求函数极值的几何方法

在中学数学中,求函数的极值问题一般是代数法和分析法。但对于某些函数的极值问题,采用几何法,会使问题化难为易、化繁为简,本人通过阅读大量书籍,总结出一些求极值的几何方法,现归纳如下:     

利用函数几何意义求函数极值

从函数几何意义入手，通过巧妙地构造几何图形，建立几何模型，可以简明扼要地求出函数极值．     

标准量代换法求函数极值

求函数极值的方法很多,如二次函数极值法、判别式法、不等式法、几何法、三角代换法以及微分法等.本文将介绍另外一种方法.在求某些有多个变量函数的条件极值时,我们可以选取某个与这些变量有关的量作为标准量,称其余各量为比较量,然后将比较量用标准量与另外选取的辅助量表示出来,这样就将其变为研究标准量与辅助量间的关系了.如果给定条件是几个量之和的形式,一般设这几个量的算术平均数为标准量.标准量代换法求函数极值@李瑛华     

巧求函数极值

函数极值的求解,在初等数学中没有定法,初学者常常感到无从下手,或者不得其法,错误套用知识.本文介绍几种较容易掌握的方法,供初学者参考,开拓思路.1降元法求多元函数极值的基本方法之一就是选择两个变量作为主元,而消去其他变量,化为二元函数求解.例1已知2xy =,求函数222zyx=-的极值.解由题设得2yx=-,代入222yx-得222(2)2(2)8zxxx=--=- .∵2(2)80x- ?∴222222x--- 即函数的定义域为[222,222]--- .∴当2x=-时,max22z=,当222x=- 时,min0z=.例2已知3412xy =,且0,0xy吵,求函数2244zxyxy= --的极值.解由3412xy =得1234xy-=代入函数式并整理得2…     

用不等式求函数极值常见错误分析

利用不等式,x_1 x_2 … x_n/n≥(x_1x_1…x_n)~(1/n)(x_1,x_2…,x_n>0,仅当x_1=x_2=…=x_n时取等号)可求解函数极值问题。但学生在使用时往往不注意上式成立的条件,从而造成错解。举例如下。     

判别式法在求函数极值中的应用

求二次函数的极值,学生通常是利用二次函数的顶点坐标公式。这种基本方法应该牢固掌握。为了开阔学生的视野,沟通知识之间的联系,在适当的时候还可以介绍求函数极值的判别式法,由此又使得一元二次方程的根的判别式这一重点内容的教学得到加强。 1.求二次函数y=ax~2+bx+c(a≠0)的极值。将二次函数化为关于     

"几何画板"在求函数的极值点和极值中的应用

几何画板是一个优秀的专业学科平台软件,代表了当代专业工具平台类教学软件的发展方向.文中介绍了使用"几何画板"求函数的极值点和极值,并通过例题给出详细的求解过程.     

用构造几何模型法解极值题

用几何法求解极值,常能拓宽思路,找到解题捷径,但关键是能构造适合命题的几何模型。本文主要从数形结合的观点,谈用几何法求函数极值时,如何通过观察作形似联想,构造几何模型,并提出了用几何法求解极值的解题模型。     

用构造几何模型法解极值题

用几何法求解极值，常能拓宽思路，找到解题捷径，但关键是能构造适合命题的几何模型。本文主要从数形结合的观点，谈用几何法求函数极值时，如何通过观察作形似联想，构造几何模型，并提出了用几何法求解极值的解题模型。     

用数形结合的思想求函数的极值

所谓数形结合 ,就是根据数学问题的条件和结论之间的内在联系 ,既分析其代数式的含义又揭示其几何意义 ,使数量关系和空间形式巧妙、和谐地结合起来 ,并充分利用这种“结合” ,寻找解题思路 ,使问题得到解决 .数形结合思想是中学数学中最重要和最常见的数学思想方法之一 ,通过两者间的相互转化 ,从而达到“化繁为简”、“化难为易”的目的 .函数的极值问题是各类数学考试中的热点问题 ,它技巧性强、难度大 ,解法灵活 .本文将谈谈用数形结合的思想求函数极值的问题 .例 1　设｜u｜≤ 2 ,v >0 ,试求 (u-v) 2 +(2 -u2 - 9v) 2 的最小值 .解　若…     

用代换法求函数值域

代换法是一重要的数学方法.在中学数学乃至高等数学的学习中都有着广泛的应用.运用它,常常可使问题化繁为简,化难为易.下面仅就用代换法求函数值域加以说明.     

