几种方法求解y=√5-x^2在[0,√5]上的最值

分别介绍用复合函数单调性、三角换元法、导数法和数形结合法求函数y=√5-x^2在[0,√5]上的最值.

方法/步骤

1、方法1:复合函数单调性质求解

 

∵y=√5-x^2函数由幂函数y=√u,u=5-x^2复合而成,

且在x≥0时,y=√u为增函数,u=-x^2+5为减函数。

∴函数y=√5-x^2在区间[0,√5]上为减函数。

所以:

ymax=f(0)=√(5-0)=√5,

ymin=f(√5)=0.

2、方法2.三角换元法

 

设x=√5*sint,t∈[0,π/2],则:

y=√5-x^2

=√[5-(√5*sint)^2]

=√5*√(1-sin^2t)

=√5*cost.

根据cost在[0,π/2]上的取值,可知:

ymax=f(0)=√5*cos0=√5,

ymin=f(π/2)=√5*cosπ/2=0。

3、方法3.数形结合法

 

∵y=√5-x^2≥0

∴y^2=5-x^2

即:y^2+x^2=5.

又因为y^2的系数=1,x^2的系数=1,则可以把上述方程看成圆在x轴上方的部分。

此时ymin=0,y的最大值为曲线在y轴上的截距。

即:ymax=f(x=0)=√5。

 

4、方法4.导数法

 

∵y=√5-x^2

∴y'=-x/√5-x^2。

又因为x∈[0,√5],即x≥0.

所以-x≤0,则y'≤0.

故函数y在定义域上为减函数。

ymax=f(0)=√(5-0)=√5,

ymin=f(√5)=0。

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