内容正文:
第二章
§3
函数的单调性和最值
第2课时 函数的最值
1.理解函数的最大值和最小值的概念及其几何意义.
2.能借助函数的图象和单调性,求一些简单函数的最值(或值域).
3.能利用函数的最值解决有关的实际应用问题.
核心素养:数学抽象、直观想象、数学建模
学习目标
高中数学 必修第一册 北师大版
情境导学
新知学习
某超市销售一种饮料,每瓶进价为9元,经市场调查表明,当售价在10元到14元之间(包含10元,14元)浮动时,每瓶饮料售价每增加0.5元,日均销售量减少40瓶;当售价为每瓶12元时,日均销售量为400瓶.那么当销售价格定为每瓶多少元时,所得日均毛利润最大?最大日均毛利润是多少元?同学们,你能帮助超市完成定价吗?
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名称 前提 条件 条件
函数的最大值 设函数的定义域是.
若存在实数M,对所有的 都有 且存在,使得 函数的最大值对应其图象
点的纵坐标
函数的最小值 函数的最小值对应其图象
点的纵坐标
都有
函数的最值
1.定义
f(x)≤M
f(x)≥M
最高
最低
探究新知
思考 若函数y=f(x)是定义在区间[a,b]上的增(或减)函数,这个函数有最值吗?如果是区间(a,b)呢?
提示:若y=f(x)是定义在区间[a,b]上是增函数,则其最小值为f(a),最大值为f(b);若为减函数,最大值为f(a),最小值为f(b).若为区间(a,b),则没有最值,但可以说值域为(f(a),f(b))(或f(b),f(a)).
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2.函数的最大值和最小值统称为最值.
名师点析 函数的最值和值域的联系与区别
1.联系:函数的最值和值域反映的都是函数的基本性质,针对的是整个定义域.
2.区别:
(1)函数的值域一定存在,而函数的最大(小)值不一定存在;
(2)若函数的最值存在,则最值一定是值域中的元素;
(3)若函数的值域是开区间(两端点都取不到),则函数无最值;若函数的值域是闭区间,则闭区间的端点值就是函数的最值.
即时巩固 已知函数f(x)在[-2,2]上的图象如图所示,则该函数的最小值、最大值分别是( )
A.f(-2),0 B.0,2 C.f(-2),2 D.f(2),2
解析:由题图可知,该函数的最小值为f(-2),最大值为f(1)=2.
C
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例1 已知函数y=-|x-1|+2,画出函数的图象,确定函数的最值情况,并写出值域.
解:y=-|x-1|+2=函数图象如图所示.
由图象知,函数y=-|x-1|+2的最大值为2,没有最小值.
所以其值域为 (-∞,2].
分析:去绝对值→分段函数→作图→识图→结论
利用函数的图象求最值
典例剖析
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变式训练 已知函数f(x)=
(1)画出f(x)的图象;
(2)利用图象写出该函数的最大值和最小值.
解:(1)函数f(x)的图象如图所示.
(2)由图象可知f(x)的最小值为f(1)=1,无最大值.
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利用函数的单调性求最值
例2 已知函数f(x)=x+.
(1)判断f(x)在区间[1,2]上的单调性;
(2)根据f(x)的单调性求出f(x)在区间[1,2]上的最值.
分析:(1)证明单调性的流程:取值→作差→变形→判断符号→结论;
(2)借助最值与单调性的关系,写出最值.
典例剖析
解:(1)任取x1,x2∈[1,2],且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x1-x2+=(x1-x2).
∵x1<x2,∴x1-x2<0.
当1≤x1<x2≤2时,x1x2>0,1<x1x2<4,即x1x2-4<0.∴f(x1)>f(x2),即f(x)在区间[1,2]上单调递减.
(2)由(1)知f(x)的最小值为f(2),f(2)=2+=4;f(x)的最大值为f(1),f(1)=1+4=5,∴f(x)的最小值为4,最大值为5.
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反思感悟 函数的最值与单调性的关系
(1)若函数f(x)在区间[a,b]上单调递增(或单调递减),则f(x)在区间[a,b]上的最小(大)值是f(a),最大(小)值是f(b).
(2)若函数f(x)在区间[a,b]上单调递增(或单调递减),在区间(b,c]上单调递减(或单调递增),则f(x)在区间[a,c]上的最大(小)值是f(b),最小(大)值是f(a)与f(c)中较小(大)的一个.
(3)若函数f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的线,则函数f(x)在