11、如何求含参数的函数最值
答:1)利用导数求最值,2)根据参数的取值范围,用分类讨论思想求解
12、如何求指数,对数函数最值?
答:利用换元法,转化成整式函数最值问题,注意换元后函数定义域的变化。
分式函数最值问题
1、如何求形如
yax
(
x
0)
的函数的最值
答:有两种方法 1)利用基本不等式求最值法
2)利用其单调性求最值,求解
时,需先判断其单调区间。
ax
2
bxc
(ad0)
的函数值域?
2、如何求
一元二次分式函数,形如
y
2
dxexf
b
x
答:1
)转化成关于自变量
x
的一元二次方程
2)利用判别式求
y
的取值范围。
3)注意二次系数等于零的情况。
3、分
式函数
y
f(x)
中分子的次数小于分母的次数最值问题,如何求解?
g(x)
答:可 取倒数后,利用基本不等式求解
无理函数最值问题
1、对于含有根式的最值问题,首先考虑如何处理
答:考虑平方后,利用基本不等式求解 <
br>2、如何求无理函数被开方数含自变量的一次式,形如
yaxbcxd(a,c
不
为零)的最值
答:利用整体换元法求解
3、如何求解无理式的和、差最值问题
答:1)将根号下的变量进行配方
2)转化为两点间的距离的和、差最值 3)
根据已知条件,利用数形结合的方法求解。
4、如何求形如
ymaxbncxd(ac0)
型函数的值域
2
|
2
x
1
nis|tx
答:1)确定函数的定义域,设
为闭区间
[x
1
,x
2
]
,2)令
xx
1
0[]
,且
t,
2
,
原函数可化为
yAsin(t
)
型的函数,从而得出函数的值域。(例题在书上105
页)
5、如何求形如
ymxnax
2
bxc(m0,a0
,b
2
4ac0)
型函数值域?
答:1)确定函数的定义域,设为闭区
间
[x
1
,x
2
]
,2)令
t
x
2
1
x
2
x
1
x
ni
st
且
t[0,]
,
222
换元,将
yAsin(
x
)t
型函数,求值域(例题在书上105页)
条件最值问题
1、已知或可化为已知
1
型为条件的如何求cxdy(a,b,c,d
均不为零)最值
a
x
b
y
答:可利用“1”的代换求乘法,即
cxdy1(cxdy)()(cxdy),展开后
用基本不等式求最值。
2、已知
axbyk(a,b,k
均不为零),如何求
F
(
x
,
y
)
mn
(
m
,
n
,
c
,
d
均
不为零)的
cxdy
a
x
b
y
最值? 答:常将
axbyk(a,b,k
变形为
xy1
后,然后利用“
1”的代换求乘法,
展开后用基本不等式求最值。
3、已知条件含形如
axbxy
cyd0(abc0)
型的关系式,如何求关于
x,y
一次
式的和或
积的最值问题
答:将关系式
axbxycyd0
变形,用一个变量表示另一
个变量后求解,相
当于消元后再利用基本不等式求最值。
4、如何求解对称式(任意互换两个
字母,代数式不变)和给定字母顺序(如
abc
)的表达式的最值?
a
k
b
k
答:用增量换元法进行换元,换元的目的是为了减元。
5、举例说明增量换元法
答:若
a,bR,ab1
,求
y
(a2)
2
(b2)
2
最小值,
因为
ab1
,所以可设
at,bt
,代入方程
6、如何求已知条件含关系式
x
2
y
2
r
2
型最值问题
答:1)利用
xrcos
,
yrsin
换元,转化成三角函数求最值问题求解。
2)若涉及
x
2
y<
br>2
r
2
,则利用
xrcos
,转化成三角函数
求最值问题求解。
yrsin
,其中
|r|1,
[0,2
)
,将问题转化成三角函数求最值问题求解。
1
2
1
2
线性规划中最值问题
1、如何求解线性规划中最值问题?
答:在线性约束条件下目标函数最值问题求解步骤:1)
作图---画出约束条件下(不等式
组)所确定的平面区域和目标函数所表示的平
行直线系中的任意一条直线2)平移------
将直线平行移动,以确定最优解所对
应点的位置 3)求值—解有关的方程组求出最优点的坐标,再代入
目标函数,
求出目标函数的最值。(例题在115页)
三角函数最值问题
1、一次三角函数,如
yasinxbcosx
型,采用什么方法?
答
:采用引入辅助角法,利用关系式asinx+bcosx=
a
2
b
2sin
x
2、二次三角函数,只含有正弦函数或余弦函数,采用什么方法?
类型三:
yasin
2
xbsinxc(a0)
型。此类型
答:
可化为
yatbtc(a0)
在区间
[1,1]上的最值问题。
2
3、二次三角函数
y
a
sin
2
x
b
sin
x
cos
x<
br>
c
cos
2
x
的三角函数,采用什么方法?
答:利用倍角公式化为
yasinxbcosx
,然后求解。
4、对于表达式中同时含有sinx+cosx,与sinxcosx的函数,采用什么方法?
