3.2.1 函数的单调性与最大(小)值2份

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名称 3.2.1 函数的单调性与最大(小)值2份
格式 zip
文件大小 2.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2019-10-24 23:06:05

文档简介

课件31张PPT。
“课下双层级演练过关”见“课时跟踪检测(十四)”
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“课下双层级演练过关”见“课时跟踪检测(十五)”
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谢观看THANK YOU FOR WATCHING谢课时跟踪检测(十五) 函数的最大(小)值
A级——学考水平达标练
1.函数y=x2+2x-1在[0,3]上的最小值为(  )
A.0 B.-4
C.-1 D.-2
解析:选C 因为y=x2+2x-1=(x+1)2-2,其图象的对称轴为直线x=-1,所以函数y=x2+2x-1在[0,3]上单调递增,所以当x=0时,此函数取得最小值,最小值为-1.
2.函数y=x+的最值的情况为(  )
A.最小值为,无最大值
B.最大值为,无最小值
C.最小值为,最大值为2
D.最大值为2,无最小值
解析:选A ∵y=x+在定义域上是增函数,∴函数最小值为,无最大值,故选A.
3.设函数f(x)=在区间[3,4]上的最大值和最小值分别为M,m,则=(  )
A. B.
C. D.
解析:选D 易知f(x)==2+,所以f(x)在区间[3,4]上单调递减,所以M=f(3)=2+=6,m=f(4)=2+=4,所以==.
4.函数f(x)=的最大值为(  )
A.1 B.2
C. D.
解析:选B 当x≥1时,函数f(x)=为减函数,此时f(x)在x=1处取得最大值,最大值为f(1)=1;当x<1时,函数f(x)=-x2+2在x=0处取得最大值,最大值为f(0)=2.综上可得,f(x)的最大值为2,故选B.
5.当0≤x≤2时,a<-x2+2x恒成立,则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,1] B.(-∞,0]
C.(-∞,0) D.(0,+∞)
解析:选C 令f(x)=-x2+2x,
则f(x)=-x2+2x=-(x-1)2+1.
又∵x∈[0,2],∴f(x)min=f(0)=f(2)=0.
∴a<0.
6.已知函数f(x)=x2-6x+8,x∈[1,a],并且f(x)的最小值为f(a),则实数a的取值范围是________.
解析:f(x)的对称轴为x=3,当且仅当1<a≤3时,f(x)min=f(a).
答案:(1,3]
7.函数y=f(x)的定义域为[-4,6],若函数f(x)在区间[-4,-2]上单调递减,在区间(-2,6]上单调递增,且f(-4)解析:作出符合条件的函数的简图(图略),可知f(x)min=f(-2),f(x)max=f(6).
答案:f(-2) f(6)
8.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L1=-x2+21x和L2=2x,其中x为销售量(单位:辆).若该公司在两地共销售15辆,求能获得的最大利润为多少万元?
解:设公司在甲地销售x辆,则在乙地销售(15-x)辆,设两地销售的利润之和为y,则
y=-x2+21x+2(15-x)=-x2+19x+30.
由题意知∴0≤x≤15,且x∈Z.
当x=-=9.5时,y值最大,
∵x∈Z,∴取x=9或10.
当x=9时,y=120,当x=10时,y=120.
综上可知,公司获得的最大利润为120万元.
9.已知函数f(x)=,x∈[3,5].
(1)判断函数f(x)的单调性;
(2)求函数f(x)的最大值和最小值.
解:(1)任取x1,x2∈[3,5]且x1f(x1)-f(x2)=-
=
=
=.
∵x1,x2∈[3,5]且x1∴x1-x2<0,x1+2>0,x2+2>0.
∴f(x1)-f(x2)<0.
∴f(x1)∴函数f(x)=在[3,5]上为增函数.
(2)由(1)知,当x=3时,函数f(x)取得最小值,为f(3)=;当x=5时,函数f(x)取得最大值,为f(5)=.
B级——高考水平高分练
1.对于函数f(x),在使f(x)≥M成立的所有实数M中,我们把M的最大值Mmax叫做函数f(x)的下确界,则对于a∈R,a2-4a+6的下确界为________.
解析:设f(a)=a2-4a+6,f(a)≥M,即f(a)min≥M.
而f(a)=(a-2)2+2,∴f(a)min=f(2)=2.
∴M≤2.∴Mmax=2.
答案:2
2.用min{a,b}表示a,b两个数中的最小值.设f(x)=min{x+2,10-x}(x≥0),则f(x)的最大值为________.
