第2课时 函数的单调性与最值
学习 目标 1. 理解函数的最大(小)值的概念及其几何意义. 2. 会借助单调性求一些简单函数在给定区间上的最值,掌握求二次函数在闭区间上的最值的方法.
新知初探基础落实
一、 概念表述
函数最值的概念
最值 条件 几何意义
最 大值 ① x∈D,都有f(x)≤M; ② x0∈D,使得f(x0)=M 函数y=f(x)图象上最高点的纵坐标
最 小值 ① x∈D,都有f(x)≥M; ② x0∈D,使得f(x0)=M 函数y=f(x)图象上最低点的纵坐标
二、 概念辨析(判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”.)
(1) 任何函数都有最大值、最小值.( )
(2) 如果一个函数有最大值,那么最大值是唯一的.( )
(3) 如果函数f(x)在区间[a,b]上单调递减,那么函数f(x)的最大值是f(b).( )
(4) 如果函数的值域是确定的,则它一定有最值.( )
典例精讲能力初成
探究1 函数单调性的应用
视角1 利用单调性比较大小
例1-1 设函数f(x)=x2+bx+c满足f(0)=f(2),则( )
A. f(-2)B. fC. fD. c利用函数的单调性及自变量的大小可以比较两个函数值的大小,如函数y=f(x)在定义域的某个子区间上单调递增(递减),则对区间内任意两个值x1,x2,且x1f(x2)).
视角2 利用单调性解不等式
例1-2 已知f(x)为R上的增函数,则满足f>f(1)的实数x的取值范围是( )
A. (-∞,1)
B. (-1,0)∪(0,1)
C. (0,1)
D. (-∞,-1)∪(1,+∞)
求解与抽象函数有关的不等式时,往往利用函数的单调性脱去“f”,使其转化为求解具体的不等式,此时应特别注意函数的定义域.
视角3 利用函数的单调性求参数的取值范围
例1-3 若函数f(x)=满足:对任意的实数x1≠x2,<0恒成立,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
利用单调性求参数的值(取值范围)的思路:根据函数的单调性直接构建参数满足的方程(组)(不等式(组)),或先得到其图象的升降,再结合图象求解.对于分段函数除了要注意各段的单调性之外,还要注意衔接点的取值.
探究2 函数的最值
视角1 图象法求函数最值
例2-1 已知函数f(x)=求f(x)的最大值和最小值.
变式 已知函数f(x)=-|x-1|+2,画出函数的图象,确定函数的最值情况,并写出值域.
视角2 单调性法求函数最值
例2-2 (课本P81例5)已知函数f(x)=(x∈[2,6]),求函数的最大值和最小值.
求最值的常用方法:
(1) 单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.
(2) 图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.
(3) 基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正、二定、三相等”的条件后利用基本不等式求出最值.
(4) 换元法:对比较复杂的函数可通过换元将其转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值.
变式 已知函数f(x)=x-.
(1) 求证:f(x)在[0,+∞)上是增函数;
(2) 求f(x)在[1,4]上的最大值和最小值.
探究3 函数最值的实际应用
(课本P80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)=
-4.9t2+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1 m)
(例3)
随堂内化及时评价
1. 若函数y=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( )
(第1题)
A. f(-2),0 B. 0,2
C. f(-2),2 D. f(2),2
2. 已知函数f(x)=在R上是减函数,则整数a的取值可以是( )
A. -2 B. 2
C. 0 D. 1
3. 函数y=x+的最小值为 .
4. 若函数f(x)=x2-4x+8,x∈[1,a],它的最大值为f(a),则实数a的取值范围是 .
5. 已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足<0,且f=3,f(3)=9,则不等式f(x)>3x的解集为 .
