函数的最大值和最小值优秀精选PPT.ppt
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1、关于函数的最大值和最小值优秀第1页,讲稿共46张,创作于星期日定定义义当当x x1 1 x x2 2时时,都有都有 ,那,那么就说函数么就说函数f f(x x)在区在区间间D D上是增函数上是增函数 当当x x1 1 x x2 2时,都有时,都有 ,那么就,那么就说函数说函数f f(x x)在区间)在区间D D上是减函数上是减函数 图图象象描描述述自左向右看图象是自左向右看图象是_ 自左向右看图象是自左向右看图象是_ f f(x x1 1))f f(x x2 2)上升的上升的下降的下降的第2页,讲稿共46张,创作于星期日(2)(2)单调区间的定义单调区间的定义 若函数若函数f f(x x)在区
2、间在区间D D上是上是_或或_,则称,则称 函数函数f f(x x)在这一区间上具有(严格的)单调性,)在这一区间上具有(严格的)单调性,_叫做叫做f f(x x)的单调区间)的单调区间.增函数增函数减函数减函数区间区间D D第3页,讲稿共46张,创作于星期日2.2.函数的最值函数的最值 前提前提 设函数设函数y y=f f(x x)的定义域为的定义域为I I,如果存在实数,如果存在实数MM满足满足 条件条件 对于任意对于任意x xI I,都有都有_;存在存在x x0 0I I,使得使得_._.对于任意对于任意x xI I,都,都有有_;存在存在x x0 0I I,使得使得_._.结论结论 M
3、 M为最大值为最大值 M M为最小值为最小值 f f(x x)MMf f(x x0 0)=MMf f(x x)MMf f(x x0 0)=MM第4页,讲稿共46张,创作于星期日基础自测基础自测1.1.下列函数中,在区间(下列函数中,在区间(0 0,2 2)上为增函数的是)上为增函数的是 ()()A.A.y y=-=-x x+1 B.+1 B.y y=C.C.y y=x x2 2-4-4x x+5 D.+5 D.解析解析 y y=-=-x x+1,+1,y y=x x2 2-4-4x x+5,+5,分别为一次函分别为一次函 数、数、二次函数、反比例函数,从它们的图象上可二次函数、反比例函数,从它
4、们的图象上可 以看出在(以看出在(0 0,2 2)上都是减函数)上都是减函数.xy2Bxy2x第5页,讲稿共46张,创作于星期日2.2.已知函数已知函数y y=f f(x x)是定义在是定义在R R上的增函数上的增函数,则则f f(x x)=0)=0的的 根根 ()A.A.有且只有一个有且只有一个 B.B.有有2 2个个 C.C.至多有一个至多有一个 D.D.以上均不对以上均不对 解析解析 f f(x x)在)在R R上是增函数,上是增函数,对任意对任意x x1 1,x x2 2R R,若若x x1 1 x x2 2,则则f f(x x1 1)f f(x x2 2),),反之亦成立反之亦成立.
5、故若存在故若存在f f(x x0 0)=0,)=0,则则x x0 0只有一个只有一个.若对任意若对任意x xR R都无都无f f(x x)=0,)=0,则则f f(x x)=0)=0无根无根.C第6页,讲稿共46张,创作于星期日3.3.已知已知f f(x x)为为R R上的减函数,则满足上的减函数,则满足 的实数的实数x x的取值范围是的取值范围是 ()A.(-1,1)A.(-1,1)B.(0,1)B.(0,1)C.(-1,0)(0,1)C.(-1,0)(0,1)D.D.(-,-1)(1,+)-,-1)(1,+)解析解析 由已知条件:由已知条件:不等式等价于不等式等价于 解得解得-1-1x x
6、1,1,且且x x0.0.)1(|)1(|fxf,1|1|x,01|xxC第7页,讲稿共46张,创作于星期日4.4.函数函数y y=(2=(2k k+1)+1)x x+b b在(在(-,+)上是减函数,则)上是减函数,则 ()()A.B.A.B.C.D.C.D.解析解析 使使y y=(2=(2k k+1)+1)x x+b b在(在(-,+)上是减函数)上是减函数,则则2 2k k+10+10)0;(x x1 1-x x2 2)f f(x x1 1)-)-f f(x x2 2)0)0;其中能推出函数其中能推出函数y y=f f(x x)为增函数的命题为为增函数的命题为_._.解析解析 依据增函数
