求最值带根号的类型题
带一个根号,中间为加号的题型。例如:y=√(x^2+36)+x,y=x+√(x^2-8x+17)。带一个根号,中间为减号的题型。例如:y=√(x^2+36)-x,y=√(x^2+1)-x.带一个根号,中间为乘法的题型。例如:y=x·√(1-x^2)。带两个根号,中间是加法的题型。例如:y=√(x^2+4)+√(x^2-8x+17)
图一
这些都是常见的带根号求最值的问题,这些题在高考中一般都是融合在大 题中出现的。
例如,在解决函数问题以及不等式恒成立问题的时候,遇到了上述的函数,就需要知道该函数的极值来画出图形,所以一般这些都是融合在以后的做题之中的。
那这样的题该怎么计算最值或者极值呢?
这样的题一般都有固定的方式方法,下面就这五种类型题,说一说它们的解题方法。
类型一
类型一是带一个根号,中间是加号的题型。
像这样的题,首先是确定该函数的定义域和单调性。
例如,y=√(x^2+36)+x的定义域是R,是单调递增的。
其次,确定√(x^2+36)和x的大小。
因为当x趋近负无穷的时候,就相当这两个数的绝对值在做减,如果√(x^2+36)>x,则无论x如何变化,该y=√(x^2+36)+x函数值都是大于0得,所以该函数的图像都是在x轴的上方。
最后,就是求出该函数的极限。
当x趋近负无穷的时候,√(x^2+36)趋近正无穷,所以√(x^2+36)+x就相当于正无穷+负无穷,即函数y=√(x^2+36)+x趋近于0正。
当x趋近正无穷的时候,√(x^2+36)趋近正无穷,所以√(x^2+36)+x就相当于正无穷+正无穷,即函数y=√(x^2+36)+x趋近与正无穷。
综上所述,函数y=√(x^2+36)+x的范围是(0,+∞),没有最大值和最小值。
类型二
类型二,是带一个根号,中间为减号的题型。
这样的题一般都是要分子有理化的形式去解决。
例如,y=√(x^2+36)-x=[√(x^2+36)-x]·[√(x^2+36)+x]/[√(x^2+36)+x]=36/[√(x^2+36)+x]。
然后再将函数y=√(x^2+36)+x如类型一的形式去得出函数的极值,最终得到函数y=36/[√(x^2+36)+x]的极值。
即:函数y=36/[√(x^2+36)+x] 的定于为R,因为函数y=√(x^2+36)+x是增函数,所以函数y=36/[√(x^2+36)+x]就是减函数。
当x趋近正无穷的时候,则y=√(x^2+36)+x趋近正无穷,则y=36/[√(x^2+36)+x]趋近于0.
当x趋近负无穷的时候,则y=√(x^2+36)+x趋近于0正,则y=36/[√(x^2+36)+x]趋近正无穷。
所以函数y=36/[√(x^2+36)+x]的范围也是(0,+∞),没有最大值和最小值。
类型三
类型三是带一个根号,中间是乘法的题型。
像这样的题,先判断定义域,然后再根据基本不等式求出最值。
例如,y=x·√(1-x^2),该定义域是0≤x^2≤1.
对于基本不等式要求一般都是正数,所以此时可以使用基本不等式,即y=x·√(1-x^2)=√x^2·√(1-x^2)≤(x^2+1-x^2)/2=1/2.
所以该函数y=x·√(1-x^2)的最大值是1/2,当且仅当√x^2=√(1-x^2)相等时等号成立,即x=√2/2.
那最小值又是多少呢?
这里需要将x取负数并且x·√(1-x^2)的绝对值最大即可,x·√(1-x^2)绝对值最大时,就是该函数y=x·√(1-x^2)的最大值,即1/2.
所以函数y=x·√(1-x^2)的最小值就是-1/2,当且仅当x=-√2/2时等号成立。
综上所述该函数最大值值为1/2,最小值为-1/2.
类型四
类型四是带两个根号,中间是加法的题型。
像这样的题,主要就是数形结合,将这两个根号看成是距离公式的形式,即一个动点到两个定点的距离最小。
例如,y=√(x^2+4)+√(x^2-8x+17)=√[(x-0)^2+(2-0)^2]+√[(x-4)^2+(2-1)^2]。
则该函数就可以看成是点(x,2)到定点(0,0)和定点(4,1)的距离。
要想该动点(x,2)到这两个定点的距离最小,则要根据三点在一条直线上线段最小的原则来计算。
图二
如图二所示,要想动点P(x,2)到定点O(0,0)和B(4,1)的距离最小,则作B点关于y=2的对称点C点(4,3),连接AC交直线y=2于D点,则当P点在D点时,该动点P到点A和点B的距离最小,即OC=√[(4-0)^2+(3-0)^2]=5。
所以函数y=√(x^2+4)+√(x^2-8x+17)的最小值为5。
当x趋近正无穷或者负无穷的时候,函数y=√(x^2+4)+√(x^2-8x+17)都趋近正无穷,所以该函数的取值范围为[5,+∞),即该函数有最小值,无最大值。