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呆哥解析:

這是一個二次生成函數的原創題目

首先這種題目,看到幾個最值套在一起,先不要緊張,我們逐步把它求出來:

先求下原來函數的最小值,首先肯定是求下導:

接下來怎麼辦呢?我們先通分一下:

看到分子的形式,我們可以聯想到一個東西:十字相乘

怎麼個相乘法呢?

我們注意到

那麼:

這裡我們採取了一個:猜根法,來幫助我們因式分解

這個方法是:找出一個很有可能的根,代進去驗證。如果成立,那麼一個十字相乘的因式就可以確定了

接下來,根據常數項和二次項的係數,我們可以猜到另一個因式是:

再來驗證一下:

發現是成立的!那麼我們已經因式分解完畢了:

那麼我們可以確定極小值點,來求極小值了:

這裡因為只有一個極小值點,那麼這個極小值點就是最小值點了。我們把它代入原函數,就得到了最小值:

可見,最小值是一個新的函數,為了求它的最大值,我們把它構造出來,並求導來求它的最大值:

這裡我們判斷下導函數的單調性,由於注意到:

那麼我們就可以直接確定這個是最大值點了,所以直接設出來:

因此新函數的最大值就可以表示了:

這裡極值點解不出來,那麼該怎麼處理呢?

我們回想一下,在遇到極值點解不出來的情況下,是否有一個很巧妙的方法:隱零點代換

我們用一個很典型的例題來回顧一下隱零點代換:

也就是說:隱零點代換的實質是,把解不出來的導函數整體代入到極值的函數中得到的新函數和極值的函數在極值點取得等號

那麼我們就可以用隱零點來解原來的題了:

這裡用一個均值不等式

就確定了我們的下界了,那麼上界怎麼確定呢?

隱零點的實質是極值點同時取等

那我們只需要找出極值點的範圍,再判斷新函數的單調性

不就可以判斷原函數的極值的範圍了嗎

所以這裡來最後一步,注意到:

又因為:

那麼我們由零點存在定理得到:

那麼我們就得到了一個很重要的結論:

因此就有:

所以答案就出來了

明日預告:

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