高中数学必修1人教新课标：第一章 集合与函数概念 函数的最值.ppt

1、1判断正误：(1)若函数f(x)在区间(a，b)和(c，d)上均为增函数，则函数f(x)在区间(a，b)(c，d)上也是增函数(2)若函数f(x)和g(x)在各自的定义域上均为增函数，则f(x)g(x)在它们定义域的交集(非空)上是增函数答案(1)(2)2填空：(1)函数y|x|的单调增区间为(2)函数yaxb(a0)的单调区间为；函数y(a21)x为减函数，则a的取值范围是(3)函数yx2bxc在(，2上为增函数，则b的取值范围是0，)(，)(1,1)4，)3(1)一般地，设函数yf(x)的定义域为I，如果存在常数M满足：对于任意的xI，都有f(x)M.存在x0I，使f(x0)M.那么M是函

2、数yf(x)的最大值若M是函数yf(x)的最小值又如何填写条件？(2)函数y2x1在2,3上的最小值为，最大值为5.5(4)函数yx22x3在2,0上的最小值为，最大值为；在2,3上的最小值为，最大值为；在1,2上的最小值为，最大值为334500.本节重点：应用函数单调性求函数的单调区间，比较函数值的大小，求函数的最值(或值域)本节难点：1.二次函数在闭区间上的最值讨论2复合函数的单调区间讨论1对于最大值定义的理解：(1)M首先是一个函数值，它是值域中的一个元素如f(x)x2(xR)的最大值为0，有f(0)0，注意对(2)中“存在”一词的理解；(2)对于定义域内全部元素，都有f(x)M成立，“

3、任意”是说对每一个值都必须满足不等式；(3)这两条缺一不可，若只有(1)，M不是最大值，如f(x)x2(xR)，对任意xR，都有f(x)1成立，但1不是最大值；否则大于零的任意实数都是最大值了；最大值的核心就是不等式f(x)M，故不能只有(2)(4)若将(1)中的“f(x)M”改为“f(x)M”，则需将最大值定义中的“最大值”改为“最小值”这就是函数f(x)的最小值的定义2一次函数f(x)axb(a0)在闭区间m，n上必定有最大值和最小值，它只能是f(n)、f(m)，当a0时，最大值和最小值则为f(m)，f(n)3单调性是函数的重要性质，应用它可以解决许多函数问题如判断函数在给定区间上的单调性

4、；求函数在给定区间上的最大值、最小值；求已知函数的单调区间；利用函数单调性比较两个数的大小等4复合函数的单调区间讨论(1)单调性定义中x1，x2的三个特征：一是任意性，即“任意取x1，x2”，“任意”二字决不能丢掉，证明单调性时更不可随意以两个特殊值替换；二是有大小，通常规定x1x2；三是同属一个区间三者缺一不可(2)由增函数(或减函数)的定义可以得出(以增函数为例)：这两个结果对于读者深入理解单调函数及其性质是有益的可由函数值大小比较自变量的大小可由自变量大小得出函数值的大小5二次函数在闭区间上必定有最大值和最小值，它只能在区间的端点或二次函数图象的顶点处取得对于二次函数f(x)a(xh)2

5、k(a0)在区间m，n上最值问题，有以下结论：若hm，n，则yminf(h)k，ymaxmaxf(m)，f(n)若 hm，n，则 ymin minf(m)，f(n)，ymaxmaxf(m)，f(n)(a0时可仿此讨论)例1设函数f(x)是(，)上的减函数，则()Af(a)f(2a)Bf(a2)f(a)Cf(a2a)f(a)Df(a21)f(a)分析由减函数的定义可知，只须比较各组函数值的自变量的大小a21a又f(x)在(，)上为减函数，f(a21)f(a)成立，故选D.总结评述：(1)本题为选择题，故还可用排除法解之，如令a1，则有f(a)f(2a)，f(a2)f(a)，可排除A、B，令a0可

6、排除C.(2)此类问题的解法依据是增函数、减函数的定义即若f(x)在区间I上具有单调性，则欲比较f(x2)与f(x1)的大小，(x1，x2I)，则只须比较x1与x2的大小因此，比较两个实数大小时，我们可将这两个实数转化为同一函数在同一单调区间上的两个函数值，再利用单调性比较大小若函数yf(x)在R上单调递增，且有f(a2)f(a)，则实数a的取值范围是()A(，1)B(，1)(0，)C(0，)D(1,0)答案B例2画出下列函数的图象，并指出函数的单调区间：点评1.一般地，含绝对值的函数可以先去掉绝对值号化为分段函数再画图应注意区分y|f(x)|与yf(|x|)的画法不同2函数的两个单调增(减)

7、区间一般不能并起来先画出下列函数的图象，再求其最大、小值(2)去绝对值号，化简得由这个函数的图象(如右图)知，,当x1,2时，ymin3,当x2或3时，ymax5 由这个函数的图象(如下图)知：,当x2时，ymin3当x3时，ymax2应用函数的单调性，可以求函数的值域、解决与值域有关的问题，也可以求函数的最大值与最小值例3(1)求函数y的最小值(2)已知A1，b(b1)，对于函数f(x)(x1)21，若xA时，f(x)A.求b的值分析解决这类问题的关键是判明函数在定义域各区间上的单调性，再利用函数的单调性解决问题整理得b24b30，解得b1或b3.b1，b3.(2)本题要注意数学符号表达的含