解析:在同一平面直角坐标系内画出函数y=x+2和y=10-x的图象.根据min{x+2,10-x}(x≥0)的含义可知,f(x)的图象应为图中实线部分.解方程x+2=10-x,得x=4,此时y=6,故两图象的交点坐标为(4,6).由图象可知,函数f(x)的最大值为6.
答案:6
3.已知二次函数y=x2+2ax+3,x∈[-4,6].
(1)若a=-1,写出函数的单调增区间和减区间;
(2)若a=-2,求函数的最大值和最小值;
(3)若函数在[-4,6]上是单调函数,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=-1时,y=x2-2x+3=(x-1)2+2,因为x∈[-4,6],所以函数的单调递增区间为[1,6],单调递减区间为[-4,1).
(2)当a=-2时,y=x2-4x+3=(x-2)2-1,因为x∈[-4,6],所以函数的单调递增区间为[2,6],单调递减区间为[-4,2),所以函数的最大值为f(-4)=35,最小值为f(2)=-1.
(3)由y=x2+2ax+3=(x+a)2+3-a2可得,函数的对称轴为x=-a,因为函数在[-4,6]上是单调函数,所以a≤-6或a≥4.即实数a的取值范围为(-∞,-6]∪[4,+∞).
4.有甲、乙两种商品,经营销售这两种商品所能获得的利润依次是P(万元)和Q(万元),它们与投入资金x(万元)的关系有经验公式:P=,Q=.今有3万元资金投入经营甲、乙两种商品,为获得最大利润,对甲、乙两种商品的资金投入分别应为多少?能获得的最大利润是多少?
解:设对甲种商品投资x万元,则对乙种商品投资(3-x)万元,总利润为y万元,
根据题意得y=x+(0≤x≤3).
令=t,则x=3-t2,0≤t≤.
所以y=(3-t2)+t
=-2+,
当t=时,ymax=,
此时x=0.75,3-x=2.25.
由此可知,为获得最大利润,对甲、乙两种商品的资金投入分别应为0.75万元和2.25万元,能获得的最大利润为1.05万元.
5.请先阅读下列材料,然后回答问题.
对于问题“已知函数f(x)=,问函数f(x)是否存在最大值或最小值?若存在,求出最大值或最小值;若不存在,说明理由.”
一个同学给出了如下解答:令u=3+2x-x2,则u=-(x-1)2+4,当x=1时,u有最大值,umax=4,显然u没有最小值.故当x=1时,f(x)有最小值,没有最大值.
(1)你认为上述解答是否正确?若不正确,说明理由,并给出正确的解答;
(2)试研究函数y=的最值情况.
解:(1)不正确.没有考虑到u还可以小于0.
正确解答如下:令u=3+2x-x2,则u=-(x-1)2+4≤4,
当0<u≤4时,≥,即f(x)≥;
当u<0时,<0,即f(x)<0.
∴f(x)<0或f(x)≥,即f(x)既无最大值,也无最小值.
(2)∵x2+x+2=2+≥,∴0<y≤,∴函数y=的最大值为,而无最小值.
课时跟踪检测(十四) 函数的单调性
A级——学考水平达标练
1.下列函数中,满足“对任意x1,x2∈(0,+∞),都有>0”的是(  )
A.f(x)=        B.f(x)=-3x+1
C.f(x)=x2+4x+3 D.f(x)=x+
解析:选C >0?f(x)在(0,+∞)上为增函数,而f(x)=及f(x)=-3x+1在(0,+∞)上均为减函数,故A、B错误;f(x)=x+在(0,1)上递减,在[1,+∞)上递增,故D错误;f(x)=x2+4x+3=x2+4x+4-1=(x+2)2-1,所以f(x)在[-2,+∞)上递增,故只有C正确.
2.函数y=x2-6x+10在区间(2,4)上(  )
A.单调递增 B.单调递减
C.先减后增 D.先增后减
解析:选C 函数y=x2-6x+10图象的对称轴为直线x=3,此函数在区间(2,3)上单调递减,在区间(3,4)上单调递增.
3.设(a,b),(c,d)都是f(x)的单调递增区间,且x1∈(a,b),x2∈(c,d),x1A.f(x1)f(x2)
C.f(x1)=f(x2) D.不能确定
解析:选D 由函数单调性的定义知,所取两个自变量必须是同一单调区间内的值,才能由该区间上函数的单调性来比较函数值的大小,而本题中的x1,x2不在同一单调区间内,所以f(x1)与f(x2)的大小关系不能确定.故选D.
