第一篇:高中數(shù)學(xué)_1.3.1單調(diào)性與最值教案_新人教A版必修1 2
1.3.1 單調(diào)性與最值(3)
教學(xué)目標(biāo): 1.使學(xué)生理解函數(shù)最大(小)值及其幾何意義;
2.使學(xué)生掌握函數(shù)最值與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系;
3.使學(xué)生掌握一些單調(diào)函數(shù)在給定區(qū)間上的最值的求法; 4.培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合、辯證思維的能力;
5.養(yǎng)成細(xì)心觀察、認(rèn)真分析、嚴(yán)謹(jǐn)論證的良好思維習(xí)慣。
教學(xué)重點(diǎn):函數(shù)最值的含義 教學(xué)難點(diǎn):單調(diào)函數(shù)最值的求法 教學(xué)方法:講授法
1.函數(shù)最大值與最小值的含義
①定義:一般地,設(shè)函數(shù)y?f(x)的定義域?yàn)镮,如果存在實(shí)數(shù)M滿足:(1)對于任意的x?I,都有f(x)?M;(2)存在x0?I,使得f(x0)?M。那么,我們稱M是函數(shù)y?f(x)的最大值(maximum value).②幾何意義:函數(shù)y?f(x)的最大值是圖象最高點(diǎn)的縱坐標(biāo)。
思考:你能仿照函數(shù)最大值的定義,給出函數(shù)y?f(x)的最小值(minimum value)嗎?并說明幾何意義?
一般地,設(shè)函數(shù)y?f(x)的定義域?yàn)镮,如果存在實(shí)數(shù)M滿足:
(1)對于任意的x?I,都有f(x)?M;(2)存在x0?I,使得f(x0)?M。那么,我們稱M是函數(shù)y?f(x)的最小值(minimum value).幾何意義:函數(shù)y?f(x)的最大值是圖象最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)。2.最值的求法
①配湊法:研究二次函數(shù)y?ax2?bx?c(a?0)的最大(小)值,若給定區(qū)間是(??,??),先配b24ac?b24ac?b2方成y?a(x?)?后,當(dāng)a?0時(shí),函數(shù)取最小值為;當(dāng)a?0時(shí),函數(shù)取最大值。2a4a4a若給定區(qū)間是[a,b],則必須先判斷函數(shù)在這個(gè)區(qū)間上的單調(diào)性,然后再求最值(見下列例題)。(此處順帶說出求值域的方法——配方法)
②單調(diào)法:一些函數(shù)的單調(diào)性,比較容易觀察出來,或者可以先證明出函數(shù)的單調(diào)性,再利用函數(shù)的單調(diào)性求函數(shù)的最大值或最小值.③數(shù)形結(jié)合法:先作出其函數(shù)圖象后,然后觀察圖象得到函數(shù)的最大值或最小值.3.例題分析(講解最值求解方法時(shí)帶出值域)
例1.教材第30頁例題3。
用心
愛心
專心 例2.
1、求函數(shù)y?x2?1在下列各區(qū)間上的最值:
(1)(??,??)(2)[1,4](3)[?6,?2](4)[?2,2](5)[?2,4]
6的最大值.2x?x?166133?8.解:配方為y?,由(x?)2??,得0?123123244(x?)?(x?)?2424
2、求函數(shù)y?例3.求函數(shù)y?2在區(qū)間[2,6]上的最大值和最小值(教材第31頁例4)。x?1 分析:先判定函數(shù)在區(qū)間[2,6]上的單調(diào)性,然后再求最大值和最小值。變式:若區(qū)間為[?6,?2]呢?
例4.求下列函數(shù)的最大值和最小值:
53(1)y?3?2x?x2,x?[?,];(2)y?|x?1|?|x?2|.22b解:(1)二次函數(shù)y?3?2x?x2的對稱軸為x??,即x??1.2a39畫出函數(shù)的圖象,由圖可知,當(dāng)x??1時(shí),ymax?4; 當(dāng)x?時(shí),ymin??.24953所以函數(shù)y?3?2x?x2,x?[?,]的最大值為4,最小值為?.422?3(x?2)?(2)y?|x?1|?|x?2|??2x?1(?1?x?2).???3(x??1)作出函數(shù)的圖象,由圖可知,y?[?3,3].所以函數(shù)的最大值為3, 最小值為-3.點(diǎn)評:二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最大值或最小值,常根據(jù)閉區(qū)間與對稱軸的關(guān)系,結(jié)合圖象進(jìn)行分析.含絕對值的函數(shù),常分零點(diǎn)討論去絕對值,轉(zhuǎn)化為分段函數(shù)進(jìn)行研究.分段函數(shù)的圖象注意分段作出.直接觀察得到。隨堂鞏固:
1、指出下列函數(shù)圖象的最高點(diǎn)或最低點(diǎn),→ 能體現(xiàn)函數(shù)值有什么特征? f(x)??2x?3,f(x)??2x?3 x?[?1,2];f(x)?x2?2x?1,f(x)?x2?2x?1 x?[?2,2]
2在區(qū)間[2,4]上的最大值,最小值是()x111111A.
1、B.、1 C.、D.、2224422、函數(shù)y?3函數(shù)4若0f(x)?1?x(11?x)的最大值
?t?14,那么1?tt的最小值 用心
愛心
專心
5、函數(shù)y?x?1?x?1的最大值是
能力提升
1已知f(x)?
2已知函數(shù)x?1,x?[3,5]函數(shù),求函數(shù)的最大值和最小值。x?2f(x)?x2?2ax?2,x?[?5,5]
(1)當(dāng)a??1時(shí),求f(x)的最值-5,37.(2)求實(shí)數(shù)a的取值范圍,使y?f(x)在x?[?5,5]上的單調(diào)函數(shù)a??5或?5
x2?2x?a3已知函數(shù)f(x)?,若對任意x?[1,??),f(x)?0恒成立,試求實(shí)數(shù)a的取x值范圍 a??3
用心
愛心
專心 3
第二篇:高中數(shù)學(xué) 1.3.1 單調(diào)性與最大(小)值1教案 新人教A版必修1
福建省漳州市薌城中學(xué)高中數(shù)學(xué) 1.3.1 單調(diào)性與最大(小)值
1教案 新人教A版必修1 三維目標(biāo)定向 〖知識與技能〗
理解函數(shù)的最大(小)值及其幾何意義,會用函數(shù)的單調(diào)性求一些函數(shù)的最大(小)值。〖過程與方法〗
借助具體函數(shù),體驗(yàn)函數(shù)最值概念的形成過程,領(lǐng)會數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。〖情感、態(tài)度與價(jià)值觀〗
滲透特殊到一般,具體到抽象、形成辯證的思維觀點(diǎn)。教學(xué)重難點(diǎn)
函數(shù)最值的意義及求函數(shù)的最值。教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一、引例
畫出下列函數(shù)的草圖,并根據(jù)圖象解答下列問題:
(1)f(x)??2x?3;
(2)
f(x)??x2?2x?1。1)說出y?f(x)的單調(diào)區(qū)間,以及在各單調(diào)區(qū)間上的單調(diào)性; 2)指出圖象的最高點(diǎn)或最低點(diǎn),并說明它能體現(xiàn)函數(shù)的什么特征?
