内容正文:
3.2.1 单调性与最大(小)值(第2课时)
《普通高中教科书数学必修第一册(人教A版2019)》
中国自由式滑雪运动员,谷爱凌在2022年夺得2022年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台金牌、自由式滑雪坡面障碍技巧银牌、自由式滑雪女子U型场地技巧金牌。
谷爱凌在大跳台和U型场滑行时,出现了最高点和最低点,那我们函数是否也有类似的性质呢?
新课引入
问题1 我们把谷爱凌在女子大跳台金牌、和自由式滑雪女子U型场地技巧的比赛滑行轨迹看作是曲线f(x)=-x²和g(x)=x².
画出并观察f(x)=-x²和g(x)=x²的图象,找出函数图象上的最高点或最低点的坐标?
形成定义
问题2 当一个函数的图象有最高点时,我们就说函数有最大值.函数f(x)=-x²图象的最高点的纵坐标与图象上所有点的纵坐标有怎样的大小关系?你能用语言来描述函数f(x)=-x2的这个性质吗?
问题3 你能用符号语言来描述一下最大值的定义吗?
形成定义
函数最大值
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 f(x)≤M
(2)∃x0∈I,使得 f (x0)=M
那么,称M是函数y=f(x)的最大值.
形成定义
函数最小值
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 f(x)≥m
(2)∃x0∈I,使得 f(x0)=m
那么,称m是函数y=f(x)的最小值
问题4 你能仿照函数最大值的定义,给出函数y=f(x)的最小值定义吗?
形成定义
最值 条件(I是函数f(x)的定义域) 几何意义
最大值(M)
最小值(m)
函数y=f(x)最大(小)值的定义
①对于任意x∈I,都有f(x)≤M
②存在x0∈I,使得f(x0)=M
函数y=f(x)图象上
最高点的纵坐标
①对于任意x∈I,都有f(x)≥m
②存在x0∈I,使得f(x0)=m
函数y=f(x)图象上
最低点的纵坐标
问题5 最大值与最小值反映了函数的什么性质?他们相同点与不同点是什么?它们有怎么的几何意义?
形成定义
例4 “菊花”烟花是最壮观的烟花之一.制造时一般是期望它在达到最高点爆裂.如果烟花离地面的高度h(单位:m)与时间t(单位:s)之间的关系为 h(t)=-4.9t2+14.7t+18 ,那么烟花冲出后什么时刻爆裂是最佳时刻?这时离地面的高度是多少(精确到1 m)?
分析:烟花的高度是时间的二次函数,根据题意就是求出这个二次函数在什么时刻达到最大值,以及这个最大值是多少.
例题讲解
显然,函数图象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,顶点的纵坐标就是距地面的高度.
根据二次函数的知识,对于函数h(t)=-4.9t2+14.7t+18我们有:
解:画出这个函数h(t)=-4.9t2+14.7t+18
于是,烟花冲出1.5s是它爆裂的最佳时刻,此时距地面的高度约为29m.
(或者h(t)=-4.9×(1.5)2+14.7×1.5+18≈29)
18
1.5
例题讲解
例5 已知函数 ,求这个函数的最大值和最小值。
【分析】这个函数在区间[2,6]上,显然解析式的分母是正值且随着自变量的增大而增大,因此函数值随着自变量的增大而减少,也就是说这个函数在区间[2,6]上单调递减,因此这个函数在定义的左端点上取得最大值,右端点取最小值.
6
2
1
例题讲解
解:∀x1,x2∈[2,6],且x1<x2 ,则
例题讲解
解:1.f(x)的图象如图所示,所以f(x)max=2.
例题讲解
解:∀x1,x2∈[2,6],且x1<x2 ,则
当堂检测
通过本节课的学习,你有什么收获?
课堂小结
必做题:练习题第3题;习题3.2第7题;
选做题:习题3.2第10题.
课后思考:求函数f(x)=2x²-2ax+4在区间[-1,1]上的最小值?
布置作业
Lavf58.33.100
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