奇思妙解:巧用对称妙解题

作者: 张老师 分类: 奇思妙解 发布时间: 2023-03-08 11:13

秒杀结论:已知函数f(x)是定义在区间D上的奇函数,g(x)=f(x)+m.特别地,若奇函数f(x)在D上有最值,则①f(x)max+f(x)min=2m;②f(a)+f(-a)=2m

例.已知函数$ f(x)=\frac{{(x+1)(x-4)+{{2}^{x}}^{{}}-{{2}^{{-x}}}}}{{{{x}^{2}}-4}}$的最大值为$ \displaystyle M$,最小值为$ \displaystyle m$,则$ \displaystyle M+m=$____$ \displaystyle g(x)={{x}^{3}}+x+\frac{a}{x}$

【答案】2

【详解】$ \because f\left( x \right)=\frac{{\left( {x+1} \right)\left( {x-4} \right)+{{2}^{x}}^{{}}-{{2}^{{-x}}}}}{{{{x}^{2}}-4}}=\frac{{{{x}^{2}}-4-3x+{{2}^{x}}-{{2}^{{-x}}}}}{{{{x}^{2}}-4}}=1+\frac{{{{2}^{x}}-{{2}^{{-x}}}-3x}}{{{{x}^{2}}-4}}$,令$ g\left( x \right)=\frac{{{{2}^{x}}-{{2}^{{-x}}}-3x}}{{{{x}^{2}}-4}}$,

则$ g\left( {-x} \right)=\frac{{{{2}^{{-x}}}-{{2}^{x}}-3\left( {-x} \right)}}{{{{{\left( {-x} \right)}}^{2}}-4}}=\frac{{-\left( {{{2}^{x}}-{{2}^{{-x}}}-3x} \right)}}{{{{x}^{2}}-4}}=-g\left( x \right)$,即$ g\left( x \right)$为奇函数,图象关于原点对称,

$ \because g\left( x \right)=f\left( x \right)-1$,$ \therefore g{{(x)}_{{\max }}}=M-1$,$ g{{(x)}_{{\min }}}=m-1$,且$ \displaystyle g{{(x)}_{{\max }}}+g{{(x)}_{{\min }}}=0$,

$ \therefore M-1+m-1=0$,则$ M+m=2$.

 

这个结论通过奇函数的图象的对称性可以得到,利用中点坐标公式即可得到结论.

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