题目
已知f(x)=x+1x-2(x<0),则f(x)有()A..最大值为0B..最小值为0C..最大值为-4D..最小值为-4
已知f(x)=x+1x-2(x<0),则f(x)有()
A..最大值为0
B..最小值为0
C..最大值为-4
D..最小值为-4
A..最大值为0
B..最小值为0
C..最大值为-4
D..最小值为-4
题目解答
答案
| ∵x<0,∴-x>0, ∴x+
等号成立的条件是-x=
故选C. |
解析
考查要点:本题主要考查利用不等式求函数最值的能力,特别是对均值不等式的灵活应用,以及通过变量替换处理负数的情况。
解题核心思路:
- 变量替换:将负数变量转化为正数,便于应用均值不等式。
- 均值不等式:对正数项应用$a + \frac{1}{a} \geq 2$,并注意等号成立条件。
- 最值判断:通过不等式变形确定函数的最大值或最小值。
破题关键点:
- 替换变量:令$t = -x$($t > 0$),将原函数转化为关于$t$的表达式。
- 不等式方向:注意负号对不等式方向的影响,确保变形正确。
步骤1:变量替换
令$t = -x$,则$t > 0$,原函数可改写为:
$f(x) = x + \frac{1}{x} - 2 = -t + \frac{1}{-t} - 2 = -\left(t + \frac{1}{t}\right) - 2$
步骤2:应用均值不等式
对正数$t$,根据均值不等式:
$t + \frac{1}{t} \geq 2 \quad \text{(当且仅当$t = 1$时取等号)}$
步骤3:求函数最大值
将不等式代入函数表达式:
$f(x) = -\left(t + \frac{1}{t}\right) - 2 \leq -2 - 2 = -4$
当$t = 1$时,即$x = -1$,等号成立,此时$f(x)$取得最大值$-4$。