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资源详情
高中数学
人教新课标A版
必修1
第一章 集合与函数概念
1.3 函数的基本性质
1.3.1单调性与最大(小)值
人教版高中数学必修一授课资料,教学资料,复习补习资料:1.3函数的基本性质——最大(小)值 7份
文档属性
名称
人教版高中数学必修一授课资料,教学资料,复习补习资料:1.3函数的基本性质——最大(小)值 7份
格式
zip
文件大小
3.7MB
资源类型
教案
版本资源
人教新课标A版
科目
数学
更新时间
2019-08-18 11:49:37
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文档简介
§1.3.1函数的单调性与最大(小)值
第二课时函数的最大(小)值
【教学目标】
(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性质;
【教学重点难点】
重点:函数的最大(小)值及其几何意义.
难点:利用函数的单调性求函数的最大(小)值.
【教学过程】
一、引入课题
画出下列函数的图象,并根据图象解答下列问题:
说出y=f(x)的单调区间,以及在各单调区间上的单调性;
指出图象的最高点或最低点,并说明它能体现函数的什么特征?
(1) (2)
(3) (4)
二、新课教学
(一)函数最大(小)值定义
1.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)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;
(2)存在x0∈I,使得f(x0) = M
那么,称M是函数y=f(x)的最大值(Maximum Value).
思考:仿照函数最大值的定义,给出函数y=f(x)的最小值(Minimum Value)的定义.(学生活动)
注意:
函数最大(小)首先应该是某一个函数值,即存在x0∈I,使得f(x0) = M;
函数最大(小)应该是所有函数值中最大(小)的,即对于任意的x∈I,都有f(x)≤M(f(x)≥M).
2.利用函数单调性的判断函数的最大(小)值的方法
利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值
利用图象求函数的最大(小)值
利用函数单调性的判断函数的最大(小)值
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递增,在区间[b,c]上单调递减则函数y=f(x)在x=b处有最大值f(b);
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递减,在区间[b,c]上单调递增则函数y=f(x)在x=b处有最小值f(b);
(二)典型例题
例1.(教材P36例3)利用二次函数的性质确定函数的最大(小)值.
解:(略)
点评:对于具有实际背景的问题,首先要仔细审清题意,适当设出变量,建立适当的函数模型,然后利用二次函数的性质或利用图象确定函数的最大(小)值.
变式训练1:设a,b∈R,且a>0,函数f(x)=x2+ax+2b,g(x)=ax+b, 在[-1,1]上g(x)的最大值为2,则f(2)等于( ).
A.4 B.8 C.10 D.16
例2.
旅 馆 定 价
一个星级旅馆有150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(%)
160
55
140
65
120
75
100
85
欲使每天的的营业额最高,应如何定价?
解:根据已知数据,可假设该客房的最高价为160元,并假设在各价位之间,房价与住房率之间存在线性关系.
设为旅馆一天的客房总收入,为与房价160相比降低的房价,因此当房价为元时,住房率为,于是得
=150··.
由于≤1,可知0≤≤90.
因此问题转化为:当0≤≤90时,求的最大值的问题.
将的两边同除以一个常数0.75,得1=-2+50+17600.
由于二次函数1在=25时取得最大值,可知也在=25时取得最大值,此时房价定位应是160-25=135(元),相应的住房率为67.5%,最大住房总收入为13668.75(元).
所以该客房定价应为135元.(当然为了便于管理,定价140元也是比较合理的)
点评:结合二次函数性质及函数单调性的定义解决问题
变式训练2. 函数f(x)= x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4)上递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. (-∞,5) D.
四、小结
函数的单调性一般是先根据图象判断,再利用定义证明.求函数的单调区间时必须要注意函数的定义域,单调性的证明一般分五步:
取 值 → 作 差 → 变 形 → 定 号 → 下结论
【板书设计】
函数最值
典型例题
例1: 例2:
小结:
【作业布置】完成本节课学案预习下一节。
§1.3.1函数的单调性与最大(小)值(2)
课前预习学案
一、预习目标:
认知函数最值的定义及其几何意义
二、预习内容:
1. 画出下列函数的图象,并根据图象解答下列问题:
说出y=f(x)的单调区间,以及在各单调区间上的单调性;
指出图象的最高点或最低点,并说明它能体现函数的什么特征?
(1) (2)
(3) (4)
2. 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)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;
(2)存在x0∈I,使得f(x0) = M
那么,称M是函数y=f(x)的最 值.
3.试给出最小值的定义.
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点
疑惑内容
?
?
?
?
?
?
课内探究学案
一、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性质;
学习重点:函数的最大(小)值及其几何意义.
