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高考函数最值绝杀模板:两类核心题型+解题技巧,小题快做稳拿分

更新时间:作者:小小条


在高考数学的小题赛道上,函数最值问题一直是区分度颇高的必考点。看似复杂多变的题干背后,其实只藏着单变量指对函数与多变量函数两类核心题型。只要吃透针对性的解题模板,就能用极简步骤实现“小题快做”,稳稳将这部分分值收入囊中。

高考函数最值绝杀模板:两类核心题型+解题技巧,小题快做稳拿分

一、 单变量指对函数:导数三板斧,三步锁定最值

单变量指对函数是高考的高频宠儿,函数表达式中往往藏着e^x或\ln x的身影。这类题的破解关键,从来不是繁琐的运算,而是“化简—求导—判单调”的三板斧,步步为营就能直击答案。

化简先行,拆解解题拦路虎。拿到函数表达式的第一秒,别着急求导,先观察结构做简化。碰到分式结构,就用拆项法降维,比如\frac{x+\ln x}{x}可拆成1+\frac{\ln x}{x},瞬间减少求导的运算量;遇到根式或幂指混合结构,换元法就是利器,令t=\sqrt{x}或t=e^x,把陌生函数转化成熟悉的基本函数形式。这里必须敲黑板:化简后一定要先标注定义域!对数函数的x>0、分式的分母不为零,这些隐含条件是命题人埋下的第一个陷阱,忽略它就等于直接丢分。

求导找临界点,精准定位极值点。求导是这一步的核心,必须把基础导数公式烂熟于心:(e^x)'=e^x,(\ln x)'=\frac{1}{x},乘积法则(uv)'=u'v+uv'。求导之后,务必通分整理,把导函数化成分子分母清晰的形式,再令f'(x)=0求解极值点。很多考生栽在这一步,要么是公式记混,要么是求导时漏项,建议对复杂函数分步求导,先算各部分导数再合并,避免因粗心大意出错。

判断单调性,敲定最值归属。算出极值点后,用极值点将定义域划分成若干区间,列表分析每个区间内f'(x)的正负。导函数为正,函数单调递增;导函数为负,函数单调递减。根据高考命题规律,单变量指对函数在定义域内通常只有一个极值点,这个点就是最值点。比如求f(x)=x-\ln x(x>0)的最小值,求导得f'(x)=1-\frac{1}{x},令导数为零得x=1,通过区间分析可知x\in(0,1)时函数递减,x\in(1,+\infty)时递增,故最小值为f(1)=1。

此外,还有一个“秒杀”技巧:碰到e^x和\ln x共存的函数,直接套用放缩公式e^x\geq x+1、\ln x\leq x-1,快速估算最值范围,再代入特殊点验证,几十秒就能出答案,特别适合考试时间紧张的场景。

二、 多变量函数最值:消元为王,转化成单变量再攻坚

多变量函数最值题,题干里通常会出现x、y两个变量,还会附带一个约束条件,比如x+2y=1、xy=3。这类题的解题逻辑很简单:消元转化,把双变量问题变成单变量问题,再用第一类题型的方法求解。高考偏爱两种消元策略,针对性极强。

条件消元法,优先使用的黄金法则。这是高考最常考的消元方式,只要题干给出明确的约束条件,就用它。比如已知x+2y=1(x>0,y>0),求\frac{1}{x}+\frac{1}{y}的最小值,我们可以把约束条件变形为x=1-2y,再代入目标函数,函数就变成了只含y的单变量函数。这里有个关键细节:代换后一定要重新确定新变量的定义域,比如x>0、y>0的前提下,1-2y>0,就能得出y的取值范围是(0,\frac{1}{2}),极值点必须在这个范围内才有效。

换元消元法,对称结构的专属解法。如果题干里出现x+y、xy、x^2+y^2这类对称结构,条件消元法就显得繁琐了,此时换元消元法更高效。比如求x^2+y^2在x+y=4条件下的最小值,我们可以令t=x+y=4,那么x^2+y^2=t^2-2xy=16-2xy,再结合xy的取值范围,就能快速算出最值。这种方法的核心是“抓共性换元”,把对称结构打包成一个新变量,简化函数形式。

需要特别提醒的是,多变量函数绝对不能直接对两个变量同时求导!很多考生会犯这个错误,试图保留双变量求解,结果只会陷入思路混乱的死胡同。消元转化是唯一的出路,这是高考对这类题型的底层考察逻辑。

三、 专属避坑指南+提速技巧,效率正确率双提升

掌握了基础解题模板,还需要一些针对性的技巧来提速,同时规避高频丢分点,让解题效率和正确率双提升。

三大提速技巧,小题快做不拖沓

1. 临界值验证法:针对含参函数最值题,直接代入定义域端点、导数零点、参数的特殊值(比如0、1),对比函数值大小,快速锁定最值,无需完整分析单调性。

2. 放缩速估法:指对函数直接套用放缩公式,快速确定最值范围,再代入验证,节省大量计算时间。

3. 模板套用发:看到单变量指对函数就走“化简—求导—判单调”三步,看到多变量函数就先消元,形成肌肉记忆,解题速度自然提上来。

三大避坑要点,避开失分雷区

1. 定义域优先:所有操作都要在定义域内进行,极值点不在定义域内的话,直接舍弃。

2. 导数分步算:复杂函数求导时,分步运算,避免漏项、算错,这是考生最容易丢分的地方。

3. 多变量必消元:牢记双变量转单变量的核心思想,不要抱有侥幸心理尝试其他方法。

结语

高考函数最值问题,看似灵活多变,实则有迹可循。单变量函数抓导数,多变量函数抓消元,再配合提速技巧和避坑指南,这部分分值根本不算难题。

建议考生拿出近五年的高考真题,按照这两类模板逐一拆解练*,把解题步骤固化成*惯。当你看到题目就能立刻判断题型、选定方法时,就已经掌握了这类题的绝杀秘诀。

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