什么是对勾函数?怎么用对勾函数解答均值不等式不能解决的问题?
1.概念:对勾函数的一般形式为f(x)=x?+?a?/x(a>0).
2.奇偶性与单调性:容易得出,对勾函数是奇函数。
对勾函数的单调性可由求导的方法或直接利用定义判断得到,它有四个单调区间。
在(-∞,-a]和[a,+∞)上是增函数;在[-a,0)和(0,a]上是减函数。
3.图像:①由于是奇函数,所以图像关于原点对称,再根据单调性,可以得到函数的图像。
②对勾函数的图像有两个顶点,它们关于原点对称,分别是A(a,2a)和B(-a,-2a)。
③对勾函数的图像有两条渐近线,分别是y轴和直线y=x,对勾函数的图像夹在渐近线之间,形状两个对称的“勾”。
4.解决均值不等式不能直接解决的问题举例:
例:求函数f(x)=(x?+5)/√(x?+4)的最小值。注:?√(x?+4)表示根号下?(x?+4)
①错解:(x?+5)/√(x?+4)=(x?+4+1)/√(x?+4)
=√(x?+4)+1/√(x?+4)
≥2√(x?+4)?1/√(x?+4)]=2
所以 f(x)的最小值为2。
②错因分析:由于√(x?+4)的最小值是2,所以它不可能等于1/√(x?+4),上面的不等式不能取“=”。直接用公式肯定是不行的。
③对勾函数的应用
令t=√(x?+4),t≥2,则 t?=x?+4,
g(t)=f(x)=(x?+5)/√(x?+4)=(t?+1)/t=?t+1/t?,t≥2
由于 f(x)=g(t)=t+1/t?在[2,+∞)上是增函数 注:实际上一个增区间是[1,+∞)
从而,当t=2时,有最小值,为5/2.