学习难点:利用函数的单调性求函数的最大(小)值.
二、学习过程
例1.(教材P36例3)利用二次函数的性质确定函数的最大(小)值.
解:
变式训练1:设a,b∈R,且a>0,函数f(x)=x2+ax+2b,g(x)=ax+b, 在[-1,1]上g(x)的最大值为2,则f(2)等于( ).
A.4 B.8 C.10 D.16
例2.
旅 馆 定 价
一个星级旅馆有150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(%)
160
55
140
65
120
75
100
85
欲使每天的的营业额最高,应如何定价?
解:
变式训练2. 函数f(x)= x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4)上递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. (-∞,5) D.
三、当堂检测
1.设偶函数的定义域为,当时,是增函数,则 ,的大小关系是 ( )
A B
C D
2.已知偶函数在区间单调递增,则满足<的x 取值范围是
A.(,) B.(,) C.(,) D.
3.若偶函数在上是增函数,则下列关系式中成立的是 ( )
A. B.
C. D.
4.已知偶函数在区间单调增加,则满足<的x 取值范围是( )
A.(,) B.[,) C.(,) D.[,)
课后练习与提高
1已知函数f(x)=ax2+2ax+4(0
A.f(x1)
C.f(x1)>f(x2) D.f(x1)与f(x2)的大小不能确定
2已知函数为R上的减函数,则满足的实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.对、,记=,则函数f(x)=min{|x+1|,|x-1|}(xR)的单调增区间为
A. B. C. 和 D. 和
4.若函数内为增函数,则实数a的取值范围( )
A. B. C. D.
5.(04上海)若函数f(x)=a|x-b|+2在 上为增函数,则实数a,b的取值范围是____________
6设f(x),g(x)都是单调函数,有如下四个命题:
(1)若f(x)单调递增, g(x)单调递增,则f(x)-g(x)单调递增
(2) 若f(x)单调递增, g(x)单调递减,则f(x)-g(x)单调递增
(3)若f(x)单调递减, g(x)单调递增,则f(x)-g(x)单调递减
(4) 若f(x)单调递减, g(x)单调递减,则f(x)-g(x)单调递减
其中,正确命题的序号为_______________
7、求函数在[2,5]上的最大值和最小值
参考答案
例1略 变式训练1 B
当堂检测
1.A 2.A 3.D 4.A
课后练习与提高
1. A 2. C 3. D 4. A 5. a>0 b<0 6. (3)(2)
7. 解析:,可证f(x)在[2,5]上是减函数,
故 当x=2时,f(x)最大值为2
当x=5时,f(x)最小值为
第2课时 函数的最大(小)值
课时目标 1.理解函数的最大(小)值的概念及其几何意义.2.体会函数的最大(小)值与单调性之间的关系.3.会求一些简单函数的最大(小)值.
1.函数的最大值、最小值
最值
最大值
最小值
条件
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:
(1)对于任意的x∈I,都有__________.
(2)存在x0∈I,使得__________.
(3)对于任意的x∈I,都有__________.
(4)存在x0∈I,使得__________.
结论
M是函数y=f(x)的最大值
M是函数y=f(x)的最小值
2.函数最值与单调性的联系
(1)若函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递增,则f(x)的最大值为________,最小值为________.
(2)若函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递减,则f(x)的最大值为______,最小值为______.
一、选择题
1.若函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4)上是减函数,则实数a的取值范围是( )
A.a≤-3 B.a≥-3
C.a≤5 D.a≥3
2.函数y=x+( )
A.有最小值,无最大值
B.有最大值,无最小值
C.有最小值,最大值2
D.无最大值,也无最小值
3.已知函数y=x2-2x+3在区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.[0,2]
C.(-∞,2] D.[1,2]
4.如果函数f(x)=x2+bx+c对任意的实数x,都有f(1+x)=f(-x),那么( )
A.f(-2)
C.f(2)
5.函数y=|x-3|-|x+1|的( )
A.最小值是0,最大值是4
B.最小值是-4,最大值是0
C.最小值是-4,最大值是4
D.没有最大值也没有最小值
6.函数f(x)=的最大值是( )
A. B.
C. D.
题 号
1
2
3
4
5
6
答 案
二、填空题
7.函数y=的值域是________.
8.函数y=-x2+6x+9在区间[a,b](a
9.若y=-,x∈[-4,-1],则函数y的最大值为________.
三、解答题
10.已知函数f(x)=x2-2x+2.
(1)求f(x)在区间[,3]上的最大值和最小值;
(2)若g(x)=f(x)-mx在[2,4]上是单调函数,求m的取值范围.
