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这种分子分母都有x^2的情况对于一般情形要分情况讨论:
一般形式:(x^2+ax+b) / (mx^2+nx+t ) 任何形式都可以化成这种一般形式
所谓分离常数只是最基本但必要的一步(如果没有学过导数):就是让分子出现一个系数乘以分母再加上一个x的一次项(系数可以为0)和常数项,
上面的一般形式根据上面步奏变形:[ 1/m *(mx^2+nx+t) +(a-n/m)x+ b-t/m ] / (mx^2+nx+t )
=1/m + [(a-n/m)x+ b-t/m ] / (mx^2+nx+t )
现在要考虑上面式子最小值只需要考虑后面式子的最小值,
这相当于求一个一般形式为 (x+u) / (vx^2+px+q)的最小值
下面把分母变化为含有分子的形式,分母=v(x+u)^2 +(p-2uv)(x+u) + (q-up+vu^2)
然后分子分母同时除以(x+u) ,x=-u时最后再考虑;这样得到一个式子一般形式为:1/ (ax +b/x +c);这里的a、b、c不是上面的a、b、c只是一个常数,
a不为0。
那么就转化为求1/ (ax +b/x +c)的最小值,即ax +b/x +c的最大值,(a≠0) c是一个常数但是要考虑,因为有可能就是这个c让本来前面ax +b/x 最大值是个负数(或正数)加(减)成了一个正数(负数)。不要小看这一个变化,由负到正或由正到负的变化经过了0,要知道这是在分母上面,所以多一个c就会麻烦一些。
这里分情况考虑:1)::a>0,b>0;这时不存在最大值,即原分式没有最小值,但是可能有最大值,用均值不等式,这时如果c<0使得最后的分母小于0了那么最后最大值也没有,自己结合例题想想这一点。
2):a>0,b<0;跟上面一样,当x趋向于正无穷大时b/x趋近于0,而ax趋向无穷大,故不存在最大值。当x趋向0时,ax+b/x又趋向负无穷大,所以它也没有最小值,这时原来的分式没有最大值和最小值,它是一直增大的。
3):a<0,b<0;提出一个负号后,用均值不等式可以得到一个最大值,这里要看c>0时,同1)。
4):a<0,b>0,提出负号后利用2)可以知道这时远分式也没有最值。
最后不要忘了在存在最值时考虑前面没有考虑的x=-u。带入计算后比较一下就可以得出最后的答案。
好了,一般形式分析完了,现在用你的例题来具体分析一下:
原式分离分子常数后:-4- (240x+544)/(9x^2-36)=-4-1/80 (x+34/15) / (3x^2-12)
要求它的最小值只需要求(x+34/15) / (3x^2-12)得最大值
分子分母同除以x+34/15后只需求分母最小值,这时分子为1。
分母:3(x+34/15)+ (256/75)/(x+34/15) -68/5这时他们的系数都为正,即第一种情况,但是这时是要求分母的最小值(为什么不同于(1)呢,你自己想一想),又均值不等式有当x= - 6/5或x= -10/3时分母有最小值-36/5<0那么这个式子没有最小值。】
当x从右边趋向于2时(即形象的说x=2.00000........1时)原来的式子趋向于负无穷大,所以没有最小值,这就是1)的一种情况。
总的说来就是这几种情况,,当然解题时不会这么麻烦,只会是其中一种情况,搞清楚不要算错就好了~
不懂的地方再问。
一般形式:(x^2+ax+b) / (mx^2+nx+t ) 任何形式都可以化成这种一般形式
所谓分离常数只是最基本但必要的一步(如果没有学过导数):就是让分子出现一个系数乘以分母再加上一个x的一次项(系数可以为0)和常数项,
上面的一般形式根据上面步奏变形:[ 1/m *(mx^2+nx+t) +(a-n/m)x+ b-t/m ] / (mx^2+nx+t )
=1/m + [(a-n/m)x+ b-t/m ] / (mx^2+nx+t )
现在要考虑上面式子最小值只需要考虑后面式子的最小值,
这相当于求一个一般形式为 (x+u) / (vx^2+px+q)的最小值
下面把分母变化为含有分子的形式,分母=v(x+u)^2 +(p-2uv)(x+u) + (q-up+vu^2)
然后分子分母同时除以(x+u) ,x=-u时最后再考虑;这样得到一个式子一般形式为:1/ (ax +b/x +c);这里的a、b、c不是上面的a、b、c只是一个常数,
a不为0。
那么就转化为求1/ (ax +b/x +c)的最小值,即ax +b/x +c的最大值,(a≠0) c是一个常数但是要考虑,因为有可能就是这个c让本来前面ax +b/x 最大值是个负数(或正数)加(减)成了一个正数(负数)。不要小看这一个变化,由负到正或由正到负的变化经过了0,要知道这是在分母上面,所以多一个c就会麻烦一些。
这里分情况考虑:1)::a>0,b>0;这时不存在最大值,即原分式没有最小值,但是可能有最大值,用均值不等式,这时如果c<0使得最后的分母小于0了那么最后最大值也没有,自己结合例题想想这一点。
2):a>0,b<0;跟上面一样,当x趋向于正无穷大时b/x趋近于0,而ax趋向无穷大,故不存在最大值。当x趋向0时,ax+b/x又趋向负无穷大,所以它也没有最小值,这时原来的分式没有最大值和最小值,它是一直增大的。
3):a<0,b<0;提出一个负号后,用均值不等式可以得到一个最大值,这里要看c>0时,同1)。
4):a<0,b>0,提出负号后利用2)可以知道这时远分式也没有最值。
最后不要忘了在存在最值时考虑前面没有考虑的x=-u。带入计算后比较一下就可以得出最后的答案。
好了,一般形式分析完了,现在用你的例题来具体分析一下:
原式分离分子常数后:-4- (240x+544)/(9x^2-36)=-4-1/80 (x+34/15) / (3x^2-12)
要求它的最小值只需要求(x+34/15) / (3x^2-12)得最大值
分子分母同除以x+34/15后只需求分母最小值,这时分子为1。
分母:3(x+34/15)+ (256/75)/(x+34/15) -68/5这时他们的系数都为正,即第一种情况,但是这时是要求分母的最小值(为什么不同于(1)呢,你自己想一想),又均值不等式有当x= - 6/5或x= -10/3时分母有最小值-36/5<0那么这个式子没有最小值。】
当x从右边趋向于2时(即形象的说x=2.00000........1时)原来的式子趋向于负无穷大,所以没有最小值,这就是1)的一种情况。
总的说来就是这几种情况,,当然解题时不会这么麻烦,只会是其中一种情况,搞清楚不要算错就好了~
不懂的地方再问。
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