7、的定义可知,对于依据增函数的定义可知,对于,当自变,当自变 量增大时,相对应的函数值也增大,所以量增大时,相对应的函数值也增大,所以可推可推 出函数出函数y y=f f(x x)为增函数)为增函数.;0)()(2121xxxfxf.0)()(2121xxxfxf第9页,讲稿共46张,创作于星期日题型一题型一 函数单调性的判断函数单调性的判断【例例1 1】已知函数已知函数 证明:函数证明:函数f f(x x)在在(-1,+)(-1,+)上为增函数上为增函数.(1 1)用函数单调性的定义)用函数单调性的定义.(2 2)用导数法)用导数法.证明证明 方法一方法一 任取任取x x1 1,x x2 2(
8、-1,+),(-1,+),不妨设不妨设x x1 1 0,0,).1(12)(axxaxfx,01112xxxaa且思维启迪思维启迪题型分类题型分类 深度剖析深度剖析第10页,讲稿共46张,创作于星期日又又x x1 1+10,+10,x x2 2+10,+10,于是于是f f(x x2 2)-)-f f(x x1 1)=)=故函数故函数f f(x x)在(在(-1,+-1,+)上为增函数)上为增函数.,0)1(12112xxxxxaaaa,0)1)(1()(3)1)(1()1)(2()1)(2(121212122121121122xxxxxxxxxxxxxx,01212112212xxxxaax
9、x第11页,讲稿共46张,创作于星期日方法二方法二 求导数得求导数得 a a1,1,当当x x-1-1时,时,a ax xln ln a a0,0,f f(x x)0)0在(在(-1-1,+)上恒成立,)上恒成立,则则f f(x x)在(在(-1,+-1,+)上为增函数)上为增函数.对于给出具体解析式的函数,判断或证明对于给出具体解析式的函数,判断或证明其在某区间上的单调性问题,可以结合定义(基本步其在某区间上的单调性问题,可以结合定义(基本步骤为取点、作差或作商、变形、判断)求解骤为取点、作差或作商、变形、判断)求解.可导函可导函数则可以利用导数解之数则可以利用导数解之.,)1(3ln)(2
10、xaaxfx),1(131)(axaxfx,0)1(32x探究提高探究提高第12页,讲稿共46张,创作于星期日知能迁移知能迁移1 1 试讨论函数试讨论函数 x x(-1,1)(-1,1)的单的单 调性(其中调性(其中a a00).解解 方法一方法一 根据单调性的定义求解根据单调性的定义求解.设设-1-1x x1 1 x x2 21,1,-1 -1x x1 1 x x2 21,|1,|x x1 1|1,|1,|x x2 2|1,|0,0,即即-1-1x x1 1x x2 21,0.+10.,1)(2xaxxf.)1)(1()1)(11)()(2221211222221121xxxxxxaxaxx
11、axxfxf则,1|,01,01212221xxxx第13页,讲稿共46张,创作于星期日因此,当因此,当a a00时,时,f f(x x1 1)-)-f f(x x2 2)0,)0,即即f f(x x1 1)f f(x x2 2),),此时函数为减函数;此时函数为减函数;当当a a00时,时,f f(x x1 1)-)-f f(x x2 2)0,)0,即即f f(x x1 1)00时,时,-1-1x x1,1,即即f f(x x)0,)0,此时此时f f(x x)在(在(-1-1,1 1)上为减函数)上为减函数.同理,当同理,当a a000时,时,f f(x x)在(在(-1-1,1 1)上为
12、减函数;)上为减函数;a a00,-30,得得x x-13,3,结合二次函数的结合二次函数的 对称轴直线对称轴直线x x=1=1知知,在对称轴左边函数在对称轴左边函数y y=x x2 2-2-2x x-3-3是是 减函数,所以在区间(减函数,所以在区间(-,-1-1)上是减函数)上是减函数,由由 此可得此可得D D项符合项符合.故选故选D.D.思维启迪思维启迪D第16页,讲稿共46张,创作于星期日 (1 1)复合函数是指由若干个函数复合而)复合函数是指由若干个函数复合而成的函数,它的单调性与构成它的函数成的函数,它的单调性与构成它的函数u u=g g(x x),),y y=f f(u u)的单