11.若二次函数满足f(x+1)-f(x)=2x且f(0)=1.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若在区间[-1,1]上不等式f(x)>2x+m恒成立,求实数m的取值范围.
能力提升
12.已知函数f(x)=3-2|x|,g(x)=x2-2x,构造函数F(x),定义如下:当f(x)≥g(x)时,F(x)=g(x);当f(x)
A.有最大值3,最小值-1
B.有最大值3,无最小值
C.有最大值7-2,无最小值
D.无最大值,也无最小值
13.已知函数f(x)=ax2-|x|+2a-1,其中a≥0,a∈R.
(1)若a=1,作函数f(x)的图象;
(2)设f(x)在区间[1,2]上的最小值为g(a),求g(a)的表达式.
1.函数的最大(小)值
(1)定义中M首先是一个函数值,它是值域中的一个元素,如函数f(x)=-x2(x∈R)的最大值为0,有f(0)=0,注意对“存在”的理解.
(2)对于定义域内任意元素,都有f(x)≤M或f(x)≥M成立,“任意”是说对每一个值都必须满足不等式.
拓展 对于函数y=f(x)的最值,可简记如下:
最大值:ymax或f(x)max;最小值:ymin或f(x)min.
2.函数的最值与值域、单调性之间的联系
(1)对一个函数来说,其值域是确定的,但它不一定有
最值,如函数y=.如果有最值,则最值一定是值域中的一个元素.
(2)若函数f(x)在闭区间[a,b]上单调,则f(x)的最值必在区间端点处取得.即最大值是f(a)或f(b),最小值是f(b)或f(a).
3.二次函数在闭区间上的最值
探求二次函数在给定区间上的最值问题,一般要先作出y=f(x)的草图,然后根据图象的增减性进行研究.特别要注意二次函数的对称轴与所给区间的位置关系,它是求解二次函数在已知区间上最值问题的主要依据,并且最大(小)值不一定在顶点处取得.
第2课时 函数的最大(小)值
知识梳理
1.(1)f(x)≤M (2)f(x0)=M (3)f(x)≥M (4)f(x0)=M
2.(1)f(b) f(a) (2)f(a) f(b)
作业设计
1.A [由二次函数的性质,可知4≤-(a-1),
解得a≤-3.]
2.A [∵y=x+在定义域[,+∞)上是增函数,
∴y≥f()=,即函数最小值为,无最大值,选A.]
3.D [由y=x2-2x+3=(x-1)2+2知,
当x=1时,y的最小值为2,
当y=3时,x2-2x+3=3,解得x=0或x=2.
由y=x2-2x+3的图象知,当m∈[1,2]时,能保证y的最大值为3,最小值为2.]
4.D [依题意,由f(1+x)=f(-x)知,二次函数的对称轴为x=,因为f(x)=x2+bx+c开口向上,且f(0)=f(1),f(-2)=f(3),由函数f(x)的图象可知,[,+∞)为f(x)的增区间,
所以f(1)
5.C [y=|x-3|-|x+1|=.
因为[-1,3)是函数y=-2x+2的减区间,
所以-4
6.D [f(x)=≤.]
7.(0,2]
解析 观察可知y>0,当|x|取最小值时,y有最大值,
所以当x=0时,y的最大值为2,即0
故函数y的值域为(0,2].
8.-2 0
解析 y=-(x-3)2+18,∵a
∴函数y在区间[a,b]上单调递增,即-b2+6b+9=9,
得b=0(b=6不合题意,舍去)
-a2+6a+9=-7,得a=-2(a=8不合题意,舍去).
9.2
解析 函数y=-在[-4,-1]上是单调递增函数,
故ymax=-=2.
10.解 (1)∵f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1,x∈[,3],
∴f(x)的最小值是f(1)=1,又f()=,f(3)=5,
所以,f(x)的最大值是f(3)=5,
即f(x)在区间[,3]上的最大值是5,最小值是1.
(2)∵g(x)=f(x)-mx=x2-(m+2)x+2,
∴≤2或≥4,即m≤2或m≥6.
故m的取值范围是(-∞,2]∪[6,+∞).
11.解 (1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),由f(0)=1,∴c=1,
∴f(x)=ax2+bx+1.
∵f(x+1)-f(x)=2x,∴2ax+a+b=2x,
∴,∴,∴f(x)=x2-x+1.
(2)由题意:x2-x+1>2x+m在[-1,1]上恒成立,
即x2-3x+1-m>0在[-1,1]上恒成立.
令g(x)=x2-3x+1-m=(x-)2--m,
其对称轴为x=,
∴g(x)在区间[-1,1]上是减函数,
∴g(x)min=g(1)=1-3+1-m>0,∴m<-1.
