分式函式的變換源

2022-01-24 00:01:54 字數 2295 閱讀 8096

①初中學習過的反比例函式,\(y=\cfrac\),是高中數學中分式函式研究和學習的源頭。

結合影象,我們可以自行分析總結其性質:定義域、值域、單調性,奇偶性、週期性、對稱性等等;

補充對稱性:對稱中心為\((0,0)\);對稱軸為\(y=\pm x\);

②高中學習過的對勾函式,\(y=x+\cfrac\),是高中數學中分式函式研究和學習的另乙個源頭。

$f(x)$=$\cfrac$我們稱$\cfrac$為整體分式,由於分子分母位置都有自變數,如果不對其作相應的變形,則我們根本看不透其單調性;

$\quad$=$\cfrac$$=$$1+\cfrac$我們稱$1+\cfrac$為部分分式;其中第一部分$1$為整式,第二部分$\cfrac$為分式,由於整體不是分式,故稱為部分分式;不過這個等價變形太好了,自變數只出現在部分分式的分母位置上,這樣非常方便判斷單調性,也方便我們做函式的影象

[方法儲備]:上述變形中最常用的兩個變形為換元法和配湊法;

作函式\(g(x)=\cfrac\)的影象;

分析:準備作圖前的變換,\(g(x)=\cfrac=1+\cfrac\);選\(y=\cfrac\)為變換作圖的模板函式,開始變換如下,

[基本作圖]:\(y=\cfrac\)

\(\rightarrow\)

\(y=\cfrac\)

\(\rightarrow\)

\(y=1+\cfrac\)

\(\rightarrow\) 對稱中心為\((1,1)\);

[快速作圖]:相當於基本作圖的簡化版本,首先找到對稱中心\((1,1)\),過此點分別作直線\(x=1\)和\(y=1\),這是兩條漸*線;由兩條漸*線將*面分為類似的第ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ四個象限,此時觀察部分分式的分子[請確保分式的前面是\(+\)號,如果是\(-\)號,將減號移到分子上,部分分式的前面仍然寫加號],如果分子為正,則在類第ⅰ和類第ⅲ象限內作函式的影象,如圖所示;

如果分子為負,則在類第ⅱ和類第ⅳ象限內作函式的影象;

作函式\(y=\cfrac\)的影象;

分析:先做相應的變形,\(y=\cfrac=\cfrac)})}=\cfrac\cdot \cfrac}}\)

\(=\cfrac\cdot (1+\cfrac}})=\cfrac+\cfrac}}\)

快速作圖:對稱中心為\((\cfrac,\cfrac)\);\(\cfrac>0\),在類第ⅰ和第ⅲ象限作圖,如下所示:

引申結論:①函式\(f(x)=b+\cfrac\),\(a\),\(b\),\(c\)為常數,則其對稱中心為\((a,b)\);

②如果\(c>0\),則單調遞減區間為\((-\infty,a)\)和\((a,+\infty)\);如果\(c<0\),則單調遞增區間為\((-\infty,a)\)和\((a,+\infty)\);

③其解析式必然滿足\(f(x)+f(2a-x)=2b\);

\(f(x)=\cfrac\stackrelf(x)=\cfrac\),

再如\(g(x)=\cfrac\stackrelg(x)=\cfrac\),

解後反思:有些複雜的分式,通過換元可以轉化為上述比較簡單的形式;

如\(h(x)=\cfrac\),

如[配湊法]\(h(x)=\cfrac=\cfrac=(x-2)+\cfrac\),

或[換元法]令\(x-2=t\),則\(x=t+2\),

故\(h(x)=\cfrac=\cfrac=t+\cfrac\)

即\(h(x)=t+\cfrac=(x-2)+\cfrac\)

如\(n(x)=\cfrac\);

如\(n(x)=\cfrac\);則\(n(x)=\cfrac=\cfrac+1}\)

如\(g(t)=\cfrac=\cfrac}\);如\(h(t)=\cfrac=\cfrac+2(\cfrac)^2\stackrel=m}h(t)=2m^2+3m\);

函式\(y=\cfrac\),\(x\in(m, n]\)的最小值為\(0\),則\(m\)的取值範圍是【】

$a.(1,2)$ $b.(-1,2)$ $c.[1,2)$ $d.[-1,2)$

解:當\(x=2\)時,\(y=0\),根據題意\(x\in(m, n]\)時,\(y_=0\),則\(n=2\),

所以\(m\)的取值範圍是\(-1\leqslant m<2\),故選\(d\).

若定義域為\(x\in [m,n]\),則此時\(m\)的取值範圍是\((-1,2]\).

分式函式變形後,極有可能和反比例型函式、二次型函式、對勾型函式建立關聯,然後向後繼續變換即可。

奇怪的分式

上小學的時候,小明經常自己發明新演算法。一次,老師出的題目是 1 4 乘以 8 5 小明居然把分子拼接在一起,分母拼接在一起,答案是 18 45 參見圖1.png 老師剛想批評他,轉念一想,這個答案湊巧也對啊,真是見鬼!對於分子 分母都是 1 9 中的一位數的情況,還有哪些算式可以這樣計算呢?請寫出...

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