13、调性密切相关,其单调性的规律为的单调性密切相关,其单调性的规律为“同增异减同增异减”,即即f f(u u)与与g g(x x)有相同的单调性,则有相同的单调性,则f f g g(x x)必为增函必为增函数,若具有不同的单调性,则数,若具有不同的单调性,则f f g g(x x)必为减函数必为减函数.(2 2)讨论复合函数单调性的步骤是:)讨论复合函数单调性的步骤是:求出复合函数的定义域;求出复合函数的定义域;把复合函数分解成若干个常见的基本函数并判断其把复合函数分解成若干个常见的基本函数并判断其单调性;单调性;把中间变量的变化范围转化成自变量的变化范围;把中间变量的变化范围转化成自变量的变化范
14、围;根据上述复合函数的单调性规律判断其单调性根据上述复合函数的单调性规律判断其单调性.探究提高探究提高第17页,讲稿共46张,创作于星期日知能迁移知能迁移2 2 函数函数y y=的递减区间为的递减区间为 ()A.(1,+)B.A.(1,+)B.C.D.C.D.解析解析 作出作出t t=2=2x x2 2-3-3x x+1+1的示意的示意 图如图所示,图如图所示,0 1,0 0)0恒成立,试求实恒成立,试求实 数数a a的取值范围的取值范围.第第(1)(1)问可先证明函数问可先证明函数f f(x x)在在1,+)1,+)上的单调性上的单调性,然后利用函数的单调性求解,对于第然后利用函数的单调性求
15、解,对于第 (2)(2)问可采用转化为求函数问可采用转化为求函数f f(x x)在在1,+)1,+)上的最小上的最小 值大于值大于0 0的问题来解决的问题来解决.思维启迪思维启迪,)(xaxxxf 2221第19页,讲稿共46张,创作于星期日解解 设设11x x1 1 x x2 2,则则f f(x x2 2)-)-f f(x x1 1)=)=11x x1 1 0,20,2x x1 1x x2 22,2,f f(x x2 2)-)-f f(x x1 1)0,)0,f f(x x1 1)0)0恒成立恒成立 x x2 2+2+2x x+a a00恒成立恒成立.,)(,)(221211 xxxfa时时
16、当当,0211212102121 xxxx.27),)(2112211xxxx 第20页,讲稿共46张,创作于星期日设设y y=x x2 2+2+2x x+a a,x x1,+),1,+),则函数则函数y y=x x2 2+2+2x x+a a=(=(x x+1)+1)2 2+a a-1-1在区间在区间1,+)1,+)上是上是增函数增函数.当当x x=1=1时,时,y yminmin=3+=3+a a,于是当且仅当于是当且仅当y yminmin=3+=3+a a00时时,函数函数f f(x x)0)0恒成立,恒成立,故故a a-3.-3.要注意函数思想在求函数值域中的运要注意函数思想在求函数值
17、域中的运用用,(1),(1)中用函数单调性求函数的最小值中用函数单调性求函数的最小值;(2);(2)中用函中用函数的最值解决恒成立问题数的最值解决恒成立问题.在在(2)(2)中,还可以使用分中,还可以使用分离参数法,要使离参数法,要使x x2 2+2+2x x+a a00在在1,+)1,+)上恒成立上恒成立,只要只要a a-x x2 2-2-2x x=-(=-(x x+1)+1)2 2+1+1恒成立,由二次函数恒成立,由二次函数的性质得的性质得-(-(x x+1)+1)2 2+1-3,+1-3,所以只要所以只要a a-3-3即可即可.探究提高探究提高第21页,讲稿共46张,创作于星期日知能迁移
18、知能迁移3 3 已知函数已知函数 (a a0,0,x x0),0),(1)(1)求证求证:f f(x x)在在(0,+)(0,+)上是单调递增函数上是单调递增函数;(2)(2)若若f f(x x)在在 上的值域是上的值域是 求求a a的值的值.(1)(1)证明证明 设设x x2 2 x x1 10,0,则则x x2 2-x x1 10,0,x x1 1x x2 20,0,f f(x x2 2)f f(x x1 1),),f f(x x)在在(0,+)(0,+)上是单调递增的上是单调递增的.xaxf11 )(,221,221,)()()()(01111112112211212 xxxxxxxax
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