内容正文:
3.函 数 y=x2 -2x 的 单 调 递 减 区 间 是
,单调递增区间是 .
4.已知函数f(x)为定义在区间[-1,1]上的增函
数,则满足f(x)<f(12
)的实数x的取值范围
为 .
5.用定义法证明:函数f(x)=x3+x 在 R上
是增函数.
学习至此,请完成配套训练
第2课时 函数的最大值、最小值
课程标准 素养解读
1.理解函数的最大(最小)值及几何意义
2.利用单调性求最值、比较大小、解不等式
在运用函数单调性充要条件过程中,
提升数学运算和逻辑推理素养
[情境引入]
观察下列两个函数的图象,回答有关问题:
(1)比较两个函数的图象,它们是否都有最
高点?
(2)通过观察图①你能发现什么?
[知识梳理]
[知识点一] 函数的最大值与最小值
最大值 最小值
条件
一般地,设函数y=f(x)的定义域为
I,如果存在实数 M 满足:∀x∈I,
都有
f(x) M f(x) M
∃x0∈I,使得
续表
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
高点的
f(x)图象上最低
点的
如果函数f(x)对于定义域内的任意
x都满足f(x)≤M,那么 M 一定是函数
f(x)的最大值吗?
[知识点二] 对函数最大(小)值的理解
(1)注意对“存在”一词的理解.M 首先是一个
函数值,它是值域中的一个元素.如f(x)
=-x2(x∈R)的最大值为0,有f(0)=0.
(2)对于定义域内全部元素,都有f(x)≤M 成
立,“任意”是说每一个值都满足不等式.
(3)两条缺一不可,若只有(1),M 不一定是最
大(小)值.如f(x)=-x2(x∈R),对任意
x∈R,都有f(x)≤1成立,但1不是其最
大值,否则大于零的任意实数都是最大值
了,故不能只有(1).同样,只有(2)时,M
17
第三章 函数的概念与性质
也不一定是最大(小)值,最大(小)值的核
心就是不等式f(x)≤M(f(x)≥M),故不
能只有(2).
[预习自测]
1.函数f(x)在[-2,2]上的图
象如图所示,则此函数的最小
值、最大值分别是 ( )
A.f(-2),0 B.0,2
C.f(-2),2 D.f(2),2
2.函数y=-x+1在区间 12
,2é
ë
êê
ù
û
úú 上的最大
值是 ( )
A.-12 B.-1 C.
1
2 D.3
3.函数f(x)=1x
在[1,b](b>1)上的最小值
是1
4
,则b= .
图象法求函数的最值
[例1]求函数y=|x+1|-|x-2|的最大值
和最小值.
[思路点拨] 去掉绝对值,转化为分段函
数,再作出函数图象,由图象求最值.
(1)利用函数图象求最值是求函数最值的
常用方法.这种方法以函数最值的几何意
义为依据,对较为简单的且图象易作出的
函数求最值较常用.
(2)分段函数的最大值为各段上最大值的最
大者,最小值为各段上最小值的最小者,故求
分段函数的最大或最小值,应先求各段上的
最值,再比较即得函数的最大、最小值.
[变式训练]
1.画出函数f(x)=
-2x
,x∈(-∞,0),
x2+2x-1,x∈[0,+∞)
ì
î
í
ï
ï
ïï
的
图象,并写出函数的单调区间及函数的最
小值.
利用函数单调性求最值
[例2](1)若0<t≤14
,则f(t)=1t-t
的最小
值是 ( )
A.-2 B.154 C.2 D.0
27
数学必修第一册
(2)利用单调性定义证明函数f(x)=x+4x
在[1,2]上的单调性并求其最值.
[思路点拨] (1)函数f(t)=1t-t
的图
象不易作出.可判断其在所给区间上的单
调性来求最小值.
(2)可考虑利用函数单调性来求函数最值,
即先判断函数的单调性,再求最值.
(1)利用单调性求最值的一般步骤
①判断函数的单调性.
②利用单调性写出最值.
(2)利用单调性求最值的三个常用结论
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).
[变式训练]
2.已知函数f(x)= 1x+1
,x∈[1,2].
(1)判断并证明函数f(x)的单调性;
(2)求函数f(x)的最大值与最小值.
二次函数的最值
[例3]求f(x)=x2-2ax-1在区间[0,2]上
的最大值和最小值.
[思路点拨] 解答本题可先求出f(x)的
对称轴x=a,然后就a与区间[0,2]的关
系进行讨论,分别求出f(x)的最大值和最
小值.
37
第三章 函数的概念与性质
(1)求函数在某区间上的最值,一般应先判
定函数在该区间上的单调性.
(2)求二次函数的最值时,应判断它的开口
方向及对称轴与区间的关系.若含有字母,
要根据对称轴和区间的关系对字母进行讨
论,解题时要注意数形结合.本题是轴动区
间定.对于定轴动区间最值问题,同样要就
轴与区间的关系进行讨论.