y y o x o x
二、核心內(nèi)容整合
1、函數(shù)的最大(小)值的概念
設(shè)函數(shù)y?f(x)的定義域?yàn)镮,如果存在實(shí)數(shù)M滿足:
(1)對于任意的x?I,都有f(x)?M;(2)存在x0?I,使得f(x0)?M。
那么稱M是函數(shù)y?f(x)的最大值。學(xué)生類比給出函數(shù)最小值的概念:
設(shè)函數(shù)y?f(x)的定義域?yàn)镮,如果存在實(shí)數(shù)M滿足:
(1)對于任意的x?I,都有f(x)?M;(2)存在x0?I,使得f(x0)?M。那么稱M是函數(shù)y?f(x)的最小值。
注意:
(1)函數(shù)最大(小)值首先應(yīng)該是某一個(gè)函數(shù)值,即存在x0?I,使得f(x0)?M;
(2)函數(shù)最大(小)值應(yīng)該是所有函數(shù)值中最大(小)的,即對于任意的x?I,都有f(x)?M(f(x)?M)。
2y?ax?bx?c(a?)的最值:
2、一元二次函數(shù)
b24ac?b2y?a(x?)?2a4a;(1)配方:(2)圖象:
(3)a > 0時(shí),ymin4ac?b24ac?b2ymax??4a。4a;a < 0時(shí),二、例題分析示例
例
1、“菊花”煙花是最壯觀的煙花之一,制造時(shí)一般是期望在它達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)爆裂。如果煙花距地面的高度h m與時(shí)間t s之間的關(guān)系為h(t)??4.9t?14.7t?18,那么煙花沖出后什么時(shí)候是它爆裂的最佳時(shí)刻?這時(shí)距地面的高度是多少(精確到1m)?
〖知識提煉〗函數(shù)的最值與單調(diào)性的關(guān)系:
(1)f(x)在[a , b]上為增函數(shù),則f(a)為最小值,f(b)為最大值;(2)f(x)在[a , b]上為減函數(shù),則f(a)為最大值,f(b)為最小值。
2y?例
3、已知函數(shù)2(x?[2,6])x?1,求函數(shù)的最大值和最小值。
分析:證明函數(shù)在給定區(qū)間上為減函數(shù)。
三、學(xué)習(xí)水平反饋:P36,練習(xí)5。補(bǔ)充練習(xí):
2f(x)?x?4ax?2在區(qū)間(– ∞,6] 內(nèi)遞減,則a的取值范圍是()
1、函數(shù)(A)a ≥ 3
(B)a ≤ 3
(C)a ≥ – 3
(D)a ≤ – 3
22、在已知函數(shù)f(x)?4x?mx?1在(??,?2]上遞減,在(?2,??]上遞增,則f(x)在[1,2]上的值域是____________。四、三維體系構(gòu)建
1、函數(shù)的最大(小)值的含義。
2、利用函數(shù)單調(diào)性判斷函數(shù)的最大(小)值的方法:(1)利用二次函數(shù)的性質(zhì)(配方法)求函數(shù)的最大(小)值;(2)利用圖象求函數(shù)的最大(小)值;
(3)利用函數(shù)單調(diào)性的判斷函數(shù)的最大(小)值。
如果函數(shù)y?f(x)在區(qū)間[a,b]上單調(diào)遞增,則函數(shù)y?f(x)在x = a處有最小值f(a),在x = b處有最大值f(b);
如果函數(shù)y?f(x)在區(qū)間[a,b]上單調(diào)遞減,在區(qū)間[b,c]上單調(diào)遞增,則函數(shù)y?f(x)在x = b處有最小值f(b);
五、課后作業(yè):P39,習(xí)題1.3,A組5,B組2。教學(xué)反思:
第三篇:2015年高一數(shù)學(xué)精品優(yōu)秀教案:1.3.1《單調(diào)性與最大(小)值》(新人教A版必修一)
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三維目標(biāo)定向 〖知識與技能〗
理解函數(shù)的最大(小)值及其幾何意義,會用函數(shù)的單調(diào)性求一些函數(shù)的最大(小)值。〖過程與方法〗
借助具體函數(shù),體驗(yàn)函數(shù)最值概念的形成過程,領(lǐng)會數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。〖情感、態(tài)度與價(jià)值觀〗
滲透特殊到一般,具體到抽象、形成辯證的思維觀點(diǎn)。教學(xué)重難點(diǎn)
函數(shù)最值的意義及求函數(shù)的最值。教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一、引例
畫出下列函數(shù)的草圖,并根據(jù)圖象解答下列問題:
(1)f(x)??2x?3;(2)f(x)??x?2x?1。1)說出y?f(x)的單調(diào)區(qū)間,以及在各單調(diào)區(qū)間上的單調(diào)性; 2)指出圖象的最高點(diǎn)或最低點(diǎn),并說明它能體現(xiàn)函數(shù)的什么特征?
y y 2o o x x
二、核心內(nèi)容整合
1、函數(shù)的最大(小)值的概念
設(shè)函數(shù)y?f(x)的定義域?yàn)镮,如果存在實(shí)數(shù)M滿足:
(1)對于任意的x?I,都有f(x)?M;(2)存在x0?I,使得f(x0)?M。那么稱M是函數(shù)y?f(x)的最大值。學(xué)生類比給出函數(shù)最小值的概念:
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設(shè)函數(shù)y?f(x)的定義域?yàn)镮,如果存在實(shí)數(shù)M滿足:
(1)對于任意的x?I,都有f(x)?M;(2)存在x0?I,使得f(x0)?M。那么稱M是函數(shù)y?f(x)的最小值。注意:
(1)函數(shù)最大(小)值首先應(yīng)該是某一個(gè)函數(shù)值,即存在x0?I,使得f(x0)?M;(2)函數(shù)最大(小)值應(yīng)該是所有函數(shù)值中最大(小)的,即對于任意的x?I,都有f(x)?M(f(x)?M)。
2、一元二次函數(shù)y?ax?bx?c(a?)的最值:
2b24ac?b2(1)配方:y?a(x?;)?2a4a(2)圖象:(3)a > 0時(shí),ymin
二、例題分析示例
例
1、“菊花”煙花是最壯觀的煙花之一,制造時(shí)一般是期望在它達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)爆裂。如果煙花距地面的高度h m與時(shí)間t s之間的關(guān)系為h(t)??4.9t?14.7t?18,那么煙花沖出后什么時(shí)候是它爆裂的最佳時(shí)刻?這時(shí)距地面的高度是多少(精確到1m)?
