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《2020_2021学年新教材高中数学第三章函数3.1函数的概念与性质3.1.2第2课时函数的最大小值学案含解析新人教B版必修第一册.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2课时 函数的最大(小)值内 容 标 准学 科 素 养1.理解函数的最大(最小)值及几何意义.直观想象逻辑推理、数学运算2.利用单调性求最值、比较大小、解不等式.授课提示:对应学生用书第47页[教材提炼]知识点 函数的最大(小)值一般地,设函数f(x)的定义域为D,且x0∈D:(1)如果对任意x∈D,都有f(x)≤f(x0),则称f(x)的最大值为f(x0),而x0称为f(x)的最大值点;(2)如果对任意x∈D,都有f(x)≥f(x0),则称f(x)的最小值为f(x0),而x0称为f(x)的最小值点.[自主检测]1.函数f(x
2、)=-2x+1(x∈[-2,2])的最小、最大值分别为( )A.3、5 B.-3、5C.1、5D.-5、3答案:B2.函数f(x)在[-2,+∞)上的图像如图所示,则此函数的最大、最小值分别为( )A.3、0B.3、1C.3、无最小值D.3、-2答案:C3.函数y=2x2+2,x∈N*的最小值是________.答案:4授课提示:对应学生用书第47页探究一 利用图像法求函数的最值[例1] 已知函数f(x)=求函数f(x)的最大值、最小值.[解析] 作出f(x)的图像如图:由图像可知,当x=2时,f(x)取最大值为2;
3、当x=时,f(x)取最小值为-.所以f(x)的最大值为2,最小值为-.用图像法求最值的三个步骤已知函数f(x)=(x∈[2,6]),求函数的最大值和最小值.解析:由函数f(x)=(x∈[2,6])的图像(如图所示)可知,函数f(x)=在区间[2,6]上单调递减.所以,函数f(x)=在区间[2,6]的两个端点上分别取得最大值和最小值.ymax=f(2)=2,ymin=f(6)=.探究二 利用单调性求最值[例2] 求函数f(x)=-x,x∈[-4,0]的最大值和最小值.[解析] 设x1,x2是[-4,0]上的任意两个实数,且x1<x
4、2,则f(x1)-f(x2)=-x1-+x2=+x2-x1.∵-4≤x1<x2≤0,∴x1-x2<0,x1+x2<0,x2-x1>0,∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),∴f(x)在[-4,0]上是减函数.∴f(x)min=f(0)=3,f(x)max=f(-4)=9.利用单调性求最值的一般步骤(1)判断函数的单调性.(2)利用单调性写出最值.已知函数f(x)=,x∈[-3,-2],求f(x)的最大值和最小值.解析:法一:设x1,x2是区间[-3,-2]上的任意两个实数,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)
5、=-==.由于-3≤x1<x2≤-2,则x1-x2<0,x1+1<0,x2+1<0.所以f(x1)-f(x2)<0,f(x1)<f(x2).所以函数y=,x∈[-3,-2]是增函数.又因为f(-2)=4,f(-3)=3,所以函数的最大值是4,最小值是3.法二:f(x)===2+,所以f(x)图像的对称中心是(-1,2),在(-∞,-1),(-1,+∞)是增函数,图像如图:由图像可知f(x)在[-3,-2]的值域为[3,4],最小值为f(-3)=3,最大值为f(-2)=4.探究三 二次函数的最值问题[例3] (1)已知二次函数f(
6、x)=x2-2x+3.①当x∈[-2,0]时,求f(x)的最值;②当x∈[-2,3]时,求f(x)的最值;③当x∈[t,t+1]时,求f(x)的最小值g(t).[解析] f(x)=x2-2x+3=(x-1)2+2,其对称轴为x=1,开口向上.①当x∈[-2,0]时,f(x)在[-2,0]上是单调递减的,故当x=-2时,f(x)有最大值f(-2)=11;当x=0时,f(x)有最小值f(0)=3.②当x∈[-2,3]时,f(x)在[-2,3]上先递减后递增,故当x=1时,f(x)有最小值f(1)=2.又
7、-2-1
8、>
9、3-1
10、,所以
11、f(x)的最大值为f(-2)=11.③a.当t>1时,f(x)在[t,t+1]上单调递增,所以当x=t时,f(x)取得最小值,此时g(t)=f(t)=t2-2t+3.b.当t≤1≤t+1,即0≤t≤1时,f(x)在区间[t,t+1]上先递减后递增,故当x=1时,f(x)取得最小值,此时g(t)=f(1)=2.c.当t+1<1,即t<0时,f(t)在[t,t+1]上单调递减,所以当x=t+1时,f(x)取得最小值,此时g(t)=f(t+1)=t2+2,综上得,g(t)=(2)求f(x)=x2-2ax-1在区间[0,2]上的最大值和
12、最小值.[解析] f(x)=(x-a)2-1-a2,对称轴为x=a.①当a<0时,由图可知,f(x)min=f(0)=-1,f(x)max=f(2)=3-4a.②当0≤a<1时,由图可知,f(x)min=f(a)=-1-a2,f(x)max=f(2)=3-4a.