内容正文:
第三章
函数的概念与性质
3.2 函数的基本性质
3.2.1 单调性与最大(小)值
第2课时 函数的最大(小)值
课程标准 核心素养
借助函数图象,会用符号语言表达函数的最大值、最小值,理解它们的作用和意义. 通过对函数最大值、最小值的学习,提升“数学抽象”、“逻辑推理”、“数学运算”的核心素养.
栏目索引
课前自主预习
课堂互动探究
随堂本课小结
课前自主预习
一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:
(1)∀x∈I,都有__________.(2)∃x0∈I,使得__________.
那么,我们称M是函数y=f(x)的____________.
如果存在实数M满足:
(1)∀x∈I,都有__________________.
(2)∃x0∈I,使得____________________.
那么,我们称M是函数y=f(x)的____________.
知识点 函数的最大(小)值
f(x)≤M
f(x0)=M
最大值
f(x)≥M
f(x0)=M
最小值
[微思考]
若函数f(x)≤M,则M一定是函数的最大值吗?
提示 不一定,只有定义域内存在一点x0,使f(x0)=M时,M才是函数的最大值,否则不是.
[微体验]
1.思考辨析
(1)任何函数都有最大(小)值.( )
(2)函数f(x)在[a,b]上的最值一定是f(a)(或f(b)).( )
(3)函数的最大值一定比最小值大.( )
答案 (1)× (2)× (3)√
2.设函数f(x)=2x-1(x<0),则f(x)( )
A.有最大值
B.有最小值
C.既有最大值又有最小值
D.既无最大值又无最小值
解析 ∵f(x)在(-∞,0)上单调递增,∴f(x)<f(0)=-1.
答案 D
3.如图为函数y=f(x),x∈[-4,7]的图象,则它的最大值是________,最小值是________.
解析 观察函数图象可知,图象上位置最高的点是(3,3),最低的点是(-1.5,-2),所以当x=3时,函数y=f(x)取得最大值,最大值是3,当x=-1.5时,函数y=f(x)取得最小值,最小值是-2.
答案 3 -2
例1 试画出函数f(x)=x+|x-1|的图象,并说明最值情况.
课堂互动探究
探究一 利用函数的图象求最值(值域)
[方法总结]
用图象法求最值的3个步骤
探究二 利用函数单调性求最值(值域)
[方法总结]
利用单调性求函数的最大(小)值的一般步骤
(1)判断函数的单调性.
(2)利用单调性求出最大(小)值.
提醒:(1)求最值勿忘求定义域.
(2)闭区间上的最值,不判断单调性而直接将两端点值代入是最容易出现的错误,求解时一定注意.
探究三 函数最值的简单应用
[方法总结]
求解实际问题的四个步骤
(1)读题:分为读懂和深刻理解两个层次,把“问题情景”译为数学语言,找出问题的主要关系(目标与条件的关系).
(2)建模:把问题中的关系转化成函数关系,建立函数解析式,把实际问题转换成函数问题.
(3)求解:选择合适的数学方法求解函数.
(4)评价:对结果进行验证或评估,对错误加以改正,最后将结果应用于现实,作出解释或预测.
[跟踪训练3] 用长度为24 m的材料围一矩形场地,中间加两道隔墙,要使矩形的面积最大,则隔墙的长度为________ m.
1.求最大值、最小值时的三个关注点
(1)利用图象写出最值时,要写最高(低)点的纵坐标而不是横坐标.
(2)单调性法求最值勿忘求定义域.
(3)单调性法求最值,尤其是闭区间上的最值,不判断单调性而直接将两端点值代入求解是最容易出现的错误,解题时一定要注意.
2.求解实际问题的四个步骤
读题→建模→求解→评价.
随堂本课小结
3.利用单调性求最值的常用结论
(1)如果函数f(x)在区间[a, b]上是增(减)函数,则f(x)在区间[a, b]的左、右端点处分别取得最小(大)值和最大(小)值.
(2)如果函数f(x)在区间(a,b]上是增函数,在区间[b,c)上是减函数,则函数f(x)在区间(a,c)上有最大值f(b).
(3)如果函数f(x)在区间(a,b]上是减函数,在区间[b,c)上是增函数,则函数f(x)在区间(a,c)上有最小值f(b).
本课结束
解 f(x)=x+|x-1|=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2x-1,(x≥1),,1,(x<1).))图象如图所示.
由图象可知,f(x)的最小值为1,没有最大值.
[跟踪训练1] 求函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(1,x),0<x<1,,x,1≤x≤2))的最值.
解 函数f(x)的图象如图所示.
由图象可知f(x)的最小值为f(1)