〖知識提煉〗函數(shù)的最值與單調(diào)性的關(guān)系:
(1)f(x)在[a , b]上為增函數(shù),則f(a)為最小值,f(b)為最大值;(2)f(x)在[a , b]上為減函數(shù),則f(a)為最大值,f(b)為最小值。
例
3、已知函數(shù)y?24ac?b24ac?b2;a < 0時(shí),ymax?。?4a4a2(x?[2,6]),求函數(shù)的最大值和最小值。x?1分析:證明函數(shù)在給定區(qū)間上為減函數(shù)。
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三、學(xué)習(xí)水平反饋:P36,練習(xí)5。補(bǔ)充練習(xí):
1、函數(shù)f(x)?x?4ax?2在區(qū)間(– ∞,6] 內(nèi)遞減,則a的取值范圍是()(A)a ≥ 3(B)a ≤ 3(C)a ≥ – 3(D)a ≤ – 3
2、在已知函數(shù)f(x)?4x?mx?1在(??,?2]上遞減,在(?2,??]上遞增,則f(x)在[1,2]上的值域是____________。四、三維體系構(gòu)建
1、函數(shù)的最大(小)值的含義。
2、利用函數(shù)單調(diào)性判斷函數(shù)的最大(小)值的方法:
(1)利用二次函數(shù)的性質(zhì)(配方法)求函數(shù)的最大(小)值;(2)利用圖象求函數(shù)的最大(小)值;
(3)利用函數(shù)單調(diào)性的判斷函數(shù)的最大(小)值。
如果函數(shù)y?f(x)在區(qū)間[a,b]上單調(diào)遞增,則函數(shù)y?f(x)在x = a處有最小值
22f(a),在x = b處有最大值f(b);
如果函數(shù)y?f(x)在區(qū)間[a,b]上單調(diào)遞減,在區(qū)間[b,c]上單調(diào)遞增,則函數(shù)y?f(x)在x = b處有最小值f(b);
五、課后作業(yè):P39,習(xí)題1.3,A組5,B組2。教學(xué)反思:
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第四篇:示范教案(1.3.1單調(diào)性與最大(小)值 第2課時(shí))
示范教案(1.3.1 單調(diào)性與最大(小)值 第2課時(shí))
導(dǎo)入新課
思路1.某工廠為了擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,計(jì)劃重新建造一個(gè)面積為10 000 m的矩形新廠址,新廠址的長為x m,則寬為10000x
2m,所建圍墻ym,假如你是這個(gè)工廠的廠長,你會選擇一個(gè)長和寬各為多少米的矩形土地,使得新廠址的圍墻y最短? 學(xué)生先思考或討論,教師指出此題意在求函數(shù)y=2(x+
10000x),x>0的最小值.引出本節(jié)課題:在生產(chǎn)和生活中,我們非常關(guān)心花費(fèi)最少、用料最省、用時(shí)最省等最值問題,這些最值對我們的生產(chǎn)和生活是很有幫助的.那么什么是函數(shù)的最值呢?這就是我們今天學(xué)習(xí)的課題.用函數(shù)知識解決實(shí)際問題,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值,這就是函數(shù)的思想,用函數(shù)解決問題.思路2.畫出下列函數(shù)的圖象,指出圖象的最高點(diǎn)或最低點(diǎn),并說明它能體現(xiàn)函數(shù)的什么特征?
①f(x)=-x+3;②f(x)=-x+3,x∈[-1,2]; ③f(x)=x+2x+1;④f(x)=x+2x+1,x∈[-2,2].學(xué)生回答后,教師引出課題:函數(shù)的最值.推進(jìn)新課 新知探究 提出問題
①如圖1-3-1-11所示,是函數(shù)y=-x-2x、y=-2x+1,x∈[-1,+∞)、y=f(x)的圖象.觀察這三個(gè)圖象的共同特征.22
2圖1-3-1-11 ②函數(shù)圖象上任意點(diǎn)P(x,y)的坐標(biāo)與函數(shù)有什么關(guān)系?
③你是怎樣理解函數(shù)圖象最高點(diǎn)的? ④問題1中,在函數(shù)y=f(x)的圖象上任取一點(diǎn)A(x,y),如圖1-3-1-12所示,設(shè)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(x0,y0),誰能用數(shù)學(xué)符號解釋:函數(shù)y=f(x)的圖象有最高點(diǎn)C?
圖1-3-1-12 ⑤在數(shù)學(xué)中,形如問題1中函數(shù)y=f(x)的圖象上最高點(diǎn)C的縱坐標(biāo)就稱為函數(shù)y=f(x)的最大值.誰能給出函數(shù)最大值的定義?
⑥函數(shù)最大值的定義中f(x)≤M即f(x)≤f(x0),這個(gè)不等式反映了函數(shù)y=f(x)的函數(shù)值具有什么特點(diǎn)?其圖象又具有什么特征? ⑦函數(shù)最大值的幾何意義是什么? ⑧函數(shù)y=-2x+1,x∈(-1,+∞)有最大值嗎?為什么? ⑨點(diǎn)(-1,3)是不是函數(shù)y=-2x+1,x∈(-1,+∞)的最高點(diǎn)? ⑩由這個(gè)問題你發(fā)現(xiàn)了什么值得注意的地方?
討論結(jié)果: ①函數(shù)y=-x2-2x圖象有最高點(diǎn)A,函數(shù)y=-2x+1,x∈[-1,+∞)圖象有最高點(diǎn)B,函數(shù)y=f(x)圖象有最高點(diǎn)C.也就是說,這三個(gè)函數(shù)的圖象的共同特征是都有最高點(diǎn).②函數(shù)圖象上任意點(diǎn)P的坐標(biāo)(x,y)的意義:橫坐標(biāo)x是自變量的取值,縱坐標(biāo)y是自變量為x時(shí)對應(yīng)的函數(shù)值的大小.③圖象最高點(diǎn)的縱坐標(biāo)是所有函數(shù)值中的最大值,即函數(shù)的最大值.④由于點(diǎn)C是函數(shù)y=f(x)圖象的最高點(diǎn),則點(diǎn)A在點(diǎn)C的下方,即對定義域內(nèi)任意x,都有y≤y0,即f(x)≤f(x0),也就是對函數(shù)y=f(x)的定義域內(nèi)任意x,均有f(x)≤f(x0)成立.⑤一般地,設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)镮,如果存在實(shí)數(shù)M滿足:(1)對于任意的x∈I,都有f(x)≤M;(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.那么,稱M是函數(shù)y=f(x)的最大值.⑥f(x)≤M反映了函數(shù)y=f(x)的所有函數(shù)值不大于實(shí)數(shù)M;這個(gè)函數(shù)的特征是圖象有最高點(diǎn),并且最高點(diǎn)的縱坐標(biāo)是M.⑦函數(shù)圖象上最高點(diǎn)的縱坐標(biāo).⑧函數(shù)y=-2x+1,x∈(-1,+∞)沒有最大值,因?yàn)楹瘮?shù)y=-2x+1,x∈(-1,+∞)的圖象沒有最高點(diǎn).⑨不是,因?yàn)樵摵瘮?shù)的定義域中沒有-1.⑩討論函數(shù)的最大值,要堅(jiān)持定義域優(yōu)先的原則;函數(shù)圖象有最高點(diǎn)時(shí),這個(gè)函數(shù)才存在最大值,最高點(diǎn)必須是函數(shù)圖象上的點(diǎn).提出問題
①類比函數(shù)的最大值,請你給出函數(shù)的最小值的定義及其幾何意義.②類比問題9,你認(rèn)為討論函數(shù)最小值應(yīng)注意什么?
