分段函数的几个问题
分段函数在教材中是以例题的形式出现的,并未作深入说明。学生对此认识比较肤浅,本文就分段函数的有关问题整理、归纳如下:1、 分段函数的含义
所谓“分段函数”,习惯上指在定义域的不同部分,有不同的对应法则的函数。对它应有以下两点基本认识:
(1) 分段函数是一个函数,不要把它误认为是几个函数;
(2) 分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并
集。
2、 求分段函数的函数值
例1已知函数,求(<0)的值。
分析 求分段函数的函数值时,首先应确定自变量在定义域中所在的范围,然后按相应的对应法则求值。是分段函数,要求,需要确定的取值范围,为此又需确定的取值范围,然后根据所在定义域代入相应的解析式,逐步求解。解 ∵<0,∴,
∵0<<1,∴==,∵>1,∴===-,
3、 求分段函数的解析式
例2 已知奇函数(),当>0时,=(5-)+1.求在R上的表达式。解 ∵是定义域在R上的奇函数,∴=0.
又当<0时,->0,
故有=-[5-(-)]+1=-(5+)+1。再由是奇函数,=-=(5+)-1.∴
例3 求函数=+(2-6)+3(0≤≤1)的最小值。解 =[-(3-1)]2-6+6-1∵0≤≤1,
当3-1<0时,的最小值为f(0)=3,
当0≤3-1≤1时,的最小值为f(3-1)=-6+6-1;当3-1>1时,的最小值为f(1)=3-6+3。
因此函数的最小值可表示成关系于的分段函数.
4、 求分段函数的最值
例4 求函数的最小值
方法1 先求每个分段区间上的最值,后比较求值。当≤0时,==2+3,此时显然有maX= =3;当0<≤1时,==+3,此时max==4
当>1时,==-+5,此时无最大值.比较可得当=1时,max=4.方法2 利用函数的单调性
由函数解析式可知,在∈(∞,0)上是单调递增的,在∈(0,1)
上也是递增的,而在∈(1,+∞)上是递减的,
由的连续性可知当=1时有最大值4方法3 利用图像,数形结合求得
Y4321
0 1 2 3 4 5 x
作函数=的图像(图1),显然当=1时max=4.
说明:分段函数的最值常用以上三种方法求得.