8、义，不妨将问题具体化“若xA时，f(x)A”就是“若x1，b时f(x)1，b”，这样就降低了题目的难度(3)有关二次函数的问题，要特别注意二次函数的对称轴是否在给定的区间上？应该截取二次函数图象的哪一部分？从而解决问题答案(1)0(2)1,2(2)由f(x)(x1)22可知，f(1)2，又f(0)3，f(2)3，且当x2时，f(x)3，1a2.例4把长为12厘米的细铁丝截成两段，各自围成一个正三角形，那么这两个正三角形面积之和的最小值是()等腰梯形ABCD的两底分别为AD2a，BCa，BAD45，作直线MNAD交AD于M，交折线ABCD于N，记AMx，试将梯形ABCD位于直线MN左侧的面积y表

9、示为x的函数，并写出函数的定义域*例5(1)设函数f(x)x22x2(其中xt，t1，tR)的最小值为g(t)，求g(t)的表达式；(2)求f(x)x22ax1在区间0,2上的最大值和最小值分析二次函数在闭区间m，n上既有最大值，也有最小值一种情形是不含参数，可直接由对称轴及开口方向确定在m，n上的单调情况而得出结论；一种情形是轴定区间动，如本例(1)，这时需分闭区间在轴左边、右边和包含轴三种情形讨论；一种情形是轴动区间定，如本例(2)，同样分以上三种情形讨论(轴与区间都含参数的情况我们不作要求)解决这一类问题的方法都是借助图象，结合单调性，考察参数在三种情形下的变化而得出结论解析(1)f(x

10、)x22x2(x1)21，当t11，即t0时，f(x)在t，t1上单调减，g(t)f(t1)t21；当t1t1，即0t1时，f(x)在顶点处取最小值，g(t)f(1)1(见下图)；当t1时，f(x)在t，t1上单调增，g(t)f(t)t22t2.综上可知，(2)f(x)(xa)21a2，对称轴为xa.当a0时，由下图可知，f(x)在0,2上单调增，f(x)minf(0)1，f(x)maxf(2)34a.当0a1时，由下图可知，f(x)在0，a上单减，在a,2上单增，且2aa0，f(x)minf(a)1a2，f(x)maxf(2)34a.当1a2时，由下图可知，f(x)在0，a上单减在a,2上单

11、增，且2a1讨论即可习惯上，最大值用符号f(x)max表示，最小值用符号f(x)min表示.(1)求证f(x)在R上是减函数；(2)求f(x)在3,3上的最大值及最小值分析欲证(1)中f(x)为减函数，依定义，对x1x2必须证出f(x2)f(x1)0.利用单调性求f(x)在3,3上的最值，而将条件x0时，f(x)0时，f(x2x1)0是本题的关键解析(1)f(0)f(0)f(0)，f(0)0又f(x)f(x)f(xx)f(0)f(x)f(x)设x1x2，则f(x2)f(x1)f(x2)f(x1)f(x2x1)x2x10，据题意有f(x2x1)0f(x2)f(x1)0，即f(x2)f(x1)yf

12、(x)在R上是减函数例7 求下列函数的单调增区间：点评 判断函数的单调性的常用方法有：定义法、图象法和复合函数法1在运用定义法时，若差f(x1)f(x2)的符号不确定时，要分类(对参数)或分段(对自变量)进行讨论2对于复合函数yf(g(x)，xD，首先由f(u)的单调区间的分界点，找出对应的x值，然后将区间D，按g(x)的单调分界点和前面求得的x值分段，在每一段上讨论yf(g(x)的单调性，进而写出单调区间yfg(x)的单调性，如表(即同增异减)：解题步骤是：第一步：求出函数yf(g(x)的定义域D.第二步：考察f(u)的单调区间，令g(x)取f(u)单调区间分界点的值，求出对应x的值，连同u

13、g(x)的单调区间分界点一起将D分区间函数单调性ug(x)yf(u)yf(g(x)第三步：在每一个区间上，考察g(x)的单调性和ug(x)的范围，进而考察f(u)的单调性，然后确定f(g(x)在该区间上的单调性第四步：下结论一、选择题1设f(x)为R上的减函数，则f(2)、f()、f(3)的大小顺序是()Af()f(3)f(2)Bf()f(2)f(3)Cf()f(3)f(2)Df()f(2)f(3)答案B解析由于f(x)为R上的减函数，且23，所以f()f(2)f(3)，故选B.答案D答案BA4 B3C4或3 D不存在答案B解析当x1时，y2x13，当x4，当x1时，ymin3.5若对任意xR，不等式|x|ax恒成立，则实数a的取值范围是()Aa1 B|a|1C|a|1 Da1答案B解析作出函数y|x|与yax的图象如图当yax的图象如图中l1与l4位置时，满足|x|ax，在图中l2、l3位置时，不满足|x|ax，|a|1.二、填空题答案7，)7已知二次函数f(x)ax22ax1在区间2,3上的最大值为6，则a的值为_三、解答题8定义在(1,1)上的函数f(x)是减函数，且f(1a)f(a21)，求实数a的取值范围