换元法sinx+cosx=t转化为t的二次函数去求最值,要用到
sinxcosx
2
12sinxcosx,
必须要注意换元后新变量的取值范围。 <
br>22
5、合理的拆添项,凑常数,化简成
acotxbtanx
,
a
cotxbtanx
,
sinx
a
sinx
,
sinx
>0,a<1, 求最值,采用什么方法?
答:基本不等式求函数的最值
6、一次分式三角函数,分子、分母的三角函数同名,如
y
么方法?
答:1) 先用反解法,再用三角函数的有界性去解。
2)先化为部分分式(即整数和分式相加),再利用三角函数的有界性去解。
y
a
cosxb
csinxd
,采用
acosxb
,采用什
cco
sxd
7、一次分式三角函数,分子、分母的三角函数不同名,如
什么方法?
y
答:1)数形结合法,点(cosx,sinx)在单位圆上,
acosxb
csinxd
是斜率的表达式
2)化分式为等式,引入辅助角法)和有界性来求解。
8、
sinx
a<
br>型三角函数求最值问题,当sinx>0,a>1,采用什么方法?
sinx
答:不能
用均值不等式求最值,适合用函数在区间内的单调性来求解。换元,
求导,根据定义域确定单调性。
9、含参数的三角函数的值域问题,需要对参数进行讨论。
答:含参数的三角函数的值域问题,需要对参数进行讨论。
10、条件最值问题
答:根据条件,将高次函数化为降幂,将多多元函数降元。化简后再求解。
立体几何最值问题
1、求解立体几何最值问题方法是什么?
答:1)转化为平面问题求解
2)转化为函数的最值,需要恰当引入参变量,
准确建立目标函数。
2、如何求解三视图中最值问题
答:将三视图还原成几何体,并且将三视图中线段的长度正确反映到几何体中,
从而求得最值。
3、如何求解几何表面距离最短的问题?
答:1)将空间几何体表面展开,将立体几何问题转
化为平面几何问题,2)利
用平面内两点间距离最值问题求解3)求解时注意分类讨论思想。
4、立体几何求最值可用的公理和定义有哪些?
答:1)两点之间线段最短 2)分别在两异
面直线上的两点的连线中,它们的
公垂线最短。5、如何求解与立体几何动点有关的最值问题
答:建立目标函数法,将动态问题转化为目标函数最值问题。
解析几何最值问题
1、求解解析几何最值问题有哪些方法?
答:1)结合定义,转化为平面几何知识求解,利用
三角形两边之和大于第三
边,或三角形两边之差小于第三边;点到直线的垂线最短等2)不等式组求解<
br>法:列出参数适合的不等式组,通过解不等式组得出参数范围;3)函数值域
求解
法 4)构造一个二次方程,利用根的判别式
2、如何求解关于圆的最值问题
答:1)根据
圆的对称性,转化为与圆心有关的最值问题,即圆心与圆外的点
距离最值与圆半径和、差的关系
2)数形结合求解最值;如
几何意义是圆上一点与原点连线的斜率;如
yx,
最<
br>值,可设
yxb
,
yxb
则为纵截距最值问题;如
x
2
y
2
为圆上的点与原点距
离的平方。
3、如何求解涉
及椭圆(或双曲线)上的动点与其中一个焦点及另外一个动点
的距离和、差最值问题
答1)借
助椭圆(或双曲线)定义,转化为该动点与另一个焦点的距离与定点
的距离和、差问题,2)然后利用平
面几何知识求解,其中常用“两边之和大
于第三边”,“两边之差小于第三边”。
4、如何求解圆锥曲线上的动点与圆上动点间的距离最值问题
答:1)涉及四个变量,无法直接求解 2)转化为圆心与圆锥曲线动点距离最
值与圆半径和、
差的关系3)也可构造以圆的圆心为圆心,以半径
r(r0)
的动
圆与已知圆锥曲线
相切,利用消元后得到的二次方程判别式
0
求得
r
的值。
4、如何求解圆锥曲线上的点与定直线距离最值问题
答:1)代数法,设出圆锥曲线上点的坐
标,用点到直线的距离公式转化为某
y
x
一变量的函数,利用函数最值
方法求解。
2)几何法:通过作与这条直线平行的圆锥曲线的切线,则两平行线间的距离
就是
所求的最值,切点就是曲线上取得最值的点。
5、如何求解圆锥曲线上的点与定点距离最值问题 答:设出圆锥曲线上点的坐标,用两点间的距离公式转化为某一变量的二次函
数,利用函数最值方法
求解。
多元变量最值
1、怎样解多元变量之间具有相等关系的最值问题
答:1)
利用它们之间的相等关系,选择一个变量用其他变量表示后,代入,
消去这个变量后求最值。2)若不能
选择一个变量用其他变量表示,将已知关
系式变形后,结合待求式特征求最值。(例题在124页)
2、如何求含多元变量且待求最值式为分式形式的最值问题?
答:将分子(或分母)变形为常数后求解。此时分母(或分子)可视为一元变
量的关系式
3、怎样解多元变量之间具有不等关系的最值问题
答:利用放缩法消元后求最值。应注意放缩的方向及放缩后等号的取舍。(例
题在125页)
4、如何求多个变量无直接条件式的多元变量最值问题?
答:1)利用“配凑法”将待求式变
形2)然后使用基本不等式求最值。(例题
在125页)