活動:讓學(xué)生思考函數(shù)最大值的定義,利用定義來類比定義.最高點(diǎn)類比最低點(diǎn),符號不等號“≤”類比不等號“≥”.函數(shù)的最大值和最小值統(tǒng)稱為函數(shù)的最值.討論結(jié)果:①函數(shù)最小值的定義是: 一般地,設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)镮,如果存在實(shí)數(shù)M滿足:(1)對于任意的x∈I,都有f(x)≥M;(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.那么,稱M是函數(shù)y=f(x)的最小值.函數(shù)最小值的幾何意義:函數(shù)圖象上最低點(diǎn)的縱坐標(biāo).②討論函數(shù)的最小值,也要堅(jiān)持定義域優(yōu)先的原則;函數(shù)圖象有最低點(diǎn)時(shí),這個(gè)函數(shù)才存在最小值,最低點(diǎn)必須是函數(shù)圖象上的點(diǎn).應(yīng)用示例
思路1 例1求函數(shù)y=2x?1在區(qū)間[2,6]上的最大值和最小值.活動:先思考或討論,再到黑板上書寫.當(dāng)學(xué)生沒有證明思路時(shí),才提示:圖象最高點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是函數(shù)的最大值,圖象最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是函數(shù)的最小值.根據(jù)函數(shù)的圖象觀察其單調(diào)性,再利用函數(shù)單調(diào)性的定義證明,最后利用函數(shù)的單調(diào)性求得最大值和最小值.利用變換法畫出函數(shù)y=2x?1的圖象,只取在區(qū)間[2,6]上的部分.觀察可得函數(shù)的圖象是上升的.解:設(shè)2≤x1 2[(x2?1)?(x1?1)](x1?1)(x2?1)= 2(x2?x1)(x1?1)(x2?1) ∵2≤x1 2x?1在區(qū)間[2,6]上是減函數(shù).2所以,當(dāng)x=2時(shí),函數(shù)y=當(dāng)x=6時(shí),函數(shù)y=2x?1x?1在區(qū)間[2,6]上取得最大值f(2)=2; 25在區(qū)間[2,6]上取得最小值f(6)=.變式訓(xùn)練 1.求函數(shù)y=x2-2x(x∈[-3,2])的最大值和最小值_______.答案:最大值是f(-3)=15,最小值是f(1)=-1.2.函數(shù)f(x)=x4+2x2-1的最小值是.分析:(換元法)轉(zhuǎn)化為求二次函數(shù)的最小值.設(shè)x2=t,y=t2+2t-1(t≥0),又當(dāng)t≥0時(shí),函數(shù)y=t2+2t-1是增函數(shù),則當(dāng)t=0時(shí),函數(shù)y=t+2t-1(t≥0)取最小值-1.所以函數(shù)f(x)=x4+2x2-1的最小值是-1.答案:-1 3.畫出函數(shù)y=-x2+2|x|+3的圖象,指出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和最大值.分析:函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱,先畫出y軸右側(cè)的圖象,再對稱到y(tǒng)軸左側(cè)合起來得函數(shù)的圖象;借助圖象,根據(jù)單調(diào)性的幾何意義寫出單調(diào)區(qū)間.解:函數(shù)圖象如圖1-3-1-13所示.2 圖1-3-1-13 由圖象得,函數(shù)的圖象在區(qū)間(-∞,-1)和[0,1]上是上升的,在[-1,0]和(1,+∞)上是下降的,最高點(diǎn)是(±1,4),故函數(shù)在(-∞,-1),[0,1]上是增函數(shù);函數(shù)在[-1,0],(1,+∞)上是減函數(shù),最大值是4.點(diǎn)評:本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性和最值,以及最值的求法.求函數(shù)的最值時(shí),先畫函數(shù)的圖象,確定函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,再用定義法證明,最后借助單調(diào)性寫出最值,這種方法適用于做解答題.單調(diào)法求函數(shù)最值:先判斷函數(shù)的單調(diào)性,再利用其單調(diào)性求最值;常用到下面的結(jié)論:①如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b]上單調(diào)遞增,在區(qū)間[b,c)上單調(diào)遞減,則函數(shù)y=f(x)在x=b處有最大值f(b);②如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b]上單調(diào)遞減,在區(qū)間[b,c)上單調(diào)遞增,則函數(shù)y=f(x)在x=b處有最小值f(b).例2“菊花”煙花是最壯觀的煙花之一.制造時(shí)一般是期望它達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)爆裂.如果煙花距地 2面的高度h m與時(shí)間t s之間的關(guān)系為h(t)=-4.9t+14.7t+18,那么煙花沖出去后什么時(shí)候是它爆裂的最佳時(shí)刻?這時(shí)距地面的高度是多少(精確到1m)? 活動:可以指定一位學(xué)生到黑板上書寫,教師在下面巡視,并及時(shí)幫助做錯(cuò)的學(xué)生改錯(cuò).并對學(xué)生的板書及時(shí)評價(jià).將實(shí)際問題最終轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值,畫出函數(shù)的圖象,利用函數(shù)的圖象求出最大值.“煙花沖出去后什么時(shí)候是它爆裂的最佳時(shí)刻”就是當(dāng)t取什么值時(shí)函數(shù)h(t)=-4.9t2+14.7t+18取得最大值;“這時(shí)距地面的高度是多少(精確到1 m)”就是函數(shù)h(t)=-4.9t+14.7t+18的最大值;轉(zhuǎn)化為求函數(shù)h(t)=-4.9t+14.7t+18的最大值及此時(shí)自變量t的值.解:畫出函數(shù)h(t)=-4.9t2+14.7t+18的圖象,如圖1-3-1-14所示,顯然,函數(shù)圖象的頂點(diǎn)就是煙花上升的最高點(diǎn),頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是煙花爆炸的最佳時(shí)刻,縱坐標(biāo)就是這時(shí)距離地面的高度.2 2圖1-3-1-14 由二次函數(shù)的知識,對于函數(shù)h(t)=-4.9t2+14.7t+18,我們有: 當(dāng)t=?14.72?