12.C [画图得到F(x)的图象:
射线AC、抛物线及射线BD三段,
联立方程组
得xA=2-,
代入得F(x)的最大值为7-2,
由图可得F(x)无最小值,从而选C.]
13.解 (1)当a=1时,f(x)=x2-|x|+1=.
作图(如右所示).
(2)当x∈[1,2]时,f(x)=ax2-x+2a-1.
若a=0,则f(x)=-x-1在区间[1,2]上是减函数,
g(a)=f(2)=-3.
若a>0,则f(x)=a(x-)2+2a--1,
f(x)图象的对称轴是直线x=.
当0<<1,即a>时,f(x)在区间[1,2]上是增函数,
g(a)=f(1)=3a-2.
当1≤≤2,即≤a≤时,
g(a)=f()=2a--1,
当>2,即0
g(a)=f(2)=6a-3.
综上可得g(a)=
课件15张PPT。1.3.1 函数的最大(小)值画出下列函数的草图,并根据图象解答下列问题: 1 说出y=f(x)的单调区间,以及在各单调区间上的单调性;
2 指出图象的最高点或最低点,并说明它能体现函数的什么特征? 1.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)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;
(2)存在x0∈I,使得f(x0) = M那么,称M是函数y=f(x)的最大值 2.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)对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;
(2)存在x0∈I,使得f(x0) = M那么,称M是函数y=f(x)的最小值 2、函数最大(小)值应该是所有函数值中最大(小)的,即对于任意的x∈I,都有f(x)≤M(f(x)≥M). 注意:1、函数最大(小)值首先应该是某一个函数值,即存在x0∈I,使得f(x0) = M;例3、“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:作出函数h(t)= -4.9t2+14.7t+18的图象(如图).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. 由于二次函数的知识,对于h(t)=-4.9t2+14.7t+18,我们有: 于是,烟花冲出后1.5秒是它爆裂的最佳时刻,这时距地面的高度为29 m.解:设x1,x2是区间[2,6]上的任意两个实数,且x1
0,(x1-1)(x2-1)>0,于是(二)利用函数单调性判断函数的最大(小)值的方法 1.利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值 2. 利用图象求函数的最大(小)值 3.利用函数单调性的判断函数的最大(小)值 如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递增,则函数y=f(x)在x=a处有最小值f(a),在x=b处有最大值f(b) ; 如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递减,在区间[b,c]上单调递增则函数y=f(x)在x=b处有最小值f(b); 课堂练习1、函数f(x)=x2+4ax+2在区间(-∞,6]内递减,则a的取值范围是( )
A、a≥3 B、a≤3
C、a≥-3 D、a≤-3D2、在已知函数f(x)=4x2-mx+1,在(-∞,-2]上递减,在[-2,+∞)上递增,则f(x)在[1,2]上的值域____________.[21,39]归纳小结 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. 1.3.2 函数的最大(小)值
(一)教学目标
1.知识与技能
(1)理解函数的最大(小)值的概念及其几何意义.
(2)理解函数的最大(小)值是在整个定义域上研究函数. 体会求函数最值是函数单调性的应用之一.
2.过程与方法
借助函数的单调性,结合函数图象,形成函数最值的概念. 培养应用函数的单调性求解函数最值问题.
3.情感、态度与价值观
在学生获取知识的过程中培养学生的数形结合思想,感知数学问题求解途径与方法,探究的基本技巧,享受成功的快乐.
(二)教学重点与难点
重点:应用函数单调性求函数最值;难点:理解函数最值可取性的意义.
(三)过程与方法
合作讨论式教学法. 通过师生合作、讨论,在示例分析、探究的过程中,获得最值的概念. 从而掌握应用单调性求函数最值这一基本方法.
(四)教学过程
教学环节
教学内容
师生互动
设计意图
提出问题
1.函数f (x) = x2. 在( – ∞,0)上是减函数,在[0,+∞)上是增函数. 当x≤0时,f (x)≥f (0), x≥0时, f (x)≥f (0).
从而x?R. 都有f (x) ≥f (0).
因此x = 0时,f (0)是函数值中的最小值.
2.函数f (x) = –x2同理可知x?R. 都有f (x)≤f (0). 即x = 0时,
f (0)是函数值中的最大值.
师生合作回顾增函数、减函数的定义及图象特征;
师生合作定性分析函数f (x)的图象特征,通过图象观察,明确函数图象在整个定义域上有最低点和最高点,从而认识到最低点和最高点的函数值是函数的最小值和最大值.
应用单调性的定义和函数图象感知函数的最小值和最大值.
形成概念
函数最大值概念:
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)对于任意x都有f (x) ≤M.
