解: ,而 和 恒成立。所以当且仅 即 时,取得最小值是 。
求解形如 的二元函数的最值时,常常使用配方法。这种解题方法通俗易懂,配方时,将 看作关于 的二次多项式,将 看作是常数,将 配方成两个一次式的平方和加上一个常数的形式。
3.3 单调性法
利用单调性法求函数最值是种常用的求最值方法。先要判明函数在给定区间上的单调性,然后依据单调性求函数的最值。
例2 函数 定义域为 ,对任意的 都有 且 时 。试求在区间 上函数最大值和最小值。
解:令 ,则 所以 ,令
则 即 ,所以 为奇函数。
设 , 则 ,而 即 所以 在 上为减函数。
又 ,所以 ,
又 在 上为减函数,所以 , 。
对于一些没有给出具体表达式的函数和一些复合函数,我们无法直接通过导数来求函数的最值,这时我们可以尝试利用函数单调性的定义,综合考虑函数的奇偶性,判断出函数在给定区间的单调性,从而解决最值问题。
3.4 求导法
在我们学习了导数之后,会发现用导数求函数的最值要比初等方法简便,因此导数法求最值也是一种不可忽视的方法。