用判别式法求函数值域

判别式法是求函数值域的主要方法之一,方程思想在函数问题上的应用。它的理论依是:函数的定义域是非空数集,将原函数看作以y为参数的关于x的二次方程,若方程有数解,必须判别式Δ≥0,从而求得函数的值。因此,判别式法求函数值域的适用范围虽然泛,但又是有条件制约的。一、判别式法的广泛性⑴判别式法不只适用于形如y=x2+b1x+c1x2+b2x+c2(a12+a22≠0)的函数的值域问题。例1:求函数y=x-2-x√的值域。解:由已知得x-y=2-x√∵2-x≥0∴x≤2,又∵x-y≥0∴y≤2y=x-2-x√两边平方,整理得:x2-(2y-x+y2-2=0则解得y≤94又∵y≤2,故原函数的值域为狖y∈R…     

利用柯西不等式求函数极值

本文论述了利用柯西不等式求无理函数的最值，求多元函数的条件极值以及求极值点等三方面的作用。     

用代换法求函数值域

代换法是一重要的数学方法，运用它可使问题化繁为简、化难为易。它是一种思路生动、行之有效的方法，下面给出其一般原则。定理若φ（x）是集合A到集合B上的函数，f（μ）的定义域为B，那么f（μ）与f［φ（x）］的值域相同。即设M＝yy＝f（μ），μ∈ ，N＝yy＝f［φ（x）］，x∈ ，则有M＝N。证明：在M中任取一点y０，由M的定义，必存在μ０属于B，使得f（μ０）＝y０；由于μ０∈B，φ（x）是A到B上的函数，因此必有x０∈B，使得φ（x０）＝μ０，这时y０＝f［φ（x０）］，x０∈A，从而y０∈N。反之，在N中任取一点y０，…     

换元法求函数极值探讨

《数学教学通讯》1983年第3期《复习教学中编写习题的几点做法》第五部分,举了一个逐渐深化的关于求函数极值的题目。讨论下列函数的极值: 由于作者并没有就前面5道题分别给出解答,笔者在此也就不便妄加评论。但是,笔者觉得,如果仅仅把这5道题放在学生面前,不给学生以任何启示,则他们在解这5道题的过程中     

谈极值定义在求函数极值中的应用

在微积分学中,凡属讨论函数的极值问题,总是使用极值的两个判别法,很少应用极值定义来讨论,特别是在讨论由解析式给出的具体函数的极值时更是如此。诚然,极值的两个判别法是讨论可导函数极值的主要方法,但却不是万能方法,更不是最简方法。本文将给出几个可直接应用极值定义来讨论函数极值的例子。     

用判别式法求函数值域剖析

<正>判别式法是高中求分式函数值域的常用方法.但由于对此方法的原理不很清楚,许多学生在解题过程中对一些条件不能正确的处理,从而导致解题出错.下面以几个题目为例,说明判别式法的原理以及在使用过程中一些要注意的地方.例1求函数f(x)=x2-2x-32x2+2x+1的值域.解:∵2x2+2x+1=2 x+()122+12>0恒成立,∴函数的定义域为R.图1将原函数等价变形为关于x的方程:(2y-1)x2+(2y+2)x+y+3=0……(*)(1)2y-1=0即y=12时,代入(*)式,求得x=-76.∴y可以取到12.     

用判别式法求函数的值域

对于形如y=(a1x2 b1x c1)/(a2x2 b2x c2)(a1,a2不同时为0)的函数,常常用根的判别式法求其值域。这是利用方程思想、等价转化思想将所给函数转化为关于x的一元二次方程,通过方程有根,判别式Δ≥0,从而求得原函数值域。根据函数定义域的不同,一般可分为2种类型。一、函数定义域为实数集R例1:求函数y=2xx22 24xx -37的值域解:∵分母x2 2x 3=(x 1)2 2≥2∴函数定义域为R将原函数变形为(2-y)x2 (4-2y)x 7-3y=0(1)当y=2时,方程(1)无解。当y≠2时,(在用判别式前要检查方程二次项系数),由于x∈R∴方程(1)有实数解。∴Δ=(4-2y)2-4(2-y)(7-3y)≥0…     

用解析法求极值

有些极值问题如果用解析法处理,将会简捷易行,下边通过举例说明。 [例1] 已知变量x、y满足等式4y-3x=4,求函数f(x,y)=((x 3)~2 (y-5)~2)~(1/2) ((x-3)~2 (y-6)~2)~(1/2)的最小值。解:如图(一),设二点A(-3,5)、B(3,6),作出4y-3x=4的图象,则本题可化为动点P(x,y)在直线4y-3x=4上移动时,求|PA| |PB|的最小值。求出点A(-3,5)关于直线4y-3x=4的对称点A_1(3,-3),连结A_1B,易知|A_1B|就是|PA|