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双曲线函数的图像与性质及应用

一个十分重要得函数得图象与性质应用 新课标高一数学在“基本不等式”一节课中已经隐含了函数得图象、性质与重要得应用,就是高考要求范围内得一个重要得基础知识.那么在高三第一轮复习课中,对于重点中学或基础比较好一点学校得同学而言,我们务必要系统介绍学习(ab ≠0)得图象、性质与应用。

2.1 定理:函数(ab ≠0)表示得图象就是以y=ax 与x=0(y 轴)得直线为渐近线得双曲线。

首先,我们根据渐近线得意义可以理解:a x得值与得值比较,当很大很大得时候, 得值几乎可以忽略不计,起决定作用得就是ax得值;当得值很小很小,几乎为0得时候,ax 得值几乎可以忽略不计,起决定作用得就是得值.从而,函数(ab ≠0)表示得图象就是以y=ax 与x=0(y 轴)得直线为渐近线得曲线.另外我们可以发现这个函数就是奇函数,它得图象应该关于原点成中心对称.
由于函数形式比较抽象,系数都就是字母,因此要证明曲线就是双曲线就是很麻烦得,我们通过一个例题来说明这一结论.
例1.若函数就是双曲线,求实半轴a ,虚半轴b,半焦距c ,渐近线及其焦点,并验证双曲线得定义。

分析:画图,曲线如右所示;由此可知它得渐近线应
该就是与x =0
平分线y=x (-,—3); 就是30º,
c==4, ∴ 象就是双曲线,可;
3232(21+==
-x x
PF PF
所以,函数表示得曲线就是双曲线.
(在许多地方,老师把这个曲线形状形象概括为“双钩曲线”,其实很不准确得.)
2。

2五种表现形式
表现 1:函数 (a >0,b〉0)得双曲线大概图象如下:
渐近线含双曲线部分得夹角就是锐角,在与
上函数分别就是单调递增得,在与上函数分别就是单调递减得;在x=处有极大值,在x=处有极小
值;值域就是.
表现 2:函数 (a <0,b 〈0)得双曲
线大概图象如下:
渐近线含双曲线部分得夹角就是锐角,在与上
表现1图
函数分别就是单调递减得,在与上函数分别就是单调递增得;在x=处有极小值,在x=处有极大值;值域就是.
表现3:函数(a>0,b<0)得双曲线大概图Array象如右:
此时,渐近线含双曲线部分得夹角就是钝角,∵〉0,所
以,函数在与上函数分别就是单调递增得,每一个单调
区间上得值域都就是R.
表现4:函数(a<0,b>0)得双曲线图象如右:
此时,渐近线含双曲线部分得夹角就是钝角,∵〈0,
所以,函数在与上函数分别就是单调递减得,每一个单调
区间上得值域就是R.
特别,后面两个函数得单调性很“单纯”,在解题时
候要引起重视,在高考中也多次应用,注意总结.
表现5:函数(x≠0) 就是等轴双曲线,以x
轴、y轴为渐近线,在两个区间与上函数分别就是单调递
减得.这个学生在初中就应该掌握了得函数
2、3应用举例与重点推广
就是利用得它在某个区间上得单调性来求函数得值域,或
比较大小,或求最值等。

例2.已知x>y〉0 ,xy=1 ,求得最小值及此时x、y得值
解:∵x>y>0,∴x—y〉0,又xy=1,
∴=;
解混合式得:
所以当: 时候,取得最小值为.
例3。

求y=(x≥0)
解:令x+2=t 则 x=t—2 代入得由 x≥0得t≥2,而在上就是减函数得,所以y≤—5,值域为
例11.已知
(1)若a〉0,求得单调区间
(2)若当时,恒有<0,求实数a得取值范围
解:=
当〉0时,得单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)(i)当时,显然<0成立,此时,
(ii)当时,由<0,可得<〈,

则>0,∴在要求区间内就是单调递增,可知
〈0,∴在要求区间内就是单调递减,可知
此时得范围就是(—1,3)
综合i、ii得:得范围就是(-1,3)
从上面几个例子可以瞧出,形如或(m≠0,a≠0)函数值域不但可以用二次方程得△判别式来求,也可以用这个双曲线函数得单调性来求,尤其对于自变量不就是自然得定义域,而就是某个限制得范围时候,更要利用这个函数得单调性来解决了.
重点推广:到此我们来瞧瞧函数(ad≠bc,a≠0)究竟就是什么样得图象与性质呢?
它可以通过变形化为,继续化为,因此,函数(ad≠bc,a≠0)得图象就是可以从得图象通过
平移而来得,从而(ad≠bc,a≠0)得图象也就是等轴双
同得单调性,〉0时都就是单调递减,<0时都就是单调递
增.这个函数与函数(a>0,b〉0)要与一次函数、二
次函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数一样,
作为高三复习时候得基本函数,要熟练理解与应用,.
例4。

已知正项数列满足a1=a (0〈a〈1)且an+1≤,
求证
分析:本题有别得证法,这里就用数学归纳法结合上
面函数得单调性思想来处理;
i)n=1时a1=a,符合求证结论
ii设n=k时结论成立
则n=k+1时候,a k+1≤,而,因此,考虑函数f(x)==1- 在区间与区间都就是递增函数,(0,1),所以f(x)=在0,1)也就是递增函数,从而,ak+1≤,所以n=k+1时,不等式也成立。

综上所述,对任意n就是正得自然数都成立.
这样,(ad≠bc,a≠0)得图象也就是等轴双曲线,渐近线就是,得两条直线,在与两个区
间上都具有相同得单调性得应用要得到巩固,它就是函数(ab≠0)得图象、性质得知识系
统得重要组成部分.。

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