(?4.9)=1.5時(shí),函數(shù)有最大值, 即煙花沖出去后1.5s是它爆裂的最佳時(shí)刻,這時(shí)距地面的高度約是29m.點(diǎn)評:本題主要考查二次函數(shù)的最值問題,以及應(yīng)用二次函數(shù)解決實(shí)際問題的能力.解應(yīng)用題步驟是①審清題意讀懂題;②將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題來解決;③歸納結(jié)論.注意:要堅(jiān)持定義域優(yōu)先的原則;求二次函數(shù)的最值要借助于圖象即數(shù)形結(jié)合.變式訓(xùn)練 1.2006山東菏澤二模,文10把長為12厘米的細(xì)鐵絲截成兩段,各自圍成一個(gè)正三角形,那么這兩個(gè)正三角形面積之和的最小值是()A.323cm2 B.4cm2 C.32cm2 D.23cm2 解析:設(shè)一個(gè)三角形的邊長為x cm,則另一個(gè)三角形的邊長為(4-x)cm,兩個(gè)三角形的面積和為S,則S=34x2+ 34(4-x)2= 32(x-2)2+23≥23.當(dāng)x=2時(shí),S取最小值23m2.故選D.答案:D 2.某超市為了獲取最大利潤做了一番試驗(yàn),若將進(jìn)貨單價(jià)為8元的商品按10元一件的價(jià)格出售時(shí),每天可銷售60件,現(xiàn)在采用提高銷售價(jià)格減少進(jìn)貨量的辦法增加利潤,已知這種商品每漲1元,其銷售量就要減少10件,問該商品售價(jià)定為多少時(shí)才能賺取利潤最大,并求出最大利潤.分析:設(shè)未知數(shù),引進(jìn)數(shù)學(xué)符號,建立函數(shù)關(guān)系式,再研究函數(shù)關(guān)系式的定義域,并結(jié)合問題的實(shí)際意義作出回答.利潤=(售價(jià)-進(jìn)價(jià))×銷售量.解:設(shè)商品售價(jià)定為x元時(shí),利潤為y元,則 y=(x-8)[60-(x-10)·10] =-10[(x-12)2-16]=-10(x-12)2+160(10<x<16).當(dāng)且僅當(dāng)x=12時(shí),y有最大值160元,即售價(jià)定為12元時(shí)可獲最大利潤160元.思路2 例1已知函數(shù)f(x)=x+1x,x>0,(1)證明當(dāng)0 1x1)-(x2+ 1x2)=(x1-x2)+ x2?x1x1x2= (x1?x2)(x1x2?1)x1x2,∵x1<x2,∴x1-x2<0,x1x2>0.當(dāng)0<x1<x2<1時(shí),x1x2-1<0,∴f(x1)-f(x2)>0.∴f(x1)>f(x2),即當(dāng)0 1x1x,x>0取最小值.,x>0取最小值是2.1x解法二:借助于計(jì)算機(jī)軟件畫出函數(shù)f(x)=x+,x>0的圖象,如圖1-3-1-15所示,圖1-3-1-15 由圖象知,當(dāng)x=1時(shí),函數(shù)f(x)=x+ 1x,x>0取最小值f(1)=2.點(diǎn)評:本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性和最值.定義法證明函數(shù)的單調(diào)性的步驟是“去比賽”;三個(gè)步驟缺一不可.利用函數(shù)的單調(diào)性求函數(shù)的最值的步驟:①先判斷函數(shù)的單調(diào)性,再利用其單調(diào)性求最值;常用到下面的結(jié)論:①如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b]上單調(diào)遞增,在區(qū)間[b,c)上單調(diào)遞減,則函數(shù)y=f(x)在x=b處有最大值f(b);②如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b]上單調(diào)遞減,在區(qū)間[b,c)上單調(diào)遞增,則函數(shù)y=f(x)在x=b處有最小值f(b).這種求函數(shù)最值的方法稱為單調(diào)法.圖象法求函數(shù)的最值的步驟:畫出函數(shù)的圖象,依據(jù)函數(shù)最值的幾何意義,借助圖象寫出最值.變式訓(xùn)練 1.求函數(shù)y=3?x1?2x(x≥0)的最大值.3?x1?2x解析:可證明函數(shù)y=∴函數(shù)y=3?x1?2x(x≥0)是減函數(shù),(x≥0)的最大值是f(0)=3.2.求函數(shù)y=|x+1|+|x-1|的最大值和最小值.??2x,?解法一:(圖象法)y=|x+1|+|x-1|=?2,?2x,?x??1,?1?x?1,其圖象如圖1-3-1-16所示.x?1,圖1-3-1-16 由圖象得,函數(shù)的最小值是2,無最大值.解法二:(數(shù)形結(jié)合)函數(shù)的解析式y(tǒng)=|x+1|+|x-1|的幾何意義是:y是數(shù)軸上任意一點(diǎn)P到±1的對應(yīng)點(diǎn)A、B的距離的和,即y=|PA|+|PB|,如圖1-3-1-17所示,圖1-3-1-17 觀察數(shù)軸,可得|PA|+|PB|≥|AB|=2,即函數(shù)有最小值2,無最大值.3.2007天利高考第一次全國大聯(lián)考(江蘇卷),11設(shè)0 14≤ 14, 例2將進(jìn)貨單價(jià)40元的商品按50元一個(gè)售出時(shí),能賣出500個(gè),若此商品每個(gè)漲價(jià)1元,其銷售量減少10個(gè),為了賺到最大利潤,售價(jià)應(yīng)定為多少? 活動:讓學(xué)生思考利潤的意義,以及利潤和售價(jià)之間的函數(shù)關(guān)系.設(shè)出一般情況,轉(zhuǎn)化為求二次函數(shù)的最值.解決此類應(yīng)用題,通常是建立函數(shù)模型,這是解題的關(guān)鍵.解:設(shè)每個(gè)售價(jià)為x元時(shí),獲得利潤為y元,則每個(gè)漲(x-50)元,從而銷售量減少10(x-50)個(gè),共售出500-10(x-50)=1000-10x(個(gè)).∴y=(x-40)(1000-10x)=-10(x-70)2+9 000(50≤x<100).∴當(dāng)x=70時(shí),ymax=9000, 即為了賺取最大利潤,售價(jià)應(yīng)定為70元.點(diǎn)評:本題主要考查二次函數(shù)的最值問題,以及應(yīng)用二次函數(shù)解決實(shí)際問題的能力.解應(yīng)用題步驟是:①審清題意讀懂題;②將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題來解決;③歸納結(jié)論.注意:要堅(jiān)持定義域優(yōu)先的原則;求二次函數(shù)的最值要借助于圖象即數(shù)形結(jié)合.變式訓(xùn)練 1.已知某商品的價(jià)格每上漲x%,銷售的數(shù)量就減少mx%,其中m為正常數(shù).當(dāng)m=商品的價(jià)格上漲多少,就能使銷售的總金額最大? 