求解函数y=√2

发布时间:2025-05-07 19:36

几种方法求解y=√2-x^2在[0,√2]上的最值

主要内容: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=√2-x^2在[0,√2]上的最值。


方法1:复合函数单调性质求解

∵y=√2-x^2函数由幂函数y=√u,u=2-x^2复合而成,

且在x≥0时,y=√u为增函数,u=-x^2+2为减函数。

∴函数y=√2-x^2在区间[0,√2]上为减函数。

所以:

ymax=f(0)=√(2-0)=√2,

ymin=f(√2)=0.

方法2.三角换元法

设x=√2*sint,t∈[0,π/2],则:

y=√2-x^2

=√[2-(√2*sint)^2]

=√2*√(1-sin^2t)

=√2*cost.

根据cost在[0,π/2]上的取值,可知:

ymax=f(0)=√2*cos0=√2,

ymin=f(π/2)=√2*cosπ/2=0。


方法3.数形结合法

∵y=√2-x^2≥0

∴y^2=√2-x^2

即:y^2+x^2=2.

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)=√2。

方法4.导数法

∵y=√2-x^2

∴y'=-x/√2-x^2。

又因为x∈[0,√2],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)=√(2-0)=√2,

ymin=f(√2)=0。


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