配套新练案
一、 单项选择题
1. 函数f(x)=-2x2+4x,x∈[-1,2]的值域为( )
A. [-6,2] B. [-6,1]
C. [0,2] D. [0,1]
2. 若函数y=x2+(2a-1)x+1在区间(-∞,2]上是减函数,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3. 已知函数f(x)=满足对任意实数x1≠x2,都有<0成立,则实数a的取值范围是( )
A. (0,3] B. [2,+∞)
C. (0,+∞) D. [2,3]
4. 设函数f(x)在R上为增函数,则下列结论正确的是( )
A. y=在R上为减函数
B. y=|f(x)|在R上为增函数
C. y=-在R上为增函数
D. y=-f(x)在R上为减函数
二、 多项选择题
5. 下列说法正确的是( )
A. 若存在x1,x2∈R,当x1B. 函数f(x)=在定义域内单调递减
C. 若函数f(x)=x2-mx的单调递减区间是(-∞,1],则m=2
D. 若g(x)在R上单调递增,则g(-1)6. 已知函数f(x)=x2-2x+a(a>0),若f(t)<0,则( )
A. f(t-2)>0 B. f(t-1)<0
C. f(2-t)<0 D. f(4-t)>f(2)
三、 填空题
7. 已知函数f(x)的定义域为[-3,4],且在定义域内是增函数.若f(2m-1)-f(1-m)>0,则实数m的取值范围是 .
8. 已知函数f(x)=的最小值为-1,则实数a= .
四、 解答题
9. 已知函数f(x)=x-.
(1) 判断f(x)在区间(0,+∞)上的单调性,并用定义进行证明;
(2) 求f(x)在区间[2,6]上的最大值与最小值.
10. 已知函数f(x)=x2+(2a-1)x-3.
(1) 当a=2,x∈[-2,3]时,求函数f(x)的值域;
(2) 若函数f(x)在[-1,3]上的最大值为1,求实数a的值.
11. (2025·广州八区期末)若函数f(x)=在R上是增函数,则实数k的取值范围是 .
12. (2025·蚌埠期末)已知函数f(x)满足: x1,x2∈R,当x1≠x2时,>2恒成立,且f(2)=12,若f(m2)≥2m2+8,则实数m的取值范围是( )
A. [-,]
B. [-2,2]
C. (-∞,-]∪[,+∞)
D. (-∞,-2]∪[2,+∞)
13. 已知定义在(0,+∞)上的函数f(x),满足f=f(m)-f(n),且当x>1时,f(x)>0.
(1) 讨论函数f(x)的单调性,并说明理由;
(2) 若f(2)=1,解不等式f(x+3)-f(3x)>3.第2课时 函数的单调性与最值
学习 目标 1. 理解函数的最大(小)值的概念及其几何意义. 2. 会借助单调性求一些简单函数在给定区间上的最值,掌握求二次函数在闭区间上的最值的方法.
新知初探基础落实
问题1:如图所示是函数y=-x2-2x,y=-2x+1(x∈[-1,+∞)),y=f(x)的图象.观察并描述这三个图象的共同特征.
函数y=-x2-2x的图象有最高点A,函数y=-2x+1,x∈[-1,+∞)的图象有最高点B,函数y=f(x)的图象有最高点C,也就是说,这三个函数的图象的共同特征是都有最高点.
问题2:你是怎样理解函数图象最高点的?
图象最高点的纵坐标是所有函数值中的最大值,即函数的最大值.
一、 概念表述
函数最值的概念
最值 条件 几何意义
最大值 ① x∈D,都有f(x)≤M; ② x0∈D,使得f(x0)=M 函数y=f(x)图象上最高点的纵坐标
最小值 ① x∈D,都有f(x)≥M; ② x0∈D,使得f(x0)=M 函数y=f(x)图象上最低点的纵坐标
二、 概念辨析(判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”.)
(1) 任何函数都有最大值、最小值.( × )
(2) 如果一个函数有最大值,那么最大值是唯一的.( √ )
(3) 如果函数f(x)在区间[a,b]上单调递减,那么函数f(x)的最大值是f(b).( × )
(4) 如果函数的值域是确定的,则它一定有最值.( × )
典例精讲能力初成
探究1 函数单调性的应用
视角1 利用单调性比较大小
例1-1 设函数f(x)=x2+bx+c满足f(0)=f(2),则( B )
A. f(-2)B. fC. fD. c【解析】因为f(0)=f(2),所以f(x)的对称轴为x=1.因为f(x)的图象开口向上,所以f(x)在(-∞,1)上单调递减,因为-2<0<,所以f(-2)>f(0)>f=f,f(0)=c.
利用函数的单调性及自变量的大小可以比较两个函数值的大小,如函数y=f(x)在定义域的某个子区间上单调递增(递减),则对区间内任意两个值x1,x2,且x1f(x2)).
