内容正文:
3.2.1.2 函数的单调性与最大(小)值
第1课时 函数的最值
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请注意:
1. 课名:微软雅黑48号字;
2.(第一课时):微软雅黑32号字;
3.学校名称:请填写全称;
4.学科、年级、主讲人、学校:华文楷体28号字(具体根据文字量可适当调整)。
英文
1.课名:字体以Times New Roman为主,字号一般使用32—36号,特别强调可以用40号;
2.(Period 1):字体使用Arial,字号为28;
3.正文一般用24—28号,特别强调可用32号。
注意标点的规范(例如:中文省略号为……,可用Shift+数字键6打出中文省略号,英文省略号为…)
1
1. 理解函数最值的概念;
2. 理解函数最值的几何意义;
3. 会利用函数的单调性,求函数的最大(小)值。
一、学习目标
自主预习,导学提示
阅读课本79-80页,完成以下问题:
1.勾画出最大值的概念;
2.模仿最大值的概念,请你给出最小值的概念。
3.最值的几何意义是什么?最值和值域有什么关系?
二、复习导入
f(x) = x2
-1
-2
-2
2
-1
-3
O
1
x
y
f(x) = -x2
3
2
-2
2
-1
1
O
1
x
y
f(x) = x
3
2
-2
2
-1
1
O
1
x
y
说出y=f(x)的单调区间,以及在各单调区间上的单调性。
二、新课导入
某天气温随时间的变化曲线如图所示.
1. 写出该曲线的单调区间。
2.设该天某时刻的气温,写出的取值范围。
3.写出该天的最高气温和最低气温。
三、思——最值的概念
函数f(x)=x2的图象有一个最低点(0,0)
即对于任意的x∈R,都有f(x)≥ f(0)
当一个函数f(x)的图象有最低点时,就说函数f(x)有最小值.
最小值
图1
o
x0
x
M
y
y
x
o
x0
图2
M
思考:观察这两个函数图象,图中有个最高点,那么这个最高点的纵坐标叫什么呢?
思考:设函数y=f(x)图象上最高点的纵坐标为M,则对函数定义域内任意自变量x,f(x)与M的大小关系如何?
O
1
2
2、存在0,使得ƒ(0)=1.
1、对任意的 都有ƒ(x)≤1.
f(x)< M
1是此函数的最大值
概念剖析
——函数的最大值
一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在实数M满足:
(1)对于任意的x∈D,都有f(x)≤M;
(2)存在x0∈D,使得f(x0) = M
那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值。
M必为函数y=f(x)的一个函数值
你能否仿照函数的最大值的定义,给出函数y=f(x)的最小值的定义呢?
概念剖析
——函数的最小值
一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在实数M满足:
(1)对于任意的x∈D,都有f(x)≥M;
(2)存在x0∈D,使得f(x0) = M
那么,我们称M是函数y=f(x)的最小值。
M必为函数y=f(x)的一个函数值
函数最大(小)值的几何意义:函数图象上最高点(最低点)的纵坐标。
牛刀小试
深度思考
1.每个函数都有最大值、最小值吗?
没有最大值,也没有最小值。
有最大值,但没有最小值。
2.如果一个函数有最大(小)值,有几个?
最大(小)值是唯一的,但是y相同时的x可以有多个。
四、议——典例分析P80页例4
“菊花”烟花是最壮观的烟花之一。制造时一般是期望在它达到最高点时爆裂。如果在距地面高度h m与时间t s之间的关系为:
h(t)=-4.9t2+14.7t+18,
那么烟花冲出后什么时候是它的爆裂的最佳时刻?这时距地面的高度是多少(精确到1m)。
解:做出函数 的图像。显然,函数图像的顶点就是烟花上升的最高点,顶点的横坐标就是烟花爆裂的最佳时刻,纵坐标就是这时距地面的高度.
o
t
h
4
3
2
1
5
10
15
20
由二次函数的知识,对于函数
当 时,函数有最大值
所以,烟花冲出1.5s是它爆裂的最佳时刻,此时距离地面的高度约为29m.
小结
函数的最值的求法
(1)利用二次函数的性质(配方法)求函数的最值;
(2)利用图象求函数的最值;
(3)利用函数单调性求函数的最值 .
15
小结
1、函数的最大(小) 值及其几何意义.
2、利用函数的单调性求函数的最大(小)值.
对于不熟悉的函数或者比较复杂的函数可以先画出其图象,观察出其单调性,再用定义证明,然后利用单调性求出函数的最值.
议——典例分析P81页例5
已知函数 ,求函数的最大值与最小值.
分析:由函数的图象可知道,此函数在[2,6]上递减。所以在区间[2,6]的两个端点上分别取得最大值与最小值.
解:设 是区间[2,6]上的任意两个实数,且 ,则
由于 得
于是
即
所以,此函数在区间[2,6]的两个端点上分别取得最大值与最小值即在x=2时取得最大值是2,在x=6时取得最小值为0.4.
五、展——自信大方的上台展示吧!
六、精讲精评
函数的最值与单调性的关系
若函数在区间上单调递增(减),则函数在区间上的最小(大)值是,最大(小)值是;
1
若函数在区间有多个单调区间时,最大(小)值取其中同类中的最大(小)值。
2
若是开区间,则不一定有最大(小)值.
3
七、强化训练,巩固提升
[例2.1]求函数f(x)=2x2-2ax+4在区间[-1,1]上的最小值.
[例2.2]设函数f(x)=x2-2x-2,x∈[t,t+1],t∈R,求f(x)的最小值h(t).
[变式]设函数f(x)=-x2+2x+5,求f(x)在x∈[t,t+2]上的最大值.
[变式]求函数f(x)=x2-2ax-1在区间[0,2]上的最大值和最小值.
二次函数的最值
(轴动区间定、轴定区间动)
【例2.1】求函数f(x)=2x2-2ax+4在区间[-1,1]上的最小值。
求对称轴
以区间端
点为界移
对称轴
讨论对称轴+单调
性+最值
汇总结论
轴动区间定
【例2.1】求函数f(x)=2x2-2ax+4在区间[-1,1]上的最大值。
求对称轴
以区间端
点为界移
对称轴
讨论对称轴+单调
性+最值
汇总结论
轴动区间定
[例2.2]函数f(x)=x2-2x-3,x∈[t,t+1], t∈R, 求f(x)的最小值g(t).
求对称轴
以对称轴
为参照移
区间
讨论区间端点+单调
性+最值
汇总结论
轴定区间动
【轴定区间动】
1.求对称轴,画函数草图;
2.分类讨论(以对称轴为参照移区间):
区间端点的范围+讨论单调性+求最值;
3.下结论
【轴动区间定】
1.求对称轴;
2.分类讨论(以区间端点为界移对称轴):
对称轴的范围+讨论单调性+求最值;
3.下结论
25
×
√
判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)所有的函数在其定义域上都具有单调性. ( )
(2)任何函数都有最大值或最小值. ( )
(3)函数的最小值一定比最大值小. ( )
×
已知函数f(x)=x2-x+1.
(1)画出函数的图象;
(2)根据图象求函数在区间[-1,1]上的最大值.
【解】 (1)图象如图所示:
(2)由图象知,函数在[-1,1]上的最大值是3.
$