(3)二次函数在闭区间上的最值,如二次函
数f(x)=a(x-h)2+k(a>0)在区间[m,
n]上的最值可作如下讨论:
对称轴x=h与
[m,n]的位置关系
最大值 最小值
h<m f(n) f(m)
h>n f(m) f(n)
m≤h≤n
m≤h<m+n2 f
(n) f(h)
h=m+n2 f
(m)或f(n) f(h)
m+n
2 <h≤n f
(m) f(h)
[变式训练]
3.已知函数f(x)=x2-(a-2)x+a+1,其中
a∈R.
(1)若函数f(x)在(-∞,1]上单调递减,求
a的取值范围.
(2)若函数f(x)在[0,1]上的最小值是3,求
实数a的值.
实际应用中的最值问题
[例4]某公司生产一种电子仪器的固定成本为20000
元,每生产一台仪器需增加投入100元,已知总收
益满足函数:R(x)=
400x-12x
2,0≤x≤400,
80000,x>400.
ì
î
í
ï
ï
ïï
其中
x是仪器的月产量.
(1)将利润表示为月产量的函数f(x);
(2)当月产量为何值时,公司所获利润最大?
最大利润为多少元? (总收益=总成本+
利润)
[思路点拨]
(1)f(x)=
-12x
2+300x-20000,0≤x≤400
60000-100x,x>400.
ì
î
í
ï
ï
ïï
(2)分段分别求最值.
47
数学必修第一册
解实际应用问题的5个步骤
(1)审:审清题意,读懂题,找出各量之间的
关系.
(2)设:从实际问题中抽象出数学模型,恰
当设出未知数.
(3)列:根 据 已 知 条 件 列 出 正 确 的 数 量
关系.
(4)解:转化为求函数的最值或解方程或解
不等式,
(5)答:回归实际,明确答案,得出结论.
[变式训练]
4.将进货单价为40元的商品按50元一个出
售时,能卖出500个,已知这种商品每涨价
1元,其销售量就减少10个,为得到最大利
润,售价应为多少元? 最大利润为多少?
1.函数f(x)在[-2,+∞]上的图象如图所
示,则此函数的最大值、最小值分别为
( )
A.3,0 B.3,1
C.3,无最小值 D.3,-2
2.已知函数y=x2-2x+3在闭区间[0,m]上
有最大值3,最小值2,则m 的取值范围是
( )
A.[1,+∞) B.[0,2]
C.(-∞,-2] D.[1,2]
3.函数f(x)= 1
7+6x-x2
的单调递减区间为
.
4.在如图所示的锐角三角形空地
中,欲建一个面积最大的内接矩
形花园(阴影部分),则其边长x
为 m.
5.求函数f(x)= xx-1
在区间[2,5]上的最大
值与最小值.
学习至此,请完成配套训练
57
第三章 函数的概念与性质
随堂步步夯实
1.AB 2.C
3.(-∞,1][1,+∞)
4[-12
5.证明:设12是R上的任意两个实数,且x<
剥f(x)-f(x1)=(x+x)-(x+x1)
=(x2一x1)(x+xx1十x)+(x-x)
=(x2一1)(x2+x2无1十x+1)
=-4汇a+受产+是+.
+受+是+1>0-x>0,
∴.f(x2)-f(x1)>0,即f(x)>f(x1),
函数f(x)=x十x在R上是增函数
第2课时
函数的最大值、最小值
课前预习学案
情境引入
(1)提示:图①中函数y=一x”的图象上有一个最高点:
图②中函数y=一x的图象上没有最高点.
(2)提示:对任意x∈R,都有f(x)≤f(0).
知识梳理
知识点一、≤≥f(.x,)=M纵坐标纵坐标
[思考]
提示:不一定.如函数f(x)=一x≤1恒成立,但是1不
是函数的最大值
预习自测
1.C2.C3.4
课堂互动学案
[例1][解]y=x+1-1x-2
3(x≥2),
=】2.x一1(-1<<2),作出
-3(x≤-1).
函数的图象,由图可知,y∈[
3,3].所以函数的最大值为3,最
小值为一3.
[例2】[解析]1B[任取4∈(0,号]且<,则
)-)=(片-)(合-)(片)
-t)
=-,-4)=。-)
因为44∈(0,]且4<:故->0,1
>0.
故f4,)-f()>0,即f4)>f),故f)=-
t
在(0,]上为减画数,当1=时)有最小值只,故
选B.]
(2)任取x1x2∈[1,2]且x1<x
·3
参考答案
期)-,)-+会县
4
=-)+45)=x-)5二4
1≤x1<x2≤2.∴x1-x2<0,1<x1x2<4,
∴x1x2-4<0,∴.fx1)-f(x)>0.
即fx)>f(),∴f(x)=x+4在[1,2]上是减高数.
