1、二次型分式函数求最值知识与方法我们把、统称为“二次型分式函数”,这些函数求最值的方法是类似的,通常有均值不等式法、判别式法、求导法等,下面通过例题详细分析这些方法是如何使用的.典型例题【例题】函数的最小值为_.【解析】解法1(均值不等式法):令,则,所以,当且仅当,即时取等号,此时,从而函数的最小值为3.解法2(判别式法):将变形为,整理得:,将式看出关于的一元二次方程,其判别式,解得:或,因为,所以,从而,故,注意到当时,所以函数的最小值为3.解法3(求导法):设,则,所以,从而在上,在上,故.【答案】3变式1 函数的最大值为_.【解析】解法1(均值不等式法):令,则,所以,当且仅当,即时取
2、等号,此时,从而函数的最大值为.解法2(判别式法):将变形成,整理得:,当时,把看成关于的一元二次方程,其判别式,解得:,注意到当时,所以函数的最大值为.解法3(求导法):设,则,所以,从而在上,在上,故.【答案】变式2 函数的最小值为_.【解析】解法1(均值不等式法):由题意,令,则,且,当且仅当,即时取等号,此时,从而函数的最小值为.解法2(判别式法):将变形为,整理得:,当时,将该方程看成关于x的一元二次方程,其判别式,解得:,注意到当时,所以函数的最小值为.解法3(求导法):设,则,所以,从而在上,在上,故.【答案】【反思】从上面的几个例子可以看到,、这三种“二次型分式函数”求最值的方
3、法是类似的,在三种方法的选择上,一般首选均值不等式法,判别式法和求导法作为备选方案.变式3 函数的最大值为_.【解析】设,则,且,当且仅当,即时取等号,此时,所以函数的最大值为.【答案】变式4 函数的最大值为_.【解析】设,则,且,易得函数在上,所以,故函数的最大值为.【答案】强化训练1.()函数的最小值为_.【解析】解法1(均值不等式法):设,则,且,当且仅当,即时取等号,此时,所以函数的最小值为4.解法2(判别式法):将变形成,整理得:,将式看成关于的一元二次方程,则其判别式,所以或,因为,所以,从而,注意到当时,所以函数的最小值为4.解法3(求导法):设,则,所以,从而在上,在上,故.【
4、答案】42.()函数在上的最小值为_.【解析】解法1(均值不等式法):设,则,因为,所以,且,当且仅当,即时取等号,此时,所以函数在上的最小值为1.解法2(判别式法):将变形成,整理得:,将式看成关于的一元二次方程,则其判别式,解得:或,因为,所以,从而,故,注意到当时,所以函数在上的最小值为1.解法3(求导法):设,则,所以,从而在上,在上,故.【答案】13.()函数的值域为_.【解析】解法1(均值不等式法):由题意,当时,;当时,易求得或,所以或,从而或,所以或,综上所述,函数的值域为.解法2(判别式法):,整理得:,当时,;当时,方程可以看成关于的一元二次方程,则其判别式,解得:,综上所述,函数的值域为.【答案】4.()函数的最大值为_.【解析】设,则,因为,所以,当时,;当时,当且仅当,即时等等号,此时,所以函数的最大值为.【答案】5.()函数的最大值为_.【解析】设,则,且,当且仅当,即时取等号,此时,所以函数的最大值为.【答案】6.()函数的最小值为_.【解析】设,则,所以,当且仅当,即时取等号,从而函数的最小值为.【答案】