(2)存在x0?I,使得f (x0) = M.
那么,称M是函数y = f (x) 的最大值.
师:对于函数y = f (x)、f (x0)为其最大值. 即
f (x0)≤ f (x)意味着什么?
生:f (x0)为函数的最大值,必须满足:
①x0?定义域;
②f (x0) ?值域;
③f (x0)是整个定义域上函数值最大的.
由实例共性抽象获得最大值概念.
形成概念
函数最小值概念.
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)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y = f (x)的最小值.
师:怎样理解最大值.
生:最大值是特别的函数值,具备存在性、确定性.
师:函数最小值怎样定义?
师生合作,学生口述,老师评析并板书定义.
由最大值定义类比最小值定义.
应用举例
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 m与时间t s之间的关系为h (t) = – 4.9t 2 + 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)?
训练题1:
已知函数f (x) = x2 – 2x – 3,若x?[t,t +2]时,求函数f (x)的最值.
例2 已知函数y =(x?[2,6]),求函数的最大值和最小值.
训练题2:设f (x)是定义在区间[–6,11]上的函数. 如果f (x) 在区间[–6,–2]上递减,在区间[–2,11]上递增,画出f (x) 的一个大致的图象,从图象上可以发现f (–2)是函数f (x)的一个 .
训练题3:甲、乙两地相距s km,汽车从甲地匀速行驶到乙地,已知汽车每小时的运输成本(单位:元)由可变部分和固 定部分组成,可变部分与速度x (km / h)的平方成正比,比例系数为a,固定部分为b元,请问,是不是汽车的行驶速度越快,其全程成本越小?如果不是,那么为了使全程运输成本最小,汽车应以多大的速度行驶?
师生合作讨论例1、例2的解法思想,并由学生独立完成训练题1、2、3. 老师点评. 阐述解题思想,板书解题过程.
例1解:作出函数h(t) = – 4.9t 2 + 14.7t + 18的图象(如图). 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) = – 4.9t 2 + 14.7t +18,我们有:
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29m.
师:投影训练题1、2.
生:学生相互讨论合作交流完成.
训练题1解:∵对称轴x = 1,
(1)当1≥t +2即t≤–1时,
f (x)max = f (t) = t 2 –2t –3,
f (x)min = f (t +2) = t 2 +2t –3.
(2)当≤1<t +2,即–1<t≤0时,
f (x)max = f (t) = t 2 –2t–3,
f (x)min= f (1) = – 4.
(3)当t≤1<,即0<t≤1,
f (x)max = f (t +2) = t 2 + 2t – 3,
f (x)min = f (1) = – 4.
(4)当1<t,即t>1时,
f (x)max = f (t +2) = t 2 +2t –3,
f (x)min = f (t) = t 2 –2t –3.
设函数最大值记为g(t),最小值记为(t)时,则有
g (t) =
例2分析:由函数y =(x?[2,6])的图象可知,函数y =在区间[2,6]上递减. 所以,函数y =在区间[2,6]的两个端点上分别取得最大值和最小值.
解:设x1,x2是区间[2,6]上的任意两个实数,且x1<x2,则
f (x1) – f (x2) =
=
=.
由2≤x1<x2≤6,得x2 –x1>0,(x1–1) (x2–1)>0,
于是 f (x1) – f (x2)>0,
即 f (x1)>f (x2).
所以,函数y =是区间[2,6]上是减函数. 因此,函数y =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时取得的最大值,最大值是2,在x = 6时的最小值,最小值是0.4.
训练题2答案:最小值.
训练题3分析:根据汽车运输成本y元与行驶速度x km / h之间的关系,建立函数模型,结合函数式的特点,运用函数有关知识去解决.
解:设汽车运输成本为y元,依题意得汽车运输成本y与汽车行驶速度x之间的关系为:
y = b·+ ax2·.
∴y = s (a x +) . (其中x?(0,+∞). 即将此时的问题转化成:“函数y = s(ax +)是否随着x的不断增大而减小?当x取何值时,y 取最小值?”下面讨论函数y = s (ax +)[x?(0,+∞),a>0,b>0]在其定义域内的单调性.
设x1,x2?(0,+∞),且x1<x2,则
f (x1) – f (x2)
= s[(ax1 +)– (ax2 +)]
= s[a (x1– x2) +]
=
=
∵x1,x2>0,且x1<x2
∴x1x2>0,a (x1 – x2)<0
∴当x1,x2?(0,)时,x1,x2<,x1x2 –<0,∴f (x1)>f (x2),
当x1,x2?[,+∞]时,x1x2>,x1x2 –>0,∴f (x1)< f (x2).