视角2 利用单调性解不等式
例1-2 已知f(x)为R上的增函数,则满足f>f(1)的实数x的取值范围是( C )
A. (-∞,1)
B. (-1,0)∪(0,1)
C. (0,1)
D. (-∞,-1)∪(1,+∞)
【解析】因为f(x)为R上的增函数,所以由f>f(1),得>1,即-1=>0,即x(1-x)>0,解得0求解与抽象函数有关的不等式时,往往利用函数的单调性脱去“f”,使其转化为求解具体的不等式,此时应特别注意函数的定义域.
视角3 利用函数的单调性求参数的取值范围
例1-3 若函数f(x)=满足:对任意的实数x1≠x2,<0恒成立,则实数a的取值范围为( B )
A. B.
C. D.
【解析】因为对任意的实数x1≠x2,都有<0成立,所以f(x)是R上的减函数,所以解得a∈.
利用单调性求参数的值(取值范围)的思路:根据函数的单调性直接构建参数满足的方程(组)(不等式(组)),或先得到其图象的升降,再结合图象求解.对于分段函数除了要注意各段的单调性之外,还要注意衔接点的取值.
探究2 函数的最值
视角1 图象法求函数最值
例2-1 已知函数f(x)=求f(x)的最大值和最小值.
【解答】作出函数f(x)的图象如图所示.由图象可知,当x=±1时,f(x)取得最大值,最大值为f(1)=f(-1)=1.当x=0时,f(x)取得最小值,最小值为f(0)=0,故f(x)的最大值为1,最小值为0.
(例2-1答)
变式 已知函数f(x)=-|x-1|+2,画出函数的图象,确定函数的最值情况,并写出值域.
【解答】f(x)=-|x-1|+2=作出函数的图象如图所示.由图象可知,函数f(x)=-|x-1|+2的最大值为2,没有最小值,所以其值域为(-∞,2].
(变式答)
视角2 单调性法求函数最值
例2-2 (课本P81例5)已知函数f(x)=(x∈[2,6]),求函数的最大值和最小值.
【解答】 x1,x2∈[2,6],且x10,(x1-1)·(x2-1)>0,于是f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).所以函数f(x)=在区间[2,6]上单调递减.因此,函数f(x)=在x=2时取得最大值,最大值是2;在x=6时取得最小值,最小值是0.4.
求最值的常用方法:
(1) 单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.
(2) 图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.
(3) 基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正、二定、三相等”的条件后利用基本不等式求出最值.
(4) 换元法:对比较复杂的函数可通过换元将其转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值.
变式 已知函数f(x)=x-.
(1) 求证:f(x)在[0,+∞)上是增函数;
【解答】任取x1,x2∈(0,+∞),不妨设x10,所以f(x1)(2) 求f(x)在[1,4]上的最大值和最小值.
【解答】由(1)知f(x)在(0,+∞)上是增函数,又x∈[1,4],所以当x=1时,f(x)取得最小值f(1)=-1;当x=4时,f(x)取得最大值f(4)=.
探究3 函数最值的实际应用
(课本P80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)=
-4.9t2+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1 m)
(例3)
【解答】画出函数h(t)=-4.9t2+14.7t+18的图象如图所示,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.由二次函数的知识,对于函数h(t)=-4.9t2+14.7t+18,当t=-=1.5时,函数有最大值h=≈29.于是,烟花冲出后1.5 s是它爆裂的最佳时刻,这时距地面的高度约为29 m.
(例3答)
随堂内化及时评价
1. 若函数y=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( C )
(第1题)
A. f(-2),0 B. 0,2
C. f(-2),2 D. f(2),2
【解析】由函数最值的几何意义知,当x=-2时,有最小值f(-2);当x=1时,有最大值2.
2. 已知函数f(x)=在R上是减函数,则整数a的取值可以是( A )
A. -2 B. 2
C. 0 D. 1
【解析】由题意可得解得-2≤a≤-1,所以结合选项,整数a的取值可以为-2.
3. 函数y=x+的最小值为__1__.
【解析】方法一(换元法):令t=,且t≥0,则x=t2+1,所以原函数变为y=t2+1+t,t≥0,配方得y=+.又因为t≥0,所以y≥+=1,故函数y=x+ 的最小值为1.
方法二(单调性法):由题易得x-1≥0,即x≥1.因为函数y=x 和y= 在定义域[1,+∞)内均为增函数,故函数y=x+ 在[1,+∞)上为增函数,所以ymin=1.
4. 若函数f(x)=x2-4x+8,x∈[1,a],它的最大值为f(a),则实数a的取值范围是__[3,+∞)__.
