对勾函数讲解与例题解析

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对勾函数

对勾函数:数学中一种常见而又特殊的函数。如图

一、对勾函数f(x)=ax+ 错误!未找到引用源。的图象与性质

对勾函数是数学中一种常见而又特殊的函数。它在高中教材上不出现,但考试总喜欢考的函数,所以也要注意它和了解它。

(一) 对勾函数的图像

对勾函数是一种类似于反比例函数的一般函数,形如f(x)=ax+错误!未找到引用源。(接下来写作

f(x)=ax+b/x)。

当a≠0,b≠0时,f(x)=ax+b/x是正比例函数f(x)=ax与反比例函数f(x)= b/x “叠加”而成的函数。这个观点,对于理解它的性质,绘制它的图象,非常重要。

当a,b同号时,f(x)=ax+b/x的图象是由直线y=ax与双曲线y= b/x构成,形状酷似双勾。故称“对勾函数”,也称“勾勾函数”、“海鸥函数”。如下图所示:

a>0 b>0 a<0 b<0

对勾函数的图像(ab同号)

当a,b异号时,f(x)=ax+b/x的图象发生了质的变化。但是,我们依然可以看作是两个函数“叠加”而成。(请自己在图上完成:他是如何叠加而成的。)

对勾函数的图像(ab异号)

一般地,我们认为对勾函数是反比例函数的一个延伸,即对勾函数也是双曲线的一种,只不过它的焦点和渐进线的位置有所改变罢了。

接下来,为了研究方便,我们规定a>0,b>0。之后当a<0,b<0时,根据对称就很容易得出结论了。

(二) 对勾函数的顶点

对勾函数性质的研究离不开均值不等式。利用均值不等式可以得到:

当x>0时,错误!未找到引用源。。

当x<0时,错误!未找到引用源。。 即对勾函数的定点坐标:

(三) 对勾函数的定义域、值域

由(二)得到了对勾函数的顶点坐标,从而我们也就确定了对勾函数的定义域、值域等性质。

(四) 对勾函数的单调性

(五) 对勾函数的渐进线 由图像我们不难得到: (六)

对勾函数的奇偶性 :对勾函数在定义域内是奇函数, 二、均值不等式(基本不等式) 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a^2-2ab+b^2≥0,有a^2+b^2≥2ab ,两边同时加上2ab ,整理得到(a+b)^2≥4ab ,同时开根号,就得到了均值定理的公式:a+b ≥2sqrt(ab )。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。

三、关于求函数()01>+=x x

x y 最小值的解法 1. 均值不等式 0>x ,∴21≥+

=x

x y ,当且仅当x x 1=,即1=x 的时候不等式取到“=”。∴当1=x 的时候,2min =y 2. ∆法 0112=+-⇒+=yx x x

x y 若y 的最小值存在,则042≥-=∆y 必需存在,即2≥y 或2-≤y (舍)

y

X

O y=ax

找到使2=y 时,存在相应的x 即可。通过观察当1=x 的时候,2min =y

3. 单调性定义

设210x x << ()()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-+-=-21212121211111x x x x x x x x x f x f ()2

121211x x x x x x --= 当对于任意的21,x x ,只有21,x x (]1,0∈时,()()21x f x f -0>,∴此时()x f 单调递增;

当对于任意的21,x x ,只有21,x x ()+∞∈,1时,()()21x f x f -0<,∴此时()x f 单调递减。

∴当1=x 取到最小值,()21min ==f y

4. 复合函数的单调性

2112

+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=x x x x y x x t 1

-=在()+∞,0单调递增,22

+=t y 在()0,∞-单调递减;在[)+∞,0单调递增 又 ∈x ()1,0()0,∞-∈⇒t ∈x [)+∞,1[)+∞∈⇒,0t ∴原函数在()1,0上单调递减;在[)+∞,1上单调递增 即当1=x 取到最小值,()21min ==f y

四、例题解析:

例1、已知函数 ,

五、重点(窍门)

其实对勾函数的一般形式是:

f(x)=ax+b/x(a>0)

定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)

值域为(-∞,-2√ab]∪[2√ab,+∞)

当x>0,有x=根号a,有最小值是2根号a

当x<0,有x=-根号a,有最大值是:-2根号a

对勾函数的解析式为y=x+a/x(其中a>0),它的单调性讨论如下:

设x1

下面分情况讨论

⑴当x10,x1x2>0,所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)

⑵当-根号a0,所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以函数在(-根号a,0)上是减函数

⑶当00,所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以函数在(0,根号a)上是减函数

⑷当根号a0,x1x2>0,所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)

解题时常利用此函数的单调性求最大值与最小值。