利用均值不等式求值域何成宝“”是一个重要的基本不等式,可以求函数的值域
在应用该不等式时,务必注意其条件:一是正数条件,即a、b都是正数;二是定值条件,即和是定值或积是定值;三是相等条件,即a=b时取等号,简称“一正、二定、三相等”
当条件不具备时,需要进行适当的转化,现举例说明
一、不具备“正值”条件时,需将其转化为正值例1
求函数的值域
因不一定是正值,故需先将其转化为正值
解:当时,,当时取等号
当时,,当时取等号
则函数的值域为例2
已知,求函数的值域
解:由题意知,因此,,当且仅当时,即时,等号成立
∴函数的值域为二、不具备“定值”条件时,需将其构造成定值条件例3
已知,求函数的值域
因的积不是定值,故需先将其构造成定值
解:,当且仅当时,即时,等号成立
∴函数的值域为三、不具备“相等”条件时,需进行适当变形或利用函数单调性求值域
已知,求函数的值域
若直接利用均值不等式,则有,当时,等号成立,而所以等号不成立
解:∵在上为减函数∴函数在上为减函数∴函数在上的最小值,此时∴函数的值域为例5
已知,求函数的值域
由题意可知均为正数,因的和不是定值,故需将进行适当的变形,构造定值
解:,当且仅当,即时,等号成立
∴函数的值域为评注:在利用“均值不等式”求值域时,若不具备“定值”条件,需将其构造成定值,并巧妙用“定值”这个条件对所求式子进行分拆、组合、添加系数等使之变成可用均值不等式的形式