X²-4分之2➕1=x²-2分之4?
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2022-03-25
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多种方法计算y=x+√(1-x)在区间[-1,1]上的最值
主要内容:
分别介绍用换元法、导数法和平方法计算y=x+√(1-x)在区间[-1,1]上最大值和最小值的思路和步骤。
用到的公式:
1.y=cx,则y'=c。其中c为不为0的常数。
2.y=√(a-bx),则y'=-b/2√(a-bx)。其中a,b为常数,b≠0。
3.二次函数的判别式公式。
方法一:换元法
设√(1-x)=t,则x=1-t^2.
代入方程得:
y=1-t^2+t
=-(t^2-t+1/4)+5/4
=-(t-1/2)^2+5/4
方程看成为t的二次函数,开口向下,可知:
当t=1/2时,此时x0=3/4,y有最大值。
即ymax=5/4。
最小值在定义域两个端点中距离t对应的x最远处取得,
即ymin=f(-1)=-1+√2。
方法二:导数法
∵y=x+√(1-x)
∴y'=1-1/2*√(1-x)=[2√(1-x)-1]/2√(1-x)。
令y'=0,则:2√(1-x)-1=0.
解方程得到x0=3/4.
分析导数y'在定义域上的符号如下:
(1)当x∈[-1,3/4]时,y'≥0,为增函数;
(2)当x∈[3/4,1]时,y'≤0,为减函数。
则当x=x0时,y有最大值,
即ymax=f(x1)=5/4。
又y(-1)=-1+√2,y(1)=1;
即ymin=-1+√2。
方法三:平方法
∵y=x+√(1-x)
∴y-x=√(1-x),两边平方得到:
(y-x)^2=1-x
x^2-(2y-1)x+y^2-1=0,对x的方程有解,则:
判别式△=(2y-1)^2-4(y^2-1)≥0,
即:y≤5/4.
得ymax=5/4。
又y(-1)=-1+√2,y(1)=1;
即ymin=-1+√2。
方法分析
1.换元法、平方法目的是都是变形得到中学阶段学习的一元二次方程,进而根据性质求解函数的值域。
2.导数知识是高中进阶和大学数学的基本知识,导数是研究函数性质的重要工具,可以判断函数在给定区间上的单调性,也可以根据定义域求出函数的单调区间。
主要内容:
分别介绍用换元法、导数法和平方法计算y=x+√(1-x)在区间[-1,1]上最大值和最小值的思路和步骤。
用到的公式:
1.y=cx,则y'=c。其中c为不为0的常数。
2.y=√(a-bx),则y'=-b/2√(a-bx)。其中a,b为常数,b≠0。
3.二次函数的判别式公式。
方法一:换元法
设√(1-x)=t,则x=1-t^2.
代入方程得:
y=1-t^2+t
=-(t^2-t+1/4)+5/4
=-(t-1/2)^2+5/4
方程看成为t的二次函数,开口向下,可知:
当t=1/2时,此时x0=3/4,y有最大值。
即ymax=5/4。
最小值在定义域两个端点中距离t对应的x最远处取得,
即ymin=f(-1)=-1+√2。
方法二:导数法
∵y=x+√(1-x)
∴y'=1-1/2*√(1-x)=[2√(1-x)-1]/2√(1-x)。
令y'=0,则:2√(1-x)-1=0.
解方程得到x0=3/4.
分析导数y'在定义域上的符号如下:
(1)当x∈[-1,3/4]时,y'≥0,为增函数;
(2)当x∈[3/4,1]时,y'≤0,为减函数。
则当x=x0时,y有最大值,
即ymax=f(x1)=5/4。
又y(-1)=-1+√2,y(1)=1;
即ymin=-1+√2。
方法三:平方法
∵y=x+√(1-x)
∴y-x=√(1-x),两边平方得到:
(y-x)^2=1-x
x^2-(2y-1)x+y^2-1=0,对x的方程有解,则:
判别式△=(2y-1)^2-4(y^2-1)≥0,
即:y≤5/4.
得ymax=5/4。
又y(-1)=-1+√2,y(1)=1;
即ymin=-1+√2。
方法分析
1.换元法、平方法目的是都是变形得到中学阶段学习的一元二次方程,进而根据性质求解函数的值域。
2.导数知识是高中进阶和大学数学的基本知识,导数是研究函数性质的重要工具,可以判断函数在给定区间上的单调性,也可以根据定义域求出函数的单调区间。
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