综上所述,我们看到函数y = s(ax +) (a>0,b>0)并不是整个区间(0,+∞)上是随着x的不断增大而减小的,而且由上述分析可看出当x =时,y取得最小值即y min =2s. 那么,在这个实际问题当中可回答为:并不是汽车的行驶速度越快,其全程运输成本越小;并且为了使全程运输成本最小,汽车应以x =km / h的速度行驶.
自学与指导相结合,提高学生的学习能力.
讲练结合,形成技能固化技能.深化概念能力培养
进一步固化求最值的方法及步骤.
(1)以上实际问题考查了学生灵活应用数学知识于实践的能力,可见“逐渐增强函数的应用意识”应及早实现.
(2)对函数关系式的处理需要有扎实的基本功才能顺利完成,可见从不同角度不同方向去思考问题在教学中尤为重要,并且应指导学生养成多分析失败原因,多总结成功经验的好习惯.
归纳总结
1.最值的概念
2.应用图象和单调性求最值的一般步骤.
师生交流合作总结、归纳.
培养学生的概括能力
课后作业
1.3第二课时 习案
学生独立完成
能力培养
备选例题
例1 已知函数f (x ) =,x∈[1,+∞).
(Ⅰ)当a =时,求函数f (x)的最小值;
(Ⅱ)若对任意x∈[1,+∞),f (x)>0恒成立,试求实数a的取值范围.
分析:对于(1),将f (x)变形为f (x) = x +2 + = x ++2,然后利用单调性求解. 对于(2),运用等价转化(x?[1,+∞)恒成立,等价于x2 + 2x + a>0 恒成立,进而解出a的范围.
解:(1)当a =时,f (x) = x ++2
因为f (x)在区间[1,+∞)上为增函数,
所以f (x)在区间[1,+∞)上的最小值为f (1) =.
(2)解法一:在区间[1,+∞)上,f (x) =恒成立x2 + 2x + a>0恒成立.
设y = x2 +2x+a,∵(x + 1) 2 + a –1在[1,+∞)上递增.
∴当x =1时,ymin =3 + a,于是当且仅且ymin =3 + a>0时,函数f (x)>0恒成立,
∴a>–3.
解法二:f (x) = x ++2 x[1,+∞).
当a≥0时,函数f (x)的值恒为正;当a<0时,函数f (x)递增. 故当x =1时,f (x)min = 3+a.
于是当且仅当f (x)min =3 +a>0时,函数f (x)>0恒成立. 故a>–3.
例2 已知函数f (x)对任意x,y?R,总有f (x) + f ( y) = f (x + y),且当x>0时,f (x)<0,f (1) =.
(1)求证f (x)是R上的减函数;
(2)求f (x)在[–3,3]上的最大值和最小值.
分析:抽象函数的性质要紧扣定义,并同时注意特殊值的应用.
证明:(1)令x = y =0,f (0) = 0,令x = – y可得: f (–x) = – f (x),
在R上任取x1>x2,则f (x1) – f (x2) = f (x1) + f (– x2) = f (x1–x2).
∵x1>x2,∴x1–x2>0. 又∵x>0时,f (x)<0,∴f (x1–x2)<0, 即f (x1) – f (x2)>0.
由定义可知f (x)在R上为单调递减函数.
(2)∵f (x)在R上是减函数,∴f (x)在[–3,3]上也是减函数, ∴f (–3)最大,f (3)最小.
f (3) = f (2) + f (1) = f (1) + f (1) + f (1) =3×() = –2. ∴f (–3) = – f (3) =2.
即f (–3)在[–3,3]上最大值为2,最小值为–2.
课件22张PPT。1.3 函数的基本性质
——最大(小)值复习引入问题1 函数f (x)=x2.
在(-∞, 0]上是减函数,
在[0, +∞)上是增函数.
当x≤0时,f (x)≥f (0),
x≥0时, f (x)≥f (0).
从而x∈R,都有f (x) ≥f (0).
因此x=0时,f (0)是函数值中的最小值.复习引入问题2 函数f (x)=-x2.
同理可知x∈R,
都有f (x)≤f (0).
即x=0时,f (0)是函数值中的最大值.函数最大值概念:讲授新课函数最大值概念:一般地,设函数y=f (x)的定义域为I.
如果存在实数M,满足:
讲授新课函数最大值概念: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)对于任意x∈I,都有f (x)≤M.
讲授新课函数最大值概念: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)对于任意x∈I,都有f (x)≤M.
(2)存在x0∈I,使得f (x0)=M.
讲授新课函数最大值概念: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)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y=f (x)的最大值.讲授新课函数最小值概念:讲授新课函数最小值概念:一般地,设函数y=f (x)的定义域为I.
