对勾函数的性质及应用一.对勾函数b y ax x=+)0,0(>>b a 的图像与性质:1. 定义域:(-∞,0)∪(0,+∞)2. 值域:(-∞,-√ab]U[√ab,+∞)3. 奇偶性:奇函数,函数图像整体呈两个 “对勾”的形状,且函数图像关于原点呈中心 对称,即0)()(=-+x f x f4. 图像在一、三象限, 当0x >时,b yax x=+≥2√ab (当且仅当b x a =)(x f 在x=ab 时,取最小值ab 2由奇函数性质知:当x<0时,)(x f 在x=ab -时,取最大值ab 2-5. 单调性:增区间为(∞+,a b ),(a b -∞-,),减区间是(0,ab ),(a b -,0)1、 对勾函数的变形形式 类型一:函数by ax x=+)0,0(<<b a 的图像与性质 1.定义域:),0()0,(+∞⋃-∞2.值域:(-∞,-√ab]U[√ab,+∞)3.奇偶性:奇函数,函数图像整体呈两个“对勾”的形状.4.图像在二、四象限, 当x<0时,)(x f 在x=a b 时,取最小值ab 2;当0x >时,)(x f 在x=a b -时,取最大值ab 2-5.单调性:增区间为(0,a b ),(a b -,0)减区间是(∞+,ab ),(a b -∞-,),类型二:斜勾函数by ax x =+)0(<ab①0,0<>b a 作图如下1.定义域:),0()0,(+∞⋃-∞2.值域:R3.奇偶性:奇函数4.图像在二、四象限,无最大值也无最小值.5.单调性:增区间为(-∞,0),(0,+∞).②0,0><b a 作图如下:1.定义域:),0()0,(+∞⋃-∞2.值域:R3.奇偶性:奇函数4.图像在二、四象限,无最大值也无最小值.5.单调性:减区间为(-∞,0),(0,+∞).类型三:函数)0()(2>++=ac xc bx ax x f 。
此类函数可变形为b xc ax x f ++=)(,可由对勾函数xcax y +=上下平移得到 练习1.函数xx x x f 1)(2++=的对称中心为类型四:函数)0,0()(≠>++=k a kx ax x f 此类函数可变形为k k x a k x x f -+++=)()(,则)(x f 可由对勾函数xax y +=左右平移,上下平移得到 练习 1.作函数21)(-+=x x x f 与x x x x f +++=23)(的草图 2.求函数421)(-+=x x x f 在),2(+∞上的最低点坐标 3. 求函数1)(-+=x xx x f 的单调区间及对称中心类型五:函数)0,0()(2>≠+=b a b x ax x f 。
此类函数定义域为R ,且可变形为x b x a xbx a x f +=+=2)( a.若0>a ,图像如下:1.定义域:),(+∞-∞ 2. 值域:]21,21[ba ba ⋅⋅-3. 奇偶性:奇函数.4. 图像在一、三象限.当0x >时,)(x f 在b x =时,取最大值b a 2,当x<0时,)(x f 在x=b -时,取最小值ba 2-5. 单调性:减区间为(∞+,b ),(b -∞-,);增区间是],[b b -练习1.函数1)(2+=x xx f 的在区间[)2,+∞上的值域为b. 若0<a ,作出函数图像:1.定义域:),(+∞-∞ 2. 值域:]21,21[ba ba ⋅⋅-3. 奇偶性:奇函数.4. 图像在一、三象限. 当0x >时,)(x f 在b x =时,取最小值b a 2-,当x<0时,)(x f 在x=b -时,取最大值ba25. 单调性:增区间为(∞+,b ),(b -∞-,);减区间是],[b b -练习1.如2214xa x +=-+()1,2x ∈-,则的取值范围是 类型六:函数)0()(2≠+++=a mx cbx ax x f .可变形为)0()()()()(2>++++=+++++=at s m x t m x a m x t m x s m x a x f , 则)(x f 可由对勾函数xtax y +=左右平移,上下平移得到 练习1.函数11)(2+++=x x x x f 由对勾函数x x y 1+=向 (填“左”、“右”)平移 单位,向 (填“上”、“下”)平移 单位.2.已知1->x ,求函数1107)(2+++=x x x x f 的最小值;3.已知1<x ,求函数199)(2--+=x x x x f 的最大值类型七:函数)0()(2≠+++=a cbx ax m x x f练习1.求函数21)(2++-=x x x x f 在区间),1(+∞上的最大值;若区间改为),4[+∞则)(x f 的最大值为 2.求函数232)(22++++=x x x x x f 在区间),0[+∞上的最大值 类型八:函数ax b x x f ++=)(.此类函数可变形为标准形式:)0()(>-+-++=+-++=a b a x a b a x a x a b a x x f练习1.求函数13)(-+=x x x f 的最小值;2.求函数15)(++=x x x f 的值域;3.求函数32)(++=x x x f 的值域类型九:函数)0()(22>++=a ax b x x f 。