4.已知函数f(x)是R上的增函数,A(0,-1),B(3,1)是其图象上的两点,则-1A.(-3,0) B.(0,3)
C.(-∞,-1]∪[3,+∞) D.(-∞,0]∪[1,+∞)
解析:选B 由已知,得f(0)=-1,f(3)=1,∴-15.若f(x)=-x2+2ax与g(x)=在区间[1,2]上都是减函数,则a的取值范围是(  )
A.(-1,0)∪(0,1) B.(-1,0)∩(0,1)
C.(0,1) D.(0,1]
解析:选D 因为g(x)=在区间[1,2]上是减函数,所以a>0.因为函数f(x)=-x2+2ax的图象开口向下,对称轴为直线x=a,且函数f(x)在区间[1,2]上为减函数,所以a≤1.故满足题意的a的取值范围是(0,1].
6.函数y=|x|(1-x)的单调递增区间为________.
解析:y=|x|(1-x)=作出其图象如图,观察图象知递增区间为.
答案:
7.已知函数f(x)为定义在区间[-1,1]上的增函数,则满足f(x)解析:由题设得解得-1≤x<.
答案:
8.若函数f(x)=8x2-2kx-7在[1,5]上为单调函数,则实数k的取值范围是________.
解析:由题意知函数f(x)=8x2-2kx-7的图象的对称轴为x=,因为函数f(x)=8x2-2kx-7在[1,5]上为单调函数,所以≤1或≥5,解得k≤8或k≥40,所以实数k的取值范围是(-∞,8]∪[40,+∞).
答案:(-∞,8]∪[40,+∞)
9.试用函数单调性的定义证明:f(x)=在(1,+∞)上是减函数.
证明:?x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=-=.
由于1<x1<x2,所以x1-1>0,x2-1>0,x2-x1>0,
故f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
所以f(x)=在(1,+∞)上是减函数.
10.作出函数f(x)=的图象,并指出函数f(x)的单调区间.
解:f(x)=的图象如图所示.
由图可知,函数f(x)的单调减区间为(-∞,1]和(1,2),单调增区间为[2,+∞).
B级——高考水平高分练
1.若函数f(x)=x2+a|x-2|在(0,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是________.
解析:∵f(x)=x2+a|x-2|,
∴f(x)=
又∵f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴∴-4≤a≤0,
∴实数a的取值范围是[-4,0].
答案:[-4,0]
2.已知定义在R上的函数y=f(x)满足以下三个条件:
①对于任意的x∈R,都有f(x+1)=-f(x);
②函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称;
③对于任意的x1,x2∈[0,1],且>0.
则f(-1),f ,f(2)的大小顺序是________.(用“<”连接)
解析:由①知f(1)=-f(0),f(0)=-f(-1),所以f(-1)=f(1).
由③知<0,所以函数f(x)在[0,1]上为减函数,
结合②知,函数f(x)在[1,2]上为增函数,
所以f(1)<f <f(2),即f(-1)<f <f(2).
答案:f(-1)<f <f(2)
3.用定义判断函数f(x)=在(-2,+∞)上的单调性.
解:设-2<x1<x2,
则f(x2)-f(x1)
=-
=
=.
∵-2<x1<x2,∴x2-x1>0,x1+2>0,x2+2>0,
故当a<时,f(x2)-f(x1)<0,
∴f(x)在(-2,+∞)是减函数.
当a>时,f(x2)-f(x1)>0,
∴f(x)在(-2,+∞)是增函数.
综上得,a<时,f(x)在(-2,+∞)是减函数;
a>时,f(x)在(-2,+∞)是增函数.
4.已知函数f(x)=x-+在(1,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围.
解:设11.
∵函数f(x)在(1,+∞)上是增函数,
∴f(x1)-f(x2)=x1-+-
=(x1-x2)<0.
∵x1-x2<0,∴1+>0,即a>-x1x2.
∵11,∴-x1x2<-1,∴a≥-1.
∴a的取值范围是[-1,+∞).
5.已知函数f(x)对任意的a,b∈R,都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,且当x>0时,f(x)>1.
(1)求证:f(x)是R上的增函数;
(2)若f =f(x)-f(y),f(2)=1,解不等式f(x)-f ≤2.
解:(1)证明:设?x1,x2∈R,且x1则x2-x1>0,即f(x2-x1)>1,
所以f(x2)-f(x1)
=f[(x2-x1)+x1]-f(x1)=f(x2-x1)+f(x1)-1-f(x1)=f(x2-x1)-1>0,
所以f(x1)(2)因为f =f(x)-f(y),
所以f(y)+f =f(x).
在上式中取x=4,y=2,则有f(2)+f(2)=f(4),
因为f(2)=1,所以f(4)=2.
于是不等式f(x)-f≤2等价于f[x(x-3)]≤f(4)(x≠3).又由(1),知f(x)是R上的增函数,
所以解得-1≤x<3或3所以原不等式的解集为[-1,3)∪(3,4].