函数 $y=\sqrt{x^2-6x+8}+\sqrt{8+6x-x^2}$ 的定义域是 ,值域是
【难度】
【出处】
2015年第二十六届“希望杯”全国数学邀请赛高二(一试)
【标注】
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    柯西不等式
  • 知识点
    >
    函数
    >
    函数的图象与性质
    >
    函数的最值和值域
【答案】
$[-\sqrt{17}+3,2]\cup[4,3+\sqrt{17}]$,$\left[4,4\sqrt2\right]$
【解析】
由题意知$$\begin{cases}x^2-6x+8\geqslant0,\\8+6x-x^2\geqslant0,\end{cases}$$解得函数的定义域为 $[-\sqrt{17}+3,2]\cup[4,3+\sqrt{17}]$.
题中函数可整理为\[y=\sqrt{8+t}+\sqrt{8-t},\]其中 $t=x^2-6x$ 且 $t$ 的取值范围是 $[-8,8]$.一方面有\[y\geqslant \sqrt{(8+t)+(8-t)}=4,\]等号当 $t=\pm 8$ 时取得,因此 $y$ 的最小值为 $4$;另一方面有\[y\leqslant \sqrt 2\cdot \sqrt{(8+t)+(8-t)}=4\sqrt 2,\]等号当 $t=0$ 时取得,因此 $y$ 的最大值为 $4\sqrt 2$;
综上所述,所求函数的值域为 $\left[4,4\sqrt2\right]$.
题目 答案 解析 备注
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