1.3.1函数的单调性与最值教学目标:1.使学生理解函数的最值是在整个定义域上来研究的,它是函数单调性的应用。2.启发学生学会分析问题,认识问题和创造性的解决问题。3.通过渗透数形结合的数学思想,对学生进行辩证唯物主义的教育。新知探究知识探究一观察下列两个函数图像:思考1:这两个函数图像有何共同特征:函数图像上最高点的纵坐标叫什么名称?思考2:高函数y=f(x)图像上最高点的纵坐标为M,则对函数定义域内任意自变量x,f(x)与M的大小关系如何?思考3:设函数f(x)=1-,则f(x)2成立吗?f(x)的最大值是2吗?为什么?思考4:怎样定义函数f(x)的最大值?用什么符号表示?一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:(1)对于任意的xI,都有(2)存在xI,使得那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值思考5:函数的最大值是函数值域中的一个元素吗?如果函数f(x)的值域是(a,b),则函数f(x)存在最大值吗?最大值是函数值域中的一个元素,函数图像上有最高点时,这个函数才存在最大值,最高点必须是函数图像上的点,因此若f(x)的值域是(a,b),则f(x)没有最大值。
知识探究二观察下列两个函数图像:思考1:这两个函数图像上各有一个最低点,函数图像上最低点的纵坐标叫什么名称?思考2:仿照函数最大值的定义,怎样定义函数f(x)的最小值?一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:(1)对于任意的xI,都有(2)存在xI,使得那么,我们称M是函数y=f(x)的最小值例题分析:例1“菊花”烟花是最壮观的烟花之一,制造时一般是期望在它达到最高点时爆裂。如果烟花距地面的高度h米与时间t秒之间的关系为h(t)=-4.9t+14.7t+18,那么烟花冲出后什么时候是它爆裂的最佳时刻?这时距地面的高度是多少(精确到1米)?例2已知函数f(x)=(x[2,6]),求函数的最大值和最小值。
例3、已知函数,求函数的的最大值和最小值归纳基本初等函数的单调性及最值1.正比例函数:f(x)=kx(k0),当k0时,f(x)在定义域R上为增函数;当k0时,f(x)在定义域R上为减函数,在定义域R上不存在最值,在闭区间[a,b]上存在最值,当k0时函数f(x)的最大值为f(b)=kb,最小值为f(a)=ka,当k0时,,最大值为f(a)=ka,函数f(x)的最小值为f(b)=kb。2.反比例函数:f(x)=(k0),在定义域(-,0)(0,+)上无单调性,也不存在最值。当k0时,在(-,0),(0,+)为减函数;当k0时,在(-,0),(0,+)为增函数。在闭区间[a,b]上,存在最值,当k0时函数f(x)的最小值为f(b)=,最大值为f(a)=,当k0时,函数f(x)的最小值为f(a)=,最大值为f(b)=。3.一次函数:f(x)=kx+b(k0),在定义域R上不存在最值,当k0时,f(x)为R上的增,当k0时,f(x)为R上的减函数,在闭区间[m,n]上,存在最值,当k0时函数f(x)的最小值为f(m)=km+b,最大值为f(n)=kn+b,当k0时,函数f(x)的最小值为f(n)=kn+b,最大值为f(m)=km+b。
1.二次函数:f(x)=ax+bx+c,当a0时,f(x)在(-,-)为减函数,在(-,+)为增函数,在定义域R上有最小值f()=,无最大值。当a0时,f(x)在(-,-)为增函数,在(-,+)为减函数,在定义域R上有最大值f()=,无最小值。二次函数是闭区间上的最值问题是高考考查重点和热点内容之一,我们将在后面的专题中具体讲解。