解:設(shè)商品現(xiàn)在定價(jià)a元,賣出的數(shù)量為b個(gè),當(dāng)價(jià)格上漲x%時(shí),銷售總額為y元.由題意得y=a(1+x%)·b(1-mx%), 即y=ab100001212時(shí),該[-mx2+100(1-m)x+10 000].ab20000當(dāng)m=時(shí),y=[-(x-50)2+22 500],98則當(dāng)x=50時(shí),ymax=ab.即該商品的價(jià)格上漲50%時(shí),銷售總金額最大.2.2007天利第一次全國大聯(lián)考江蘇卷,18某軍工企業(yè)生產(chǎn)一種精密電子儀器的固定成本為20 000元,每生產(chǎn)一臺儀器需增加投入100元,已知總收益滿足函數(shù):1??400x?x2,R(x)=?2??80000,0?x?400,x?400,其中x是儀器的月產(chǎn)量.(1)將利潤表示為月產(chǎn)量的函數(shù).(2)當(dāng)月產(chǎn)量為何值時(shí),公司所獲利潤最大?最大利潤是多少元?(總收益=總成本+利潤).分析:本題主要考查二次函數(shù)及其最值,以及應(yīng)用二次函數(shù)解決實(shí)際問題的能力.(1)利潤=總收益-總成本;(2)轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值,由于此函數(shù)是分段函數(shù),則要求出各段上的最大值,再從中找出函數(shù)的最大值.解:(1)設(shè)月產(chǎn)量為x臺,則總成本為20 000+100x,?12??x?300x?20000,0?x?400,從而f(x)=?2 ?x?400.?60000?100x,12(2)當(dāng)0≤x≤400時(shí),f(x)=?(x-300)+25000; 2當(dāng)x=300時(shí),有最大值25000; 當(dāng)x>400時(shí),f(x)=60000-100x是減函數(shù);又f(x)<60000-100×400<25000, 所以,當(dāng)x=300時(shí),有最大值25000, 即當(dāng)月產(chǎn)量為300臺時(shí),公司所獲利潤最大,最大利潤是25000元.知能訓(xùn)練 課本P32練習(xí)5.[補(bǔ)充練習(xí)] 2007上海市閔行五校聯(lián)合調(diào)研,20某廠2007年擬舉行促銷活動,經(jīng)調(diào)查測算,該廠產(chǎn)品的年銷售量(即該廠的年產(chǎn)量)x萬件與去年促銷費(fèi)m(萬元)(m≥0)滿足x=3?2m?1.已知2007年生產(chǎn)的固定投入為8萬元,每生產(chǎn)1萬件該產(chǎn)品需要再投入16萬元,廠家將每件產(chǎn)品的銷售價(jià)格定為每件產(chǎn)品平均成本的1.5倍(產(chǎn)品成本包括固定投入和再投入兩部分資金).(1)將2007年該產(chǎn)品的利潤y萬元表示為年促銷費(fèi)m(萬元)的函數(shù);(2)求2007年該產(chǎn)品利潤的最大值,此時(shí)促銷費(fèi)為多少萬元? 分析:(1)年利潤=銷售價(jià)格×年銷售量-固定投入-促銷費(fèi)-再投入,銷售價(jià)格=1.5×每件產(chǎn)品平均成本;(2)利用單調(diào)法求函數(shù)的最大值.解:(1)每件產(chǎn)品的成本為y=1.5×8?16xx8?16xx元,故2007年的利潤 2m?1×x-(8+16x+m)=4+8x-m=4+8(3?16m?116m?1)-m=28?16m?1-m(萬元)(m≥0).16m?1(2)可以證明當(dāng)0≤m≤3時(shí),函數(shù)y=28?-m是增函數(shù),當(dāng)m>3時(shí),函數(shù)y=28?-m取最大值21(萬元).-m是減函數(shù),所以當(dāng)m=3時(shí),函數(shù)y=28?拓展提升 問題:求函數(shù)y=1x?x?12的最大值.探究:(方法一)利用計(jì)算機(jī)軟件畫出函數(shù)的圖象,如圖1-3-1-18所示,圖1-3-1-18 故圖象最高點(diǎn)是(?則函數(shù)y=1x?x?121423,).43的最大值是.(方法二)函數(shù)的定義域是R,可以證明當(dāng)x 11x?x?12是增函數(shù); 時(shí),函數(shù)y=12則當(dāng)x=?時(shí),函數(shù)y=x?x?1122是減函數(shù).取最大值 43x?x?1, 即函數(shù)y=1x?x?112的最大值是 43.(方法三)函數(shù)的定義域是R,由y=x?x?12,得yx2+yx+y-1=0.∵x∈R,∴關(guān)于x的方程yx2+yx+y-1=0必有實(shí)數(shù)根,當(dāng)y=0時(shí),關(guān)于x的方程yx2+yx+y-1=0無實(shí)數(shù)根,即y=0不屬于函數(shù)的值域.當(dāng)y≠0時(shí),則關(guān)于x的方程yx+yx+y-1=0是一元二次方程,則有Δ=(-y)-4×y(y-1)≥0.∴0 243.的最大值是 43.axdx22點(diǎn)評:方法三稱為判別式法,形如函數(shù)y= ?bx?c?ex?f(d≠0),當(dāng)函數(shù)的定義域是R(此時(shí)e2-4df<0)時(shí),常用判別式法求最值,其步驟是①把y看成常數(shù),將函數(shù)解析式整理為關(guān)于x的方程的形式mx+nx+k=0;②分類討論m=0是否符合題意;③當(dāng)m≠0時(shí),關(guān)于x的方程mx2+nx+k=0中有x∈R,則此一元二次方程必有實(shí)數(shù)根,得n2-4mk≥0,即關(guān)于y的不等式,?n2?4mk?0,解不等式組? ?m?0.2m≠0.此不等式組的解集與②中y的值取并集得函數(shù)的值域,從而得函數(shù)的最大值和最小值.課堂小結(jié) 本節(jié)課學(xué)習(xí)了:(1)函數(shù)的最值;(2)求函數(shù)最值的方法:①圖象法,②單調(diào)法,③判別式法;(3)求函數(shù)最值時(shí),要注意函數(shù)的定義域.作業(yè) 課本P39習(xí)題1.3A組5、6.設(shè)計(jì)感想 為達(dá)到本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),教學(xué)上采取了以下的措施:(1)在探索概念階段,讓學(xué)生經(jīng)歷從直觀到抽象、從特殊到一般、從感性到理性的認(rèn)知過程,完成對函數(shù)最值定義的三次認(rèn)識,使得學(xué)生對概念的認(rèn)識不斷深入.(2)在應(yīng)用概念階段,通過對證明過程的分析,幫助學(xué)生掌握用圖象和單調(diào)法求函數(shù)最值的方法和步驟.備課資料 基本初等函數(shù)的最值 1.正比例函數(shù):y=kx(k≠0)在定義域R上不存在最值.