如果存在实数M,满足:
讲授新课函数最小值概念: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)对于任意x∈I,都有f (x)≥M.
讲授新课函数最小值概念: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)对于任意x∈I,都有f (x)≥M.
(2)存在x0∈I,使得f (x0)=M.
讲授新课函数最小值概念: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)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y=f (x)的最小值.讲授新课例1 设f (x)是定义在区间[-6, 11]上的
函数. 如果f (x)在区间[-6, -2]上递减,在区间[-2, 11]上递增,画出f (x)的一
个大致的图象,从图象上可以发现f(-2)是函数f (x)的一个 .讲授新课求函数的最大值和最小值.例2 已经知函数y=(x∈[2,6]),讲授新课y21246135xO讲授新课求函数的最大值和最小值.例2 已经知函数y=(x∈[2,6]),例3 已知函数f(x)=(Ⅰ)当a=(Ⅱ)若对任意x∈[1,+∞),f (x)>0恒成立,
试求实数a的取值范围.x∈[1,+∞).讲授新课1. 最值的概念;课堂小结1. 最值的概念;课堂小结2. 应用图象和单调性求最值的一般步骤.1. 阅读教材P.30 -P.32;
2.课后作业《习案》:作业10.思考题:1.已知函数f (x)=x2-2x-3,若x∈
[t, t +2]时,求函数f(x)的最值.思考题:1.已知函数f (x)=x2-2x-3,若x∈
[t, t +2]时,求函数f(x)的最值.2.已知函数f (x)对任意x,y∈R,总有
f (x)+f ( y)=f (x+y),且当x>0时,(1)求证f (x)是R上的减函数;
(2)求f (x)在[-3, 3]上的最大值和最小值.f (x)<0,f (1)=课件15张PPT。1.3.1 单调性与最大(小)值 第三课时 函数的最值问题提出1.确定函数的单调性有哪些手段和方法?2.函数图象上升与下降反映了函数的单调性,
如果函数的图象存在最高点或最低点,它又
反映了函数的什么性质?函数的最值知识探究(一)观察下列两个函数的图象: 思考1:这两个函数图象有何共同特征?AB 第一个函数图象有最高点A,第二个函数图象有最高点B,也就是说,这两个函数的图象的共同特征是都有最高点思考2:函数图象上任意点P(x,y)的坐标与函数有什么关系? 函数图象上任意点P(x,y)的意义:横坐标x是自变量的取值,纵坐标y是自变量为x时对应的函数值的大小.思考3:函数图象上最高点的纵坐标叫什么名称? 函数图象上最高点的纵坐标是所有函数值中的最大值,即函数的最大值思考4: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?f(x) ≤M思考5:设函数f(x)=1-x2,则f(x) ≤2成立吗?f(x)的最大值是2吗?为什么?思考6:在数学中,形如问题1中的函数y=f(x)的图象上最高点A、B的纵坐标就是函数y=f(x)的最大值,谁能给出函数最大值的定义,用什么符号表示?思考7:函数的最大值的定义中f(x) ≤M即f(x) ≤f(x0),这个不等式反映了函数y=f(x)的函数值具有什么特点?其图象又具有什么特征? f(X) ≤M反映了函数y=f(X)的所有函数值不大于实数M,这个函数的特征是图象有最高点,并且最高点的纵坐标是M。思考8:函数最大值的几何意义是什么?函数图象最高点的纵坐标。思考10:由问题9你发现了什么值得注意的地方?讨论函数的最大值,要坚持定义域优先的原则;函数图象有最高点时,这个函数才存在最大值,最高点必须是函数图象上的点。知识探究(二)观察下列两个函数的图象: 思考1:这两个函数图象各有一个最低点,函数图
象上最低点的纵坐标叫什么名称?函数最小值的几何意义:函数图象最低点的纵坐标。讨论函数的最小值,要坚持定义域优先的原则;函数图象有最低点时,这个函数才存在最小值,最低点必须是函数图象上的点。知识探究(三)理论迁移 单调法求函数最值:先判断函数的单调性,再利用其单调性求最值;常用到以下一些结论:
①如果函数y=f(X)在区间(a,b]上单调递增,在区间[b,c)上单调递减,则函数y=f(X)在x=b处有最大值f(b).
②如果函数y=f(X)在区间(a,b]上单调递减,在区间[b,c)上单调递增,则函数y=f(X)在x=b处有最小值f(b).