【解析】由题意,函数f(x)=x2-4x+8表示开口向上,且对称轴为x=2的抛物线,要使得当x∈[1,a]时,函数f(x)的最大值为f(a),则满足|a-2|≥|1-2|且a>1,解得a≥3,所以实数a的取值范围是[3,+∞).
5. 已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足<0,且f=3,f(3)=9,则不等式f(x)>3x的解集为__(0,3)__.
【解析】不妨设x1>x2>0,由<0,故x2f(x1)-x1f(x2)<0,即<.令g(x)=,则g(x1)3x,不等式两边同除以x得>3,因为f(3)=9,所以g(3)==3,即g(x)>g(3),所以x<3.综上,0配套新练案
一、 单项选择题
1. 函数f(x)=-2x2+4x,x∈[-1,2]的值域为( A )
A. [-6,2] B. [-6,1]
C. [0,2] D. [0,1]
2. 若函数y=x2+(2a-1)x+1在区间(-∞,2]上是减函数,则实数a的取值范围是( D )
A. B.
C. D.
【解析】y=x2+(2a-1)x+1的对称轴为x=,若函数y=x2+(2a-1)x+1在区间(-∞,2]上是减函数,则≥2,解得a≤-.
3. 已知函数f(x)=满足对任意实数x1≠x2,都有<0成立,则实数a的取值范围是( D )
A. (0,3] B. [2,+∞)
C. (0,+∞) D. [2,3]
【解析】因为函数f(x)满足对任意实数x1≠x2,都有<0成立,所以函数f(x)在R上单调递减,所以解得2≤a≤3.
4. 设函数f(x)在R上为增函数,则下列结论正确的是( D )
A. y=在R上为减函数
B. y=|f(x)|在R上为增函数
C. y=-在R上为增函数
D. y=-f(x)在R上为减函数
【解析】对于A,若f(x)=x,则y==,在R上不是减函数,故A错误;对于B,若f(x)=x,则y=|f(x)|=|x|,在R上不是增函数,故B错误;对于C,若f(x)=x,则y=-=-,在R上不是增函数,故C错误;对于D,函数f(x)在R上为增函数,则对于任意的x1,x2∈R,设x10,则y=-f(x)在R上为减函数,故D正确.
二、 多项选择题
5. 下列说法正确的是( CD )
A. 若存在x1,x2∈R,当x1B. 函数f(x)=在定义域内单调递减
C. 若函数f(x)=x2-mx的单调递减区间是(-∞,1],则m=2
D. 若g(x)在R上单调递增,则g(-1)【解析】 x1,x2∈R,当x16. 已知函数f(x)=x2-2x+a(a>0),若f(t)<0,则( ACD )
A. f(t-2)>0 B. f(t-1)<0
C. f(2-t)<0 D. f(4-t)>f(2)
【解析】函数f(x)的图象关于直线x=1对称,且在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.由f(t)<0,f(0)=f(2)=a>0可得,存在x1∈(0,1),x2∈(1,2),使得f(x1)=f(x2)=0,其中t∈(x1,x2).对于A,t∈(x1,x2),则t-2<0,所以f(t-2)>f(0)>0,故A正确;对于B,t∈(x1,x2),则t-1可能小于0,也可能属于(x1,x2),故f(t-1)的符号不确定,故B错误;对于C,根据对称性可得f(2-t)=f(t)<0,故C正确;对于D,由于t∈(x1,x2),且x2∈(1,2),所以4-t>2,又f(x)在(1,+∞)上单调递增,所以f(4-t)>f(2),故D正确.
(第6题答)
三、 填空题
7. 已知函数f(x)的定义域为[-3,4],且在定义域内是增函数.若f(2m-1)-f(1-m)>0,则实数m的取值范围是____.
【解析】因为f(2m-1)-f(1-m)>0,所以f(2m-1)>f(1-m).又函数f(x)的定义域为[-3,4],且在定义域内是增函数,所以有解得8. 已知函数f(x)=的最小值为-1,则实数a=__2__.
【解析】当x≥0时,y=-=-1>-1.因为f(x)的最小值为-1,所以函数y=x2+ax在(-∞,0)上取得最小值-1,则解得a=2.
四、 解答题
9. 已知函数f(x)=x-.
