内容正文:
【沪教版2020】高中数学必修第一册
微专题:函数的最值
第 5 章
函数的概念、
性质及应用
5.2 函数的基本性质
课程
标准
内容要求
学业要求
理解函数的最大(小)值的概念及其几何意义.
会求一些简单函数的最大值与最小值.
知识梳理
00.
任意
≤
≥
知识梳理
00.
高
低
知识梳理
00.
知识梳理
00.
×
×
×
题型例析
01.
题型例析
01.
方法归纳
题型例析
01.
题型例析
01.
方法归纳
题型例析
01.
题型例析
01.
题型例析
01.
方法归纳
题型例析
01.
B
题型例析
01.
D
课堂小结
02.
课堂小结
02.
课堂练习
03.
课堂练习
03.
课堂练习
03.
课堂练习
03.
课堂练习
03.
课堂练习
03.
1、函数的最大值、最小值
最大值
最小值
条件
一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在实数M满足:
对于eq \x(1)__________的x∈D,都有
f(x)eq \x(2)________ M
f(x)eq \x(3)__________ M
存在x0∈D,使得eq \x(4)__________
f(x0)=M
最大值
最小值
结论
称M是函数y=f(x)的最大值
称M是函数y=f(x)的最小值
几何意义
f(x)图象上最eq \x(5)_____点的纵坐标
f(x)图象上最eq \x(6)_______点的纵坐标
表示
max
min
【思考】函数的最值与值域是一回事吗?
【解析】不是.最值与值域是不同的,
值域是一个集合,
而最值只是这个集合中的一个元素.
思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数f(x)=-x2≤1总成立,故f(x)的最大值为1.
( )
(2)若函数f(x)在定义域内存在无数个x使得f(x)≤M成立,
则f(x)的最大值为M.
( )
(3)函数f(x)=x的最大值为+∞.
( )
【解析】(1)×;因为在定义域内找不到x使得x2=-1成立;
(2)×;因为“无数”并非“所有”,故不正确;
(3)×;“+∞”不是一个具体数;
题型一、图象法求函数的最值
例1、已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-\f(2,x),x∈-∞,0,,x2+2x-1,x∈[0,+∞.))
(1)画出函数的图象并写出函数的单调区间;
(2)根据函数的图象求出函数的最小值.
【解析】(1)函数的图象如图所示.
由图象可知f(x)的
严格单调递增区间为(-∞,0)
和[0,+∞),无递减区间.
(2)由函数图象可知,函数的最小值为f(0)=-1.
例2、求函数y=|x+1|+|x-2|(-2≤x≤4)的最值.
【提示】先整理化简函数关系式,写成分段函数的形式,作出图象,再找最高点和最低点即可;
【解析】原函数y=|x+1|+|x-2|=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-2x+1,-2≤x≤-1,,3,-1<x≤2,,2x-1,2<x≤4,))
图象如图.
故函数的最小值为3,最大值为7.
用图象法求最值的一般步骤
题型二、利用函数单调性求最值
例3、已知函数f(x)=eq \f(x,x-1).
(1)用函数单调性定义证明f(x)=eq \f(x,x-1)
在(1,+∞)上是单调减函数;
(2)求函数f(x)=eq \f(x,x-1)在区间[3,4]上
的最大值与最小值.
【提示】(1)利用单调性的定义证明;(2)利用(1)的结论求最值.
【解析】(1)证明:设x1,x2为区间(1,+∞)上的任意两个实数,且1<x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=eq \f(x1,x1-1)-eq \f(x2,x2-1)=eq \f(x2-x1,x1-1x2-1),
因为1<x1<x2.
所以x2-x1>0,x1-1>0,x2-1>0,
所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
故函数f(x)=eq \f(x,x-1)在(1,+∞)上为单调递减函数.
(2)由上述(1)可知,函数f(x)=eq \f(x,x-1)在[3,4]上为单调递减函数,所以在x=3时,函数f(x)=eq \f(x,x-1)取得最大值eq \f(3,2);
在x=4时,函数f(x)=eq \f(x,x-1)取得最小值eq \f(4,3).
例4、已知函数f(x)=eq \f(x-1,x+2),x∈[3,5].
(1)判断函数f(x)的单调性,并证明;
(2)求函数f(x)的最大值和最小值.
【解析】(1)f(x)是增函数.证明如下:
任取x1,x2∈[3,5]且x1<x2,
f(x1