③如果函数y=f(X)在区间[a,b]上单调递增,则函数函数y=f(X)在x=b处有最大值f(b).在x=a处有最小值f(a).1、利用函数单调性的求函数的最大(小)值
例 2 “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 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
它爆裂的最佳时刻?这时距地面的高度是多少? (精确到1m)2、利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值解:作出函数h(t)=-4.9t2+14.7t+18 的图象,如图,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。例3.将进货单价40元的商品按50元一个售出时,能卖出500个,若此商品每个涨价1元,其销售量减少10个,为了赚到最大利润,售价应定为多少? 本题主要考察二次函数的最值问题,以及应用二次函数解决实际问题的能力,解应用题步骤是①审清题意读懂题;②实际问题转化为数学问题来解决;③归纳结论。 注意:要坚持定义域优先的原则;求二次函数的最值要借助于图象即数形结合。3、利用图象求函数的最大(小)值课堂小结:(1)函数的最大(小)值的概念
(2)求函数的最大(小)值一般方法课后作业: P39 A组T5、B组T1 ①对于熟悉的 一次函数、二次函数、反比例函数等函数可以先画出其图象,根据函数的性质来求最大(小)值 ②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1.3.1单调性与最大(小)值 同步练习
选择题
1、下列函数中,在(0,2)上为增函数的是( )
A、y=-3x+1 B、y=|x+2| C、y= D、y=x2-4x+3
2、函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4)上是减函数,那么实数a的取值范围是( )
A、[3,+∞ ) B、(-∞,-3] C、{-3} D、(-∞,5]
3、已知函数f(x)=2x2-mx+3,当x∈(-2,+∞)时是增函数,当x∈(-∞,-2)
时是减函数,则f(1)等于( )
A、-3 B、13 C、7 D、由m而决定的常数
4、函数f(x)在(-2,3)上是增函数,则f(x-5)的递增区间是( )
A、(3,8) B、(-7,-2) C、(-2,3) D、(0,5)
5、函数y=的递增区间是( )
A、(-∞,-2) B、[-5,-2] C、[-2,1] D、[1,+∞)
6、如果函数f(x)=x2+bx+c对任意t都有f(2+t)=f(2-t),那么( )
A、f(2)
C、f(2)
7、已知在区间(4,)上是增函数,则a的范围是 ( )
二、填空题
8、已知函数f(x)=x2-2ax+a2+b,(1)若f(x)在(-∞,1)上是减函数,则a的取值范围是______;(2)若对于任意x∈R恒有f(x)≥0,则b的取值范围是____________。
9、在某次数学考试中,学号为的同学的考试成绩,且满足,则这四位同学的考试成绩的所有可能情况有 ______种。
10、函数f(x)=(2k+1)x+b在上是减函数,则k的取值范围是_______________。
11、已知二次函数y=f(x)的图像是一条开口向下且对称轴为x=3的抛物线,则f(6与f(4)的大小关系为_________________。
12、函数y=|x-a|在上为减函数,则a的取值范围为______________。
三、解答题
13、求函数的单调区间.
14、设函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,且有f(2a2+a+1)
15、已知函数f(x)=x+,
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)求证:f(x)在其定义域内是增函数;
(3)求f(x)的值域.
选择题
B;2.B;3.B;4.A;5.B;6.A;7、B
二、填空题
8、(1)a≥1,(2)b≥0;
9、15.
10、
11、f(4)>f(6)
12、
三、解答题
13、解: 将f(x)=x2-2x+3配方,得f(x)=(x-1)2+2>0,所以函数f(x)在区间(-∞,1)上是减函数,在区间[1,+∞ 上是增函数. 又因为y=[f(x)]-0.5 ,α=-0.5<0,由定理1和定理2可知,函数的单调增区间是(-∞,1),单调减区间为[1,+∞].
14、解:2a2+a+1=2(a2++)+=2(a+)2+>0,
3a2-2a+1=3(a2-a+)+=3(a-)2+>0.
又∵f(x)在(0,+∞)上是减函数,
∴原不等式可变形为2a2+a+l>3a2-2a+1.
整理,得a2-3a<0.解得0
15、解:(1)要使函数有意义,须l+2x>O,解得定义域为x≥-.
(2)任取x1,x2∈[-,+∞),且x1
= (x1-x2)+-= (x1-x2)+
= (x1-x2)(1+).
∵-≤x1
0
∴f(x1)
(3)由(2)知f(x)min=f(-)=-, ∴y=f(x)的值域为[-,+∞).
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同课章节目录
第一章 集合与函数概念
1.1 集合
1.2 函数及其表示
1.3 函数的基本性质
第二章 基本初等函数(Ⅰ)
2.1 指数函数
2.2 对数函数
2.3 幂函数
第三章 函数的应用
3.1 函数与方程
3.2 函数模型及其应用
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