2013-2014学年高一数学 第一章 1.3.1《单调性与最大(小)》第2课时目标导学 新人教A版必修1练习题
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数学人教A必修1第一章1.3.1 单调性与最大(小)第2课时1.理解函数最大值和最小值的概念,明确定义中“任意”和“存在”表达的含义.2.能借助于图象和单调性,求一些简单函数的最值.3.能利用函数的最值解决有关的实际应用问题.1.最大值和最小值 最大值最小值条件一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:对于任意的xI,都有f(x)______Mf(x)______M存在x0I,使得______结论称M是函数y=f(x)的最大值称M是函数y=f(x)的最小值几何意义f(x)图象上最____点的纵坐标f(x)图象上最____点的纵坐标(1)定义中M首先是一个函数值,它是值域的一个元素,如函数f(x)=-x2(xR)的最大值为0,有f(0)=0.(2)最大(小)值定义中的“任意”是说对每一个值都必须满足不等式,即对于定义域内全部元素,都有f(x)≤M(f(x)≥M)成立,也就是说,y=f(x)的图象不能位于直线y=M的上(下)方.(3)最大(小)值定义中的“存在”是说定义域中至少有一个实数满足等式,也就是说y=f(x)的图象与直线y=M至少有一个交点.【做一做1】 在函数y=f(x)的定义域中存在无数个实数满足f(x)≥M,则( ).A.函数y=f(x)的最小值为M B.函数y=f(x)的最大值为MC.函数y=f(x)无最小值 D.不能确定M是函数y=f(x)的最小值2.最值定义函数的______和______统称为函数的最值几何意义函数y=f(x)的最值是图象______或______的纵坐标说明函数的最值是在整个定义域内的性质二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)在定义域R上,当a>0时,最小值是f,不存在最大值;当a<0时,最大值是f,不存在最小值.【做一做2】 函数y=-x2+2x的最大值是______. 答案:1.≤ ≥ f(x0)=M 高 低【做一做1】 D2.最大值 最小值 最高点 最低点【做一做2】 1函数的最值与单调性的关系剖析:(1)函数的单调性是其定义域的子集上的性质,是“局部”性质,而函数的最值是整个定义域上的性质,是“整体”性质.(2)若函数f(x)在[a,b]上是增(减)函数,则f(x)在[a,b]上的最小(大)值是f(a),最大(小)值是f(b).(3)若函数f(x)在[a,b]上是增(减)函数,在[b,c]上是减(增)函数,则f(x)在[a,c]上的最大(小)值是f(b),最小(大)值是f(a)与f(c)中较小(大)的一个.题型一 图象法求最值【例1】 已知函数f(x)=|x+1|+|x-1|.(1)画出f(x)的图象;(2)根据图象写出f(x)的最小值.分析:(1)讨论x与±1的大小,化函数f(x)为分段函数形式;(2)函数图象最低点的纵坐标是f(x)的最小值.反思:图象法求函数y=f(x)最值的步骤:(1)画出函数y=f(x)的图象;(2)依据函数最值的几何意义,借助图象写出最值.题型二 利用函数单调性求最值【例2】 已知函数f(x)=x+,x[1,3].(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. (2)借助最值与单调性的关系,写出最值.反思:利用函数的单调性求函数最值的步骤:(1)判断函数f(x)的单调性; (2)借助最值与单调性的关系写出最值.题型三 应用问题【例3】 将进货单价为40元的商品按50元一个出售时,能卖出500个.已知这种商品每涨价1元,其销售量就减少10个,为得到最大利润,则售价应为多少元?最大利润是多少?分析:设出售价及利润,建立利润与售价的函数关系式,具体如下:反思:解应用题要弄清题意,从实际出发,引进数学符号,建立数学模型,列出函数关系式,分析函数的性质,从而解决问题,这里要注意自变量的取值范围.在实际应用问题中,最大利润、用料最省等问题常转化为求函数的最值来解决. 答案:【例1】 解:(1)f(x)=|x+1|+|x-1|=其图象如图所示. (2)由图象,得函数f(x)的最小值是2.【例2】 解:(1)设x1,x2是区间[1,3]上的任意两个实数,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x1-x2+-=(x1-x2).∵x1<x2,∴x1-x2<0.当1≤x1<x2≤2时, 1<x1x2<4,∴>1.∴1-<0.∴f(x1)>f(x2),即f(x)在[1,2]上是减函数.当2≤x1<x2≤3时,4<x1x2<9,∴0<<1.∴1->0.∴f(x1)<f(x2),即f(x)在[2,3]上是增函数.(2)由(1)知f(x)的最小值为f(2)=2+=4,又∵f(1)=5,f(3)=3+=<f(1),∴f(x)的最大值为5.【例3】 解:设售价为x元,利润为y元,则单个涨价(x-50)元,销量减少10(x-50)个.则y=(x-40)[500-10(x-50)]=-10(x-70)2+9 000,当x=70时,ymax=9 000,即售价为70元时,利润最大为9 000元.1函数f(x)=2x+1在[0,1]上的最大值是a,最小值是b,则a+b=__________.2函数y=|x+1|-|x-1|的最大值是__________.3函数y=-(x+a)2+1的最大值为__________.4把长为12 cm的细铁丝截成两段,各自围成一个正方形,求这两个正方形面积之和的最小值.5已知函数f(x)=,(1)求证:函数f(x)在[2,3]上是增函数;(2)求f(x)在[2,3]上的最大值和最小值.答案:1. 4 ∵函数f(x)=2x+1在[0,1]上是增函数,∴a=f(1)=3,b=f(0)=1,则a+b=3+1=4.2. 2 画出该函数的图象,如图所示.观察知,函数图象最高点的纵坐标为2,则该函数的最大值为2.3. 1 ∵-(x+a)2≤0,∴y=-(x+a)2+1≤1.4.解:设一个正方形的边长为x cm,则另一个正方形的边长为=(3-x)(cm),两个正方形的面积和为S cm2,0<x<3.则S=x2+(3-x)2=.当x=时,S取最小值,即这两个正方形面积之和的最小值为cm2.5. (1)证明:设x1,x2是区间[2,3]上的任意两个实数,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=.∵2≤x1<x2≤3,∴x2-x1>0,x1-1>0,x2-1>0.∴f(x1)-f(x2)<0,f(x1)<f(x2).∴函数f(x)=在[2,3]上是增函数.(2)解:由(1)得f(x)在[2,3]上的最大值是f(3)=-1,最小值是f(2)=-2.