对勾函数是一种类似于反比例函数的一般函数。所谓的对勾函数,是形如
f(x)=ax+b/x
的函数,是
一种教材上没有但考试老喜欢考的函数,
所以更加要注意和学习。
一般的函数图像形似两个中心对称的
对勾,
故名。
当
x>0
时,
f(x)=ax+b/x
有最小值
(这里为了研究方便,
规定
,
0
)
,
也就是当
x=sqrt(b/a)
的时候
(
sqrt
表示求二次方根)
。同时它是奇函数,
就可以推导出
x<0
时的性质。
令
k=sqrt(b/a)
,
那么,
增区间:
{x|x≤
-k}
∪
{x|x≥k}
;减区间:
{x|-
k≤x<0}
∪
{x|0
。由单调区间可见,它的变化趋势是:在
y
轴左边,增减,在
y
轴右边,减增,是两个勾。
对勾函数性质的研究离不开均值不等式。
说到均值不等式,
其实也是根据二次函数得来的。
我们都
知道,
(a-
b)2≥0
,展开就是
a2-
2ab+b2≥0
,有
a2+b2≥2ab
,两边同时加上
2ab
,整理得到
(a+b)2≥4ab
,
同时开根号,就得到了平均值定理的公式:
a+b≥2sqrt(ab)
。现在把
ax+b/x
套用这个公式,得到
ax+b/x≥2sqrt(axb/x)
=
2sqrt(ab)
,这里有个规定:当且仅当
ax=b/x
时取到最小值,解出
x=sqrt(b/a)
,
对应的
f(x)=2sqrt(ab)
。我们再来看看均值不等式,它也可以写成这样:
(a+b)/2≥sqrt(ab)
,前式大家都
知道,
是求平均数的公式。那么后面的式子呢?也是平均数的公式,但不同的是,
前面的称为算术平均
数,
而后面的则称为几何平均数,
总结一下就是算术平均数绝对不会小于几何平均数。
这些知识点也是
非常重要的。
其实用导数也可以研究对勾函数的性质。
不过首先要会负指数幂的换算,
这也很简单,
但要熟练掌
握。举几个例子:
1/x=x-1
,
4/x2=4x-2
。明白了吧,
x
为分母的时候可以转化成负指数幂。那么就有
f(x)=ax+b/x=ax+bx-1
,求导方法一样,求的的导函数为
a+(-b)x-2
,令
f'(x)=0
,计算得到
b=ax2
,结果
仍然是
x=sqrt(b/a)
,如果需要的话算出
f(x)
就行了。平时做题的时候用导数还是均值定理,就看你喜欢
用那个了。不过注意均值定理最后的讨论,有时
ax≠b/x
,就不能用均值定理了。
上述研究都是建立在
x>0
的基础上的,不过对勾函数是奇函数,所以研究出正半轴图像的性质后,
自然能补出对称的图像。如果出现平移了的问题(图像不再规则)
,就先用平移公式或我总结出的平移
规律还原以后再研究,这个能力非常重要,一定要多练,争取做到特别熟练的地步。
对勾函数实际是反比例函数的一个延伸,至于它是不是双曲线还众说不一。
当
x>0
时,
f(x)=ax+b/x
有最小值
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