在閉區(qū)間[a,b]上存在最值,當(dāng)k>0時(shí),函數(shù)y=kx的最大值為f(b)=kb,最小值為f(a)=ka;當(dāng)k<0時(shí),函數(shù)y=kx的最大值為f(a)=ka,最小值為f(b)=kb.2.反比例函數(shù):y=kx(k≠0)在定義域(-∞,0)∪(0,+∞)上不存在最值.在閉區(qū)間[a,b](ab>0)上 kx存在最值,當(dāng)k>0時(shí),函數(shù)y=數(shù)y=kx的最大值為f(a)= kaka,最小值為f(b)= kb;當(dāng)k<0時(shí),函的最大值為f(b)= kb,最小值為f(a)=.3.一次函數(shù):y=kx+b(k≠0)在定義域R上不存在最值.在閉區(qū)間[m,n]上存在最值,當(dāng)k>0時(shí),函數(shù)y=kx+b的最大值為f(n)=kn+b,最小值為f(m)=km+b;當(dāng)k<0時(shí),函數(shù)y=kx+b的最大值為f(m)=km+b,最小值為f(n)=kn+b.24.二次函數(shù):y=ax+bx+c(a≠0): 當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)y=ax+bx+c在定義域R上有最小值f(?2 b2ab2a)= ?b?4ac4a?b?4ac4a22,無最大值; 當(dāng)a<0時(shí),函數(shù)y=ax+bx+c在定義域R上有最大值f(?2)=,無最小值.二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最值問題是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)內(nèi)容之一.二次函數(shù)f(x)=ax+bx+c(a>0)在閉區(qū)間[p,q]上的最值可能出現(xiàn)以下三種情況:(1)若?b2a2<p,則f(x)在區(qū)間[p,q]上是增函數(shù),則f(x)min=f(p),f(x)max=f(q).b2ab(2)若p≤?①當(dāng)p≤?②當(dāng)③當(dāng)≤q,則f(x)min=f(?<p?q2b2ab2ab2a),此時(shí)f(x)的最大值視對稱軸與區(qū)間端點(diǎn)的遠(yuǎn)近而定: 2ap?q2p?q2b2a時(shí),則f(x)max=f(q);=?<?時(shí),則f(x)max=f(p)=f(q);<q時(shí),則f(x)max=f(p).(3)若?≥q,則f(x)在區(qū)間[p,q]上是減函數(shù),則f(x)min=f(q),f(x)max=f(p).b2a由此可見,當(dāng)?∈[p,q]時(shí),二次函數(shù)f(x)=ax+bx+c(a>0)在閉區(qū)間[p,q]上的最大值 b2a2是f(p)和f(q)中的最大值,最小值是f(?);當(dāng)?b2a?[p,q]時(shí),二次函數(shù)f(x)=ax+bx+c(a 2>0)在閉區(qū)間[p,q]上的最大值是f(p)和f(q)中的最大值,最小值是f(p)和f(q)中的最小值.(設(shè)計(jì)者:方誠心) 選修2-2 1.3.1 函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù) 一、選擇題 1.設(shè)f(x)=ax3+bx2+cx+d(a>0),則f(x)為R上增函數(shù)的充要條件是() A.b2-4ac>0 B.b>0,c>0 C.b=0,c>0 D.b2-3ac<0 [答案] D [解析] ∵a>0,f(x)為增函數(shù),∴f′(x)=3ax2+2bx+c>0恒成立,∴Δ=(2b)2-4×3a×c=4b2-12ac<0,∴b2-3ac<0.2.(2009·廣東文,8)函數(shù)f(x)=(x-3)ex的單調(diào)遞增區(qū)間是() A.(-∞,2) B.(0,3) C.(1,4) D.(2,+∞) [答案] D [解析] 考查導(dǎo)數(shù)的簡單應(yīng)用. f′(x)=(x-3)′ex+(x-3)(ex)′=(x-2)ex,令f′(x)>0,解得x>2,故選D.3.已知函數(shù)y=f(x)(x∈R)上任一點(diǎn)(x0,f(x0))處的切線斜率k=(x0-2)(x0+1)2,則該函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為() A.[-1,+∞) B.(-∞,2] C.(-∞,-1)和(1,2) D.[2,+∞) [答案] B [解析] 令k≤0得x0≤2,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義可知,函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為(-∞,2]. 4.已知函數(shù)y=xf′(x)的圖象如圖(1)所示(其中f′(x)是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)),下面四個(gè)圖象中,y=f(x)的圖象大致是() [答案] C [解析] 當(dāng)0 ∴f′(x)<0,故y=f(x)在(0,1)上為減函數(shù) 當(dāng)x>1時(shí)xf′(x)>0,∴f′(x)>0,故y=f(x)在(1,+∞)上為增函數(shù),因此否定A、B、D故選C.5.函數(shù)y=xsinx+cosx,x∈(-π,π)的單調(diào)增區(qū)間是() A.和 B.和 C.和 D.和 [答案] A [解析] y′=xcosx,當(dāng)-π A.若f(x)在(a,b)內(nèi)是增函數(shù),則對任何x∈(a,b),都有f′(x)>0 B.若在(a,b)內(nèi)對任何x都有f′(x)>0,則f(x)在(a,b)上是增函數(shù) C.若f(x)在(a,b)內(nèi)是單調(diào)函數(shù),則f′(x)必存在D.若f′(x)在(a,b)上都存在,則f(x)必為單調(diào)函數(shù) [答案] B [解析] 若f(x)在(a,b)內(nèi)是增函數(shù),則f′(x)≥0,故A錯(cuò);f(x)在(a,b)內(nèi)是單調(diào)函數(shù)與f′(x)是否存在無必然聯(lián)系,故C錯(cuò);f(x)=2在(a,b)上的導(dǎo)數(shù)為f′(x)=0存在,但f(x)無單調(diào)性,故D錯(cuò). 7.(2007·福建理,11)已知對任意實(shí)數(shù)x,有f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),且x>0時(shí),f′(x)>0,g′(x)>0,則x<0時(shí)() A.f′(x)>0,g′(x)>0 B.f′(x)>0,g′(x)<0 C.f′(x)<0,g′(x)>0 D.f′(x)<0,g′(x)<0 [答案] B [解析] f(x)為奇函數(shù),g(x)為偶函數(shù),奇(偶)函數(shù)在關(guān)于原點(diǎn)對稱的兩個(gè)區(qū)間上單調(diào)性相同(反),∴x<0時(shí),f′(x)>0,g′(x)<0.8.f(x)是定義在(0,+∞)上的非負(fù)可導(dǎo)函數(shù),且滿足xf′(x)+f(x)≤0,對任意正數(shù)a、b,若a A.a(chǎn)f(a)≤f(b) B.bf(b)≤f(a) C.a(chǎn)f(b)≤bf(a) D.bf(a)≤af(b) [答案] C [解析] ∵xf′(x)+f(x)≤0,且x>0,f(x)≥0,∴f′(x)≤-,即f(x)在(0,+∞)上是減函數(shù),又0<a<b,∴af(b)≤bf(a). 