双曲线函数的图像与性质及应用.doc

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1、.一个十分重要的函数的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的图象、性质与重要的应用,是高考要求范围内的一个重要的基础知识.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的同学而言,我们务必要系统介绍学习(ab≠0)的图象、性质与应用.2.1定理:函数(ab≠0)表示的图象是以y=ax和x=0(y轴)的直线为渐近线的双曲线.首先,我们根据渐近线的意义可以理解:ax的值与的值比较,当很大很大的时候,的值几乎可以忽略不计,起决定作用的是ax的值;当的值很小很小,几乎为0的时候,ax的值几乎可以

2、忽略不计,起决定作用的是的值.从而,函数(ab≠0)表示的图象是以y=ax和x=0(y轴)的直线为渐近线的曲线.另外我们可以发现这个函数是奇函数,它的图象应该关于原点成中心对称.由于函数形式比较抽象,系数都是字母,因此要证明曲线是双曲线是很麻烦的,我们通过一个例题来说明这一结论.OxyAA1例1图例1.若函数是双曲线,求实半轴a,虚半轴b,半焦距c,渐近线及其焦点,并验证双曲线的定义.分析:画图,曲线如右所示;由此可知它的渐近线应该是和x=0两条直线;由此,两条渐近线的夹角的平分线y=x就是实轴了,得出顶点为A(,3),A1(-

3、,-3);∴a==,由渐近线与实轴的夹角是30º,则有=tan30º,得b=2,c==4,∴F1(2,)F2(-2,-).为了验证函数的图象是双曲线,在曲线上任意取一点P(x,)满足即可;..所以,函数表示的曲线是双曲线.(在许多地方,老师把这个曲线形状形象概括为“双钩曲线”,其实很不准确的.)2.2五种表现形式表现1:函数(a>0,b>0)的双曲线大概图象如下:OxyAA1y=ax表现1图渐近线含双曲线部分的夹角是锐角,在和上函数分别是单调递增的,在和上函数分别是单调递减的;在x=处有极大值,在x=处有极小值;值域是.表现2:

4、函数(a<0,b<0)的双曲线大概图象如下:OxyAA1y=ax表现2图渐近线含双曲线部分的夹角是锐角,在和上函数分别是单调递减的,在和上函数分别是单调递增的;在x=处有极小值,在x=处有极大值;值域是...OxyAA1y=ax表现3图表现3:函数(a>0,b<0)的双曲线大概图象如右:此时,渐近线含双曲线部分的夹角是钝角,∵>0,所以,函数在和上函数分别是单调递增的,每一个单调区间上的值域都是R.表现4:函数(a<0,b>0)的双曲线图象如右:OxyAA1y=ax表现4图此时,渐近线含双曲线部分的夹角是钝角,∵<0,所以,函数

5、在和上函数分别是单调递减的,每一个单调区间上的值域是R.特别,后面两个函数的单调性很“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)是等轴双曲线,以x轴、y轴为渐近线,在两个区间和上函数分别是单调递减的.这个学生在初中就应该掌握了的函数2、3应用举例与重点推广这个函数最大有用处就是它的单调性,因此往往是利用的它在某个区间上的单调性来求函数的值域,或比较大小,或求最值等.例2.已知x>y>0,xy=1,求的最小值及此时x、y的值解:∵x>y>0,∴x-y>0,又xy=1,∴=;解混合式得:所以当

6、: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,而在上是减函数的,所以y≤-5,值域为例11.已知(1)若a>0,求的单调区间(2)若当时,恒有<0,求实数a的取值范围解:=当>0时,的单调递增区间为,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<<,令则>0,∴在要求区间内是单调递增,可知<0,∴在要求区间内是单调递减,可知此时的范围是(—1,3)综合i、ii得:的范围是(—1,3)从上面几个例子可以看出,形如或(m≠0,a≠0)函数值域不

7、但可以用二次方程的△判别式来求,也可以用这个双曲线函数的单调性来求,尤其对于自变量不是自然的定义域,而是某个限制的范围时候,更要利用这个函数的单调性来解决了.重点推广:到此我们来看看函数(ad≠bc,a≠0)究竟是什么样的图象与性质呢?..xyO它可以通过变形化为,继续化为,因此,函数(ad≠bc,a≠0)的图象是可以从的图象通过平移而来的,从而(ad≠bc,a≠0)的图象也是等轴双曲线,渐近线是,的两条直线,在和两个区间上都具有相同的单调性,>0时都是单调递减,<0时都是单调递增.这个函数与函数(a>0,b>0)要与一次函数、

8、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数一样,作为高三复习时候的基本函数,要熟练理解和应用,.例4.已知正项数列满足a1=a(0

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