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2019-2020年高中数学 13.1 单调性与最大(小)值 第二课时教案精讲 新人教A版必修1读教材填要点函数的最大值、最小值最值最大值最小值条件函数yf(x)的定义域为I,存在实数M满足:(1)对于任意的xI,都有f(x)M. (2)存在x0I,使f(x0)M.(1)对任意xI,都有f(x)M. (2)存在x0I,使f(x0)M.结论M是函数yf(x)的最大值M是函数yf(x)的最小值小问题大思维1若对任意的xI,都有f(x)M,那么M一定是yf(x)的最大值,对吗?提示:不对M不一定是值域中的一个元素,如函数f(x)2x,x0,1,f(x)3,但3不是值域中的数2如果在函数f(x)定义域内存在x1和x2,使对定义域内任意x都有f(x1)f(x)f(x2)成立,由此你能得到什么结论?提示:函数在定义域内的最大值是f(x2),最小值是f(x1)3如果函数f(x)的最大值是b,最小值是a,那么函数f(x)的值域是a,b吗?提示:不一定,例如,f(x)的图象如图所示,由图象知f(x)的值域是a,cd,b利用函数图象求最值例1求函数y|x1|x2|的最大值和最小值自主解答y|x1|x2|的图象,由图可知,y3,3所以函数的最大值为3,最小值为3.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.当易作出分段函数的图象时,可观察图象的最高点与最低点,并求其纵坐标即得函数的最大、小值.1已知函数f(x)求f(x)的最大值、最小值解:作出函数f(x)的图象(如图)由图象可知,当x1时,f(x)取最大值为f(1)1.当x0时f(x)取最小值f(0)0,故f(x)的最大值为1,最小值为0.利用单调性求函数最值例2已知函数f(x)x,x1,3(1)判断f(x)在1,2和2,3上的单调性;(2)根据f(x)的单调性写出f(x)的最值自主解答(1)设x1,x2是区间1,3上的任意两个实数,且x1x2,则f(x1)f(x2)x1x2(x1x2)(1)x1x2,x1x20.当1x1x22时,1x1x21.1f(x2)f(x)在1,2上是减函数当2x1x23时,4x1x29,0,f(x1)f(x2)0.f(x1)f(x2)f(x)在2,3上是增函数(2)由(1)知f(x)的最小值为f(2)24,又f(1)5,f(3)3f(1),f(x)的最大值为5.2求函数f(x)在区间2,6上的最大值和最小值解:任取x1,x22,6,且x1x2,则f(x2)f(x1).因为2x10,(x21)(x11)0,于是0,即f(x1)p),已知轮船每小时的燃料费用与轮船在静水中的速度v(km/h)成正比,比例系数为常数k.(1)将全程燃料费用y(元)表示为静水中速度v(km/h)的函数;(2)若s100,p10,q110,k2,为了使全程的燃料费用最少,轮船的实际行驶速度应为多少?解:(1)轮船行驶全程的时间t,y(pvq)(2)若s100,p10,q110,k2,则y200(1)(100时,f(x)0时,f(x)0”,由定义,由x1x2,必须证出f(x2)f(x1)0,证得第(1)问,然后利用单调性即可求出f(x)在3,3上的最值妙解(1)证明:f(0)f(0)f(0),f(0)0.又f(x)f(x)f(xx)f(0),f(x)f(x)设x10,据题意有f(x2x1)0.f(x2)f(x1)0,即f(x2)f(x1)yf(x)在R上是减函数(2)由(1)式知,f(x)在3,3上是减函数,f(3)最大,f(3)最小而f(3)f(2)f(1)2f(1)f(1)3f(1)3()2,f(3)f(3)2,f(x)在3,3上的最大值为2,最小值为2.1函数f(x)在区间2,5上的图象如图所示,则此函数的最小值、最大值分别是()A2,f(2)B2,f(2)C2,f(5) D2,f(5)解析:由函数最值的几何意义知,当x2时,有最小值2;当x5时,有最大值f(5)答案:C2当0x2时,ax22x恒成立,则实数a的取值范围是()A(,1 B(,0C(,0) D(0,解析:令f(x)x22x(0x2)(x22x1)1(x1)21图象如下:f(x)最小值为f(0)f(2)0.而ax22x恒成立,a0成立,且f(3)a,f(1)b,则f(x)在3,1上的最大值是_解析:由题意可知函数f(x)在R上为增函数,则其在3,1上的最大值应为f(1)b.答案:b6已知f(x)x2axa的最小值为1.(1)求a的值;(2)求x0,3时f(x)的最大值解:(1)由题意得1,即a24a40.解得a2.(2)由(1)知f(x)x22x2(x1)21f(x)在0,1上是减函数,在1,3上是增函数且f(0)2,f(3)5.f(0)f(3)则x0,3时,f(x)的最大值为5.一、选择题1y在区间2,4上的最大值、最小值分别是()A1, B.,1C., D.,解析:y在2,4上是减函数,当x2时取最大值y1;当x4时取最小值y.答案:A2定义在R上的函数f(x)满足f(x)5,则f(x)的最大值是()A5 Bf(5)C4.9 D不能确定解析:由函数最值定义可知,尽管对R上任意f(x)5,但不一定能取到5.答案:D3某公司在甲乙两地同时销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L1x221x和L22x(其中销售量单位:辆)若该公司在两地共销售15辆,则能获得的最大利润为()A90万元 B60万元C120万元 D120.25万元解析:设公司在甲地销售x台,则在乙地销售(15x)台,公司获利为Lx221x2(15x)x219x30(x)230,当x9或10时,L最大为120万元答案:C4函数f(x)则f(x)的最大值与最小值分别为()A10,6 B10,8C8,6 D以上都不对解析:x1,2时,f(x)max22610,f(x)min2168.又x1,1时,f(x)max178,f(x)min176,f(x)max10,f(x)min6.答案:A二、填空题5函数yx26x9在区间a,b (ab3)有最大值9,最小值7.则a_,b_. 解析:yx26x9的对称轴为x3,而ab3.函数在a,b单调增解得又ab3,a2,b0.答案:206函数f(x)x2bx1的最小值是0,则实数b_.解析:函数f(x)为二次函数,其图象开口向上,最小值为0.b2.答案:27已知函数f(x)x26x8,x1,a,并且f(x)的最小值为f(a),则a的取值范围是_解析:由题意知f(x)在1,a上是单调递减的,又f(x)的单调减区间为(,3,1a3.答案:(1,38若一次函数yf(x)在区间1,2上的最小值为1,最大值为3,则yf(x)的解析式为_解析:设f(x)kxb(k0)当k0时,即f(x)x.当k0时,即f(x)x.f(x)的解析式为f(x)x或f(x)x.答案:f(x)x或f(x)x三、解答题9一个星级旅馆有100个标准房,经过一段时间的经营,经理得到一些定价和住房率的数据如下:房价(元)住房率(%)16055140651207510085欲使每天的营业额最高,应如何定价?解:设房价为x元,则营业额为y元,yx(8510)x2135x(x135)21352,当x135时,y有最大值故当房价为135元时,营业额最高10已知函数f(x)ax22ax2b(a0)在2,3上有最大值5和最小值2,求a,b的值解:f(x)ax22ax2ba(x1)22ba的对称轴方程是x1.(1)当a0时,f(x)在2,3上是增函数即解得(2)当a0时,f(x)在2,3上是减函数,即解得综上所述,a1,b0或a1,b3.
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