(1) 判断f(x)在区间(0,+∞)上的单调性,并用定义进行证明;
【解答】函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,证明如下:任取x1,x2∈(0,+∞),且x10,即(x1-x2)(1+|<0,所以f(x1)(2) 求f(x)在区间[2,6]上的最大值与最小值.
【解答】由(1)知,f(x)在[2,6]上单调递增,所以f(x)min=f(2)=2-=0,f(x)max=f(6)=6-=.
10. 已知函数f(x)=x2+(2a-1)x-3.
(1) 当a=2,x∈[-2,3]时,求函数f(x)的值域;
【解答】当a=2时,f(x)=x2+3x-3,x∈[-2,3],f(x)图象的对称轴为x=-∈[-2,3],所以f(x)min=f=--3=-,f(x)max=f(3)=15,所以函数f(x)的值域为.
(2) 若函数f(x)在[-1,3]上的最大值为1,求实数a的值.
【解答】因为函数f(x)图象的对称轴为x=-.当-≤1,即a≥-时,f(x)max=f(3)=6a+3,所以6a+3=1,解得a=-,满足题意;当->1,即a<-时,f(x)max=f(-1)=-2a-1,则-2a-1=1,解得a=-1,满足题意.综上可知,a=-或-1.
11. (2025·广州八区期末)若函数f(x)=在R上是增函数,则实数k的取值范围是____.
【解析】因为函数f(x)=为R上的增函数,所以解得k≥,所以实数k的取值范围为.
12. (2025·蚌埠期末)已知函数f(x)满足: x1,x2∈R,当x1≠x2时,>2恒成立,且f(2)=12,若f(m2)≥2m2+8,则实数m的取值范围是( C )
A. [-,]
B. [-2,2]
C. (-∞,-]∪[,+∞)
D. (-∞,-2]∪[2,+∞)
【解析】不妨设x1>x2,>2 f(x1)-f(x2)>2x1-2x2,故f(x1)-2x1>f(x2)-2x2,令F(x)=f(x)-2x,则F(x1)>F(x2),所以F(x)=f(x)-2x在R上单调递增.因为f(2)=12,所以F(2)=f(2)-4=8,f(m2)≥2m2+8 f(m2)-2m2≥8 F(m2)≥F(2),所以m2≥2,解得m∈
(-∞,-]∪[,+∞).
13. 已知定义在(0,+∞)上的函数f(x),满足f=f(m)-f(n),且当x>1时,f(x)>0.
(1) 讨论函数f(x)的单调性,并说明理由;
【解答】f(x)在(0,+∞)上单调递增,理由如下:因为f(x)的定义域为(0,+∞),不妨取任意x1,x2∈(0,+∞),且x11,由题意f=f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1),所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.
(2) 若f(2)=1,解不等式f(x+3)-f(3x)>3.
【解答】由f=f(m)-f(n),可得f(m)=f=f(mn)-f(n),即f(mn)=f(m)+f(n).由f(2)=1,可得f(4)=f(2)+f(2)=2.令m=4,n=2,则f(8)=f(4)+f(2)=3,所以不等式f(x+3)-f(3x)>3,即f(x+3)-f(3x)>f(8),即f>f(8).由(1) 可知f(x)在定义域内单调递增,所以只需解得03的解集为.(共44张PPT)
第三章 函数的概念与性质
3.2 函数的基本性质
第2课时 函数的单调性与最值
学习 目标 1. 理解函数的最大(小)值的概念及其几何意义.
2. 会借助单调性求一些简单函数在给定区间上的最值,掌握求二次函数在闭区间上的最值的方法.
新知初探 基础落实
问题1:如图所示是函数y=-x2-2x,y=-2x+1(x∈[-1,+∞)),y=f(x)的图象.观察并描述这三个图象的共同特征.
函数y=-x2-2x的图象有最高点A,函数y=-2x+1,x∈[-1,+∞)的图象有最高点B,函数y=f(x)的图象有最高点C,也就是说,这三个函数的图象的共同特征是都有最高点.
问题2:你是怎样理解函数图象最高点的?
图象最高点的纵坐标是所有函数值中的最大值,即函数的最大值.
一、 概念表述
函数最值的概念
最值 条件 几何意义
最大值 ① x∈D,都有f(x)≤M; ② x0∈D,使得f(x0)=M 函数y=f(x)图象上最高点的纵坐标
最小值 ① x∈D,都有f(x)≥M; ② x0∈D,使得f(x0)=M 函数y=f(x)图象上最低点的纵坐标
二、 概念辨析(判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”.)
