第三章 函数的概念与性质
3.2 函数的基本性质
3.2.1 函数的单调性与最大(小)值(第二课时)
学习目标:
1.理解函数的最大(小)值及其几何意义;
2.学会运用函数图象理解和研究函数的最大(小)值.
重点及难点:
利用函数的单调性研究函数的最大(小)值.
前面我们学习了函数的单调性,现在来学习函数的最值.观察二次函数f(x)=x?的图象,图象有最低点吗?请用符号语言描述为什么有或没有.
f(x)=x?
再观察二次函数g(x)=-x?的图象,图象有最高点吗?请用符号语言描述为什么有或没有.
有最高点(0,0).对 x∈R(R是此函数的定义域),都有g(x)≤ g(0) ,当一个函数的图象有最高点时,就说函数有最大值.
g(x)=-x?
函数的最大(小)值
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
最大值
最小值
定义
设函数f(x)的定义域为I,如果存在常数M(m),满足:
①对于任意x∈I,都有f(x)≤M;
②存在x0∈I,使得f(x0)=M,那么,称M是函数的最大值.
①对于任意x∈I,都有f(x)≥m;
②存在x0∈I,使得f(x0)=m,那么,称m是函数的最小值.
几何特征
函数图象上最高点的纵坐标就是函数的最大值
函数图象上最低点的纵坐标就是函数的最小值
二次函数f(x)=ax?+bx+c,a≠0的最值情况分析
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
a>0
a<0
图象
最值
情况
当 时,函数有最小值
当 时,函数有最大值
总结:
(1)函数的最大值是函数的所有函数值中的最大者,即是函数值域中的最大者,从图象上说应当是函数图象上最高点的纵坐标.
(2)函数的最小值是函数的所有函数值中的最小者,即是函数值域中的最小者,从图象上说应当是函数图象上最低点的纵坐标.
例1. “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.如果烟花距地面的高度h(单位:m)与时间t(单位:s)之间的关系为h(t)=-4.9t?+14.7t+18,那么烟花冲出后什么时候是它爆裂的最佳时刻?这时距地面的高度是多少(精确到1m)?
分析:画出函数h(t)=-4.9t?+14.7t+18 的图象,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,纵坐标就是这时距地面的高度.
解:由二次函数的知识,对于函数h(t)=-4.9t?+14.7t+18 ,我们有:
当 时,函数有最大值
于是,烟花冲出后1.5s是它爆裂的最佳时刻,这时距地面的高度约为29m.
例2. 已知函数 ,求函数的最大值和最小值.
分析一:这个函数像我们学过的反比例函数,可以考虑图象变换求解.
解:把函数 的图象向右平移1
个单位长度得到 的图象.
由图象可知,函数 在区间[2,6]上单调递减.
因此,函数 在区间[2,6]上的两个端点上分别取得最大值与最小值.
所以,
分析二:先利用函数单调性定义,证明出它的单调性,再求最值.
解:
因此,函数 在区间[2,6]上的两个端点上分别取得最大值与最小值.
所以,
求函数最值的方法:
(1) 利用函数图象;
解题技巧
(1)函数的最大值从图象上说是函数图象上最高点的纵坐标.
(2)函数的最小值从图象上说是函数图象上最低点的纵坐标.
(2) 利用最值与单调性的关系.
① 定义在区间[a,b]上的函数f(x),当f(x)在[a,b]上单增时,
求函数最值的方法:
解题技巧
② 定义在区间[a,b]上的函数f(x),当f(x)在[a,b]上单减时,
求函数最值的方法:
解题技巧
(2) 利用最值与单调性的关系.
③ 定义在区间[a,b]上的函数f(x),当f(x)在[a,c]上单减,在[c,b]上单增时,
求函数最值的方法:
解题技巧
(2) 利用最值与单调性的关系.
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.
课堂小结
本课结束