9.對于R上可導(dǎo)的任意函數(shù)f(x),若滿足(x-1)f′(x)≥0,則必有() A.f(0)+f(2)<2f(1) B.f(0)+f(2)≤2f(1) C.f(0)+f(2)≥2f(1) D.f(0)+f(2)>2f(1) [答案] C [解析] 由(x-1)f′(x)≥0得f(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,在(-∞,1]上單調(diào)遞減或f(x)恒為常數(shù),故f(0)+f(2)≥2f(1).故應(yīng)選C.10.(2010·江西理,12)如圖,一個(gè)正五角星薄片(其對稱軸與水面垂直)勻速地升出水面,記t時(shí)刻五角星露出水面部分的圖形面積為S(t)(S(0)=0),則導(dǎo)函數(shù)y=S′(t)的圖像大致為 () [答案] A [解析] 由圖象知,五角星露出水面的面積的變化率是增→減→增→減,其中恰露出一個(gè)角時(shí)變化不連續(xù),故選A.二、填空題 11.已知y=x3+bx2+(b+2)x+3在R上不是單調(diào)增函數(shù),則b的范圍為________. [答案] b<-1或b>2 [解析] 若y′=x2+2bx+b+2≥0恒成立,則Δ=4b2-4(b+2)≤0,∴-1≤b≤2,由題意b<-1或b>2.12.已知函數(shù)f(x)=ax-lnx,若f(x)>1在區(qū)間(1,+∞)內(nèi)恒成立,實(shí)數(shù)a的取值范圍為________. [答案] a≥1 [解析] 由已知a>在區(qū)間(1,+∞)內(nèi)恒成立. 設(shè)g(x)=,則g′(x)=-<0(x>1),∴g(x)=在區(qū)間(1,+∞)內(nèi)單調(diào)遞減,∴g(x)<g(1),∵g(1)=1,∴<1在區(qū)間(1,+∞)內(nèi)恒成立,∴a≥1.13.函數(shù)y=ln(x2-x-2)的單調(diào)遞減區(qū)間為__________. [答案](-∞,-1) [解析] 函數(shù)y=ln(x2-x-2)的定義域?yàn)?2,+∞)∪(-∞,-1),令f(x)=x2-x-2,f′(x)=2x-1<0,得x<,∴函數(shù)y=ln(x2-x-2)的單調(diào)減區(qū)間為(-∞,-1). 14.若函數(shù)y=x3-ax2+4在(0,2)內(nèi)單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是____________. [答案] [3,+∞) [解析] y′=3x2-2ax,由題意知3x2-2ax<0在區(qū)間(0,2)內(nèi)恒成立,即a>x在區(qū)間(0,2)上恒成立,∴a≥3.三、解答題 15.設(shè)函數(shù)f(x)=x3-3ax2+3bx的圖象與直線12x+y-1=0相切于點(diǎn)(1,-11). (1)求a、b的值; (2)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性. [解析](1)求導(dǎo)得f′(x)=3x2-6ax+3b.由于f(x)的圖象與直線12x+y-1=0相切于點(diǎn)(1,-11),所以f(1)=-11,f′(1)=-12,即,解得a=1,b=-3.(2)由a=1,b=-3得 f′(x)=3x2-6ax+3b=3(x2-2x-3) =3(x+1)(x-3). 令f′(x)>0,解得x<-1或x>3;又令f′(x)<0,解得-1 當(dāng)x∈(3,+∞)時(shí),f(x)也是增函數(shù); 當(dāng)x∈(-1,3)時(shí),f(x)是減函數(shù). 16.求證:方程x-sinx=0只有一個(gè)根x=0.[證明] 設(shè)f(x)=x-sinx,x∈(-∞,+∞),則f′(x)=1-cosx>0,∴f(x)在(-∞,+∞)上是單調(diào)遞增函數(shù). 而當(dāng)x=0時(shí),f(x)=0,∴方程x-sinx=0有唯一的根x=0.17.已知函數(shù)y=ax與y=-在(0,+∞)上都是減函數(shù),試確定函數(shù)y=ax3+bx2+5的單調(diào)區(qū)間. [分析] 可先由函數(shù)y=ax與y=-的單調(diào)性確定a、b的取值范圍,再根據(jù)a、b的取值范圍去確定y=ax3+bx2+5的單調(diào)區(qū)間. [解析] ∵函數(shù)y=ax與y=-在(0,+∞)上都是減函數(shù),∴a<0,b<0.由y=ax3+bx2+5得y′=3ax2+2bx.令y′>0,得3ax2+2bx>0,∴-<x<0.∴當(dāng)x∈時(shí),函數(shù)為增函數(shù). 令y′<0,即3ax2+2bx<0,∴x<-,或x>0.∴在,(0,+∞)上時(shí),函數(shù)為減函數(shù). 18.(2010·新課標(biāo)全國文,21)設(shè)函數(shù)f(x)=x(ex-1)-ax2.(1)若a=,求f(x)的單調(diào)區(qū)間; (2)若當(dāng)x≥0時(shí)f(x)≥0,求a的取值范圍. [解析](1)a=時(shí),f(x)=x(ex-1)-x2,f′(x)=ex-1+xex-x=(ex-1)(x+1). 當(dāng)x∈(-∞,-1)時(shí),f′(x)>0;當(dāng)x∈(-1,0)時(shí),f′(x)<0;當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),f′(x)>0.故f(x)在(-∞,-1],[0,+∞)上單調(diào)遞增,在[-1,0]上單調(diào)遞減. (2)f(x)=x(ex-1-ax). 令g(x)=ex-1-ax,則g′(x)=ex-a.若a≤1,則當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),g′(x)>0,g(x)為增函數(shù),而g(0)=0,從而當(dāng)x≥0時(shí)g(x)≥0,即f(x)≥0.當(dāng)a>1,則當(dāng)x∈(0,lna)時(shí),g′(x)<0,g(x)為減函數(shù),而g(0)=0,從而當(dāng)x∈(0,lna)時(shí)g(x)<0,即f(x)<0.綜合得a的取值范圍為(-∞,1].第五篇:11-12學(xué)年高中數(shù)學(xué) 1.3.1 函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)同步練習(xí)新人教A版選修2-2