(1) 任何函数都有最大值、最小值. ( )
(2) 如果一个函数有最大值,那么最大值是唯一的. ( )
(3) 如果函数f(x)在区间[a,b]上单调递减,那么函数f(x)的最大值是f(b). ( )
(4) 如果函数的值域是确定的,则它一定有最值. ( )
×
√
×
×
典例精讲 能力初成
探究
视角1 利用单调性比较大小
设函数f(x)=x2+bx+c满足f(0)=f(2),则 ( )
1
函数单调性的应用
B
1-1
利用函数的单调性及自变量的大小可以比较两个函数值的大小,如函数y=f(x)在定义域的某个子区间上单调递增(递减),则对区间内任意两个值x1,x2,且x1f(x2)).
1-2
C
求解与抽象函数有关的不等式时,往往利用函数的单调性脱去“f”,使其转化为求解具体的不等式,此时应特别注意函数的定义域.
1-3
B
利用单调性求参数的值(取值范围)的思路:根据函数的单调性直接构建参数满足的方程(组)(不等式(组)),或先得到其图象的升降,再结合图象求解.对于分段函数除了要注意各段的单调性之外,还要注意衔接点的取值.
探究
2
函数的最值
【解答】作出函数f(x)的图象如图所示.由图象可知,当x=±1时,f(x)取得最大值,最大值为f(1)=f(-1)=1.当x=0时,f(x)取得最小值,最小值为f(0)=0,故f(x)的最大值为1,最小值为0.
2-1
变式
已知函数f(x)=-|x-1|+2,画出函数的图象,确定函数的最值情况,并写出值域.
2-2
求最值的常用方法:
(1) 单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.
(2) 图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.
(3) 基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正、二定、三相等”的条件后利用基本不等式求出最值.
(4) 换元法:对比较复杂的函数可通过换元将其转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值.
变式
探究
(课本P80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)=-4.9t2+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1 m)
3
函数最值的实际应用
3
随堂内化 及时评价
1. 若函数y=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
C
【解析】由函数最值的几何意义知,当x=-2时,有最小值f(-2);当x=1时,有最大值2.
A
1
4. 若函数f(x)=x2-4x+8,x∈[1,a],它的最大值为f(a),则实数a的取值范围是_____________.
【解析】由题意,函数f(x)=x2-4x+8表示开口向上,且对称轴为x=2的抛物线,要使得当x∈[1,a]时,函数f(x)的最大值为f(a),则满足|a-2|≥|1-2|且a>1,解得a≥3,所以实数a的取值范围是[3,+∞).
[3,+∞)
(0,3)
配套新练案
一、 单项选择题
1. 函数f(x)=-2x2+4x,x∈[-1,2]的值域为 ( )
A. [-6,2] B. [-6,1]
C. [0,2] D. [0,1]
A
D
D
D
CD
6. 已知函数f(x)=x2-2x+a(a>0),若f(t)<0,则 ( )
A. f(t-2)>0 B. f(t-1)<0 C. f(2-t)<0 D. f(4-t)>f(2)
ACD
【解析】函数f(x)的图象关于直线x=1对称,且在(-∞,1)上单
调递减,在(1,+∞)上单调递增.由f(t)<0,f(0)=f(2)=a>0可
得,存在x1∈(0,1),x2∈(1,2),使得f(x1)=f(x2)=0,其中t∈
(x1,x2).对于A,t∈(x1,x2),则t-2<0,所以f(t-2)>f(0)>0,故
A正确;对于B,t∈(x1,x2),则t-1可能小于0,也可能属于(x1,x2),故f(t-1)的符号不确定,故B错误;对于C,根据对称性可得f(2-t)=f(t)<0,故C正确;对于D,由于t∈(x1,x2),且x2∈(1,2),所以4-t>2,又f(x)在(1,+∞)上单调递增,所以f(4-t)>f(2),故D正确.
三、 填空题
7. 已知函数f(x)的定义域为[-3,4],且在定义域内是增函数.若f(2m-1)-f(1-
m)>0,则实数m的取值范围是__________.
2
10. 已知函数f(x)=x2+(2a-1)x-3.
(1) 当a=2,x∈[-2,3]时,求函数f(x)的值域;
10. 已知函数f(x)=x2+(2a-1)x-3.
(2) 若函数f(x)在[-1,3]上的最大值为1,求实数a的值.
C