
函數的最大值與最小值?
微點撥?(1)最大(小)值必須是一個函數值,是值域中的一個元素,如函數y=x2(x∈R)的最小值是0,有f(0)=0.(2)最大(小)值定義中的“任意”是說對于定義域內的每一個值都必須滿足不等式,即對于定義域內的全部元素,都有f(x)≤M(f(x)≥M)成立,也就是說,函數y=f(x)的圖象不能位于直線y=M的上(下)方.(3)最大(小)值定義中的“存在”是說定義域中至少有一個實數滿足等號成立,也就是說y=f(x)的圖象與直線y=M至少有一個交點.
【即時練習】 1.判斷正誤(正確的畫“√”,錯誤的畫“×”)(1)任何函數都有最大(小)值.( )(2)函數f(x)取最大值時,對應的x可能有無限多個.( )(3)如果f(x)的最大值、最小值分別為M,m,則f(x)的值域為[m,M].( )
2.函數f(x)在[-2,+∞)上的圖象如圖所示,則此函數的最大值和最小值分別為( )A.3,0 B.3,1C.3,無最小值 D.3,2
解析:由圖可知,f(x)在[-2,+∞)上的最大值為3,最小值取不到.故選C.
【學習目標】 (1)理解函數的最大值和最小值的概念及其幾何意義.(2)能借助函數的圖象和單調性,求一些簡單函數的最值.
題型 1 利用圖象求函數的最值【問題探究1】 (1)觀察下列兩個函數的圖象,回答有關問題:①比較兩個函數的圖象,它們是否都有最高點?②通過觀察圖1你能發(fā)現什么?
提示:(1)①題圖1中函數f(x)=-x2的圖象上有一個最高點;題圖2中函數g(x)=-x的圖象上沒有最高點.②對任意x∈R,都有f(x)≤f(0).
(2)觀察下面兩個函數的圖象,回答下列問題.①比較兩個函數的圖象,它們是否都有最低點?②通過觀察圖3你能發(fā)現什么?
提示:①題圖3中函數f(x)=x2的圖象有一個最低點.題圖4中函數y=x的圖象沒有最低點.②對任意x∈R,都有f(x)≥f(0).
題后師說圖象法求最值的一般步驟
跟蹤訓練1 若x∈R,f(x)是y=2-x2,y=x這兩個函數中的較小者,求f(x)的最大值.
解析:在同一坐標系中,作出函數的圖象(如圖中的實線部分),則f(x)max=f(1)=1.
題型 2 利用函數的單調性求函數的最值【問題探究2】 (1)若函數y=f(x)在區(qū)間[a,b]上單調遞增,則f(x)在區(qū)間[a,b]上的最大值與最小值分別是多少?(2)若f(x)=-x2的定義域為[-1,2],則f(x)的最大值和最小值一定在端點上取到嗎?
提示:(1)最大值為f(b),最小值為f(a).(2)不一定,需要考慮函數的單調性.
學霸筆記運用函數單調性求最值是求函數最值的常用方法,特別是當函數圖象不易作出時,單調性幾乎成為首選方法.首先判斷函數的單調性,再利用單調性求出最值.注意:(1)求最值勿忘求定義域.(2)閉區(qū)間上的最值,不判斷單調性而直接將兩端點值代入是最容易出現的錯誤,求解時一定注意.
題型 3 函數最值的實際應用例3 某家庭進行網上理財投資,根據長期收益率市場預測,投資債券等穩(wěn)健型產品的年收益與投資額成正比,投資股票等風險型產品的年收益與投資額的算術平方根成正比.已知投資1萬元時兩類產品的年收益分別為0.125萬元和0.5萬元(如圖).(1)分別寫出兩種產品的年收益與投資的函數關系式;(2)該家庭現有20萬元資金,全部用于理財投資,問:怎么分配資金能使投資獲得最大年收益,其最大年收益是多少萬元?
學霸筆記:在實際問題中利用二次函數求最值的解題步驟(1)審清題意;(2)建立數學模型,將實際問題轉化為數學問題;(3)總結結論,回歸題意.
跟蹤訓練3 某商場經營一批進價是每件30元的商品,在市場試銷中發(fā)現,該商品銷售單價x(不低于進價,單位:元)與日銷售量y(單位:件)之間有如下關系:(1)確定x與y的一個一次函數關系式y(tǒng)=f(x)(注明函數定義域).(2)若日銷售利潤為P元,根據(1)中的關系式寫出P關于x的函數關系式,并指出當銷售單價為多少元時,才能獲得最大的日銷售利潤?
3.若函數f(x)=x2-2x,x∈[-1,4],則f(x)的值域為( )A.[-1,3] B.[-1,16]C.[-1,8] D.[3,8]
解析:∵f(x)=(x-1)2-1,所以,函數y=f(x)在區(qū)間[-1,1)上單調遞減,在區(qū)間(1,4]上單調遞增,∴f(x)min=f(1)=-1,∵f(-1)=3,f(4)=8,∴f(x)max=f(4)=8.因此,函數y=f(x)在區(qū)間[-1,4]上的值域為[-1,8].故選C.
4.用長度為24 m的材料圍成一個中間加兩道隔墻的矩形場地,要使矩形場地的面積最大,則隔墻的長為________ m.
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