从而函数的最大值是f(1)=1十4=5,最小值是
f(2)=2+2=4.
[例3][解析]∫(x)=(x一a)2一1一a,对称轴为x
=d.
2
0
④
①当a<0时,由图①可知,
f(x)mm=f(0)=-1,
f(.x)ma.=f(2)=3-4a.
②当0≤a<1时,由图②可知,
f(.x)mn=f(a)=-1-a2,
f(x).=f(2)=3-4a.
③当1≤a≤2时,由图③可知,
f(.x)n-f(a)=-1-a2.
f(x)m.=f0)=-1.
④当a>2时,由图④可知,
f(x)mm=f(2)=3-4a,f(x)x=f(0)=-1.
[例4][解](1)设月产量为x台,则总成本为20000
+100x,
从而f(x)
-7+300r-2000.0≤r≤40,
60000-100x,x>400.
(2)当0≤x≤400时,
fx)=-
号(x-300)+25000,
.当x=300时,[f(x门]=25000.
当x>400时,
f(x)=60000一100x是减函数,
f(.x)<60000-100×400<25000.
当x=300时,f(x)mx=25000.
即每月生产300台仪器时利润最大,最大利润为
25000元.
数学·必修第一册
变式训练
1.解:f(x)的图象如图所示,
f(x)的单调递增区间是(一∞,0)和[0,十∞),函教的最
小值为f(0)=-1.
2解:①五数)=在区同1,2上是减高载,证明
如下:
任取x1,x∈[1.2]且x<x,
则f(x)-f(x)=,1
1x2+1-x1-1
++1(x+1)(x+
g一x1
=(+1)(+D'
因为x1x∈[1.2]且x<xe,
所以x-x>0,x1+1>0,x+1>0,
-E
所以千1D+D>0:
即f(x1)>f(x),
所以)=是12]上的减禹数
(②)由(①为)-有送1,2]上的减高数.
所以x)=f2)=子
)=)=
3.解:(1)因为fx)=x-(a-2)x十a+1在(-co,1门上单调
递减.所以“>≥1,解得a≥4,即a的取值范国是[4,十
0∞).
(2)周为)=-(a-2)x+a+1=(-2)
+,
当4二2<0,即4<2时,函教f(x)在[0,1门上单调递增,
a
所以f八x)=f(0)=a十1=3,得a=2(舍去):
当0<2≤1,即2≤u≤4时,)-=f(2)
8a一a=3,解得u=2或a=6(舍去):
4
当”22>1,即。>1时,画教fx)在[0.1门上单润递减,
所以f(x)m=f(1)=4≠3,不特合题意,
综上,实数a的值为2.
4.解:设售价为工元,利润为y元,单个涨价(x一50)元,销
量减少10(.x-50)个,销量为500-10(x-50)=(1000
-10.x)个,则y=(.x-40)(1000-10x)=-10(x-70)
+9000≤9000.
故当x=70时,y.=9000.
即售价为70元时,利润最大值为9000元.
·3
随堂步步夯实
1.C2.D3.(-1,3)4.20
5.解:任取2≤x1<x2≤5,
期)-)-1马D
C1一xg
因为2≤x1<x2≤5,
所以x1-<0,-1>0,x1-1>0.
所以f(x4)-f.x)<0.
即f(x)<f(x1.
所以八)=与在区间[2.5]上是单调减高数.
2
5
所以fx)=f2)-2号=2,fx)m=f6)=
5
3.2.2
奇偶性
第1课时函数奇偶性的概念
课前预习学案
情境引入
1.提示:整个图形对称。
2.提示:①是轴对称图形,②既是轴对称图形,又是中心
对称图形
知识梳理
知识点,1.(1)一x∈1f(-x)=f(x)(2)y轴偶
2.(1)-x∈1(2)原点奇
[思考]
1,提示:定义域一定关于原点对称,由函数奇偶性的定义
知,若x在定义域内,则一x一定也在定义城内(若一x
不在定义城内,则f(一x)无意义),因此,具有奇偶性的
函数的定义城必关于原,点对称
2.提示:由于函数f(x)是奇函数,则f(一x)=一f(x),又
画数f(x)在x=0处有意义,于是f(0)=f(一0)
-f(0),即2f(0)=0,所以f(0)=0.
预习自测
1.A2.C3.②④①③
课堂互动学案
[例1][解](1)f(x)的定义战为(一∞,0)U(0,+∞).
关于原点对称,
又-x)=-x+2x-(e+)-f…
,f(x)是奇函数」
(2)f(x)的定义域为R,关于原,点对称,
又f(-x)=(-x)2-|-x+1=x-1x+1=f(x),
f(x)是偶函数.
(3)函数f(x)的定义战为{x|x≠1},显然不关于原点对
称,∴.f(x)是非奇非祸函数.
[例2][解析门(1)由题意作出函数图象如图:
8