此类函数可变形为标准形式:)()()(22222o a b ax a b a x ax ab a x x f >-+-++=+-++=练习 1.求函数45)(22++=x x x f 的最小值; 2. 求函数171)(22++=x x x f 的值域三、关于求函数()01>+=x xx y 最小值的十种解法1. 均值不等式0>x ,∴21≥+=x x y ,当且仅当xx 1=,即1=x 的时候不等式取到“=”。
∴当1=x 的时候,2min =y2. ∆法0112=+-⇒+=yx x xx y 若y 的最小值存在,则042≥-=∆y 必需存在,即2≥y 或2-≤y (舍) 找到使2=y 时,存在相应的x 即可。
通过观察当1=x 的时候,2min =y 3. 单调性定义设210x x << ()()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-+-=-21212121211111x x x x x x x x x f x f ()2121211x x x x x x --= 当对于任意的21,x x ,只有21,x x (]1,0∈时,()()21x f x f -0>,∴此时()x f 单调递增; 当对于任意的21,x x ,只有21,x x ()+∞∈,1时,()()21x f x f -0<,∴此时()x f 单调递减。
∴当1=x 取到最小值,()21min ==f y4. 复合函数的单调性2112+⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=+=x x x x y xx t 1-=在()+∞,0单调递增,22+=t y 在()0,∞-单调递减;在[)+∞,0单调递增又 ∈x ()1,0()0,∞-∈⇒t ∈x [)+∞,1[)+∞∈⇒,0t ∴原函数在()1,0上单调递减;在[)+∞,1上单调递增即当1=x 取到最小值,()21min ==f y5. 求一阶导2'111xy x x y -=⇒+= 当()1,0∈x 时,0'<y ,函数单调递减;当[)+∞∈,1x 时,0'>y ,函数单调递增。
∴当1=x 取到最小值,()21min ==f y6. 三角代换令αtan =x ,⎪⎭⎫ ⎝⎛∈2,0πα,则αcot 1=xααα2sin 2cot tan 1=+=+=x x y⎪⎭⎫⎝⎛∈2,0πα()πα,02∈⇒∴当4πα=,即22πα=时,()12sin max =α,2min =y ,显然此时1=x7. 向量b a x x x x y ⋅=⋅+⋅=+=1111, ()1,1,1,=⎪⎭⎫⎝⎛=b x x a b a ⋅θcos b a ⋅=θcos 2a根据图象,a 为起点在原点,终点在xy 1=()0>x 图象上的一个向量,θcos a 的几何意义为a 在b 上的投影,显然当b a =时,θcos a 取得最小值。
此时,1=x ,222min =⋅=y8.图象相减⎪⎭⎫⎝⎛--=+=x x x x y 11,即y 表示函数x y =和x y 1-=两者之间的距离求min y ,即为求两曲线竖直距离的最小值平移直线x y =,显然当x y =与xy 1-=相切时,两曲线竖直距离最小。
x y 1-=关于直线x y -=轴对称,若x y =与xy 1-=在1>x 处有一交点,根据对称性,在10<<x 处也必有一个交点,即此时x y =与xy 1-=相交。
显然不是距离最小的情况。
所以,切点一定为()1,1-点。
此时,1=x ,2min =y9.平面几何依据直角三角形射影定理,设x EB x AE 1,==,则xx AD AB 1+== 显然,xx 1+为菱形的一条边,只用当AD AB ⊥,即AD 为直线AB 和CD 之间的距离时,x x 1+取得最小值。
即四边形ABCD 为矩形。
此时,xx 1=,即1=x ,2min =y10. 对应法则设()[]t x f =min ()=2xf 221x x+()+∞∈,0x ,()+∞∈,02x ,对应法则也相同 ∴()[]t x f =min2()()211222++=⇒+=xx x f x x x f 左边的最小值=右边的最小值 ∴122-=⇒+=t t t (舍)或2=t 当2x P x ==,即1=x 时取到最小值,且2min =y对勾函数练习:1.若 x>1.求11-+=x x y 的最小值. 11.若2229tt a t t +≤≤+在(]2,0∈t 上恒成立,则a 的取值范围是 2. 若 x>1. 求1222-+-=x x x y 的最小值 12. 求函数()()111612>+++=x x xx x x f 的最值。
3. 若 x>1. 求112-+-=x x x y 的最小值 13. 的值域时,求,当142)()10(+=∈x xx f x4. 若 x>0. 求x x y 23+=的最小值 14. 的值域求31)(22++++=x x x x x f 5.已知函数)),1[(22+∞∈++=x xax x y (1) 求的最小值时,求)(21x f a =(2)若对任意x ∈[1,+∞],f(x)>0恒成立,求a 范围6.: 方程sin 2x -asinx+4=0在[ 0 ,2π]内有解 ,则a 的取值范围是__________7. 函数()1027y x x x =+≤≤的最小值为____________;函数()1027y x x x =-≤≤的最大值为_________。