高一数学(人教版必修一)教案：《函数的最大(小)值》
高一数学必修一第三讲《函数的单调性与奇偶性》
注意：
①函数的奇偶性是函数的整体性质；
②定义域内的任意一个 x，则－x 也一定是定义域内的一个自变量
（即定义域关于原点对称）。
★★★利用定义判断函数奇偶性的格式步骤：
①首先确定函数的定义域，并判断其定义域是否关于原点对称；
②确定 f(－x)与 f(x)的关系；
③作出相应结论：
若 f(－x) = f(x) 或 f(－x)－f(x) = 0，则 f(x)是偶函数；
f (a2 1) f (a 1) 0 的实数 a 的取值范围.
家长签字：
第五讲 函数单调性与奇偶性的复习 一、必备基础
1.单调函数：增函数，减函数，单调性，单调区间 2.奇偶函数定义：奇偶函数图象性质
3.最值：设函数 y f x 定义域为 I，如果存在实数满足：①对于任意的 x I ，都有 f x M 。②存在 x0 I 使得 f x0 M ，那么称函数 y f x 有最大值为 M。
2、画出反比例函数 y 1 的图象。 x
（1）这个函数的定义域 是什么？ （2）它在定义域 上的单调性是怎样的？证明你的结论。
家长签字：
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一、偶函数
暑期预科:函数
第四讲 奇偶性
勤动笔，多思考！ 各位，加油！！
画出函数 f (x) x 2 和函数 f (x) | x | 的图象，思考并讨论以下问题：
你能仿照函数最大值的定义，给出函数 y f (x) 的最小值 (min imum value ）的定义吗？ 例 5、求函数 f (x) x 1 在区间 (0,2) 上的最小值。
x
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暑期预科:函数
勤动笔，多思考！ 各位，加油！！
例
6、已知函数
y
2（ x 1
函数的概念和函数的表示法教案-人教版数学高一上必修1第一章1.2.1-1.2.2
第一章集合与函数概念1.2 函数及其表示1.2.1 函数的概念和函数的表示法1 教学目标1.1 知识与技能：[1]理解函数的概念,了解构成函数的三要素．[2]会判断给出的两个函数是否是同一函数.[3]能正确使用区间表示数集.[4]函数的三种表示方法，并会求简单函数的定义域和值域.[5]通过实例体会分段函数的概念.[6]了解映射的概念及表示方法，并会判断一个对应关系是否是映射.1.2过程与方法：[1]通过具体实例，体会函数的概念和函数三要素，会求简单函数的定义域和值域。
[2]通过观察、画图等具体动手，体会分段函数的概念。
[3]通过具体习题，了解映射的概念，并会判断一个对应关系是否是映射.1.3 情感态度与价值观：[1]通过学习函数的概念及其表示法以及相关练习，培养学生逻辑思维。
[2]通过细致作图，培养学生的动手能力和识图能力。
2 教学重点/难点/易考点2.1 教学重点[1]函数的三种表示方法。
[2]分段函数的概念。
2.2 教学难点[1]根据不同的需要选择恰当的方法表示函数，什么才算“恰当”？分段函数的表示及其图象．[2]会求函数的定义域和值域。
3 专家建议此节为高中数学函数的第一节内容，一定要让学生充分理解函数的概念，结合具体习题提升学生的逻辑思维和数学素养。
4 教学方法实例探究——归纳总结，提炼概念——补充讲解——练习提高5 教学用具多媒体，教学用直尺、三角板。
6 教学过程6.1 引入新课【师】同学们好。
初中的时候我们就接触过函数，并掌握了一次函数，二次函数和反比例函数。
这节课我们来继续进一步学习和函数有关的内容。
【板书】第一章集合与函数概念 1.2 函数及其表示6.2 新知介绍[1]函数的概念【师】下面请同学们看三个实例，看有什么不同点和相同点。
【板演/PPT】PPT演示三个实例。
【师】那我们现在可以发现不同点是三个实例分别用解析式，图像和表格刻画变量之间的对应关系。
相同点是都有两个非空数集，并且两个数集之间都有一种确定的对应关系。
函数的单调性与最大(小)值课件-2022-2023学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册
f(x1)-f(x2)=(2x1+1)-(2x2+1)=2x1-2x2
=2(x1-x2)
∵x1<x2 ∴x1 -x2<0 ∴2(x1-x2)<0
∴f(x1)-f(x2)<0
即f(x1) < f(x2)
∴函数f(x)=2x+1在其定义域上是增函数.
取值
作差变形
定号
下结论
探究三
那么，我们称M为函数y = f ( x)的最大值
图1
1
2
3
x
f ( x) = x 2
y
通过观察图2，可以发现二次函数 f ( x) =
的图像上有一个最低点（0，0）即
x2
x R, 都有f ( x) f (0)
5
当一个函数f(x)的图像有最低点时，我们就
说函数f(x)有最小值。
4
3
2
1
-3
A．f(x)＝x
2
C．f(x)＝|x|
答案：B
(
1
B．f(x)＝
x
D．f(x)＝2x＋1
)
2
5．函数 f(x)＝ ，x∈[2,4]，则 f(x)的最大值为______；最小值为
x
________．
答案：1
1
2
题型一 利用图象确定函数的单调区间
例1 求下列函数的单调区间,并指出其在单调区间上是
增函数还是减函数:
∴x1x2>0,x1x2-1<0,x1-x2<0,
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
1
故函数f(x)=x+ 在区间(0,1)内为减函数.
高中数学必修一课件 第一章集合与函数概念 1.3.1.2 函数的单调性与最值
f－32；当
x＝12时，有最大值
1 f2.
答案 C
2．函数 f(x)＝x12在区间12，2上的最大值是
1 A.4
B．－1
C．4
D．－4
( )．
解析 由 t＝x2 在12，2上是增函数，易知 f(x)＝x12在12，2上 是减函数．
∴f(x)max＝f12＝4. 答案 C
(2)∵f(x)的最小值为 f(2)＝121，
∴f(x)>a
恒成立，只须
f(x)min>a，即
11 a< 2 .
类型三 函数最值的实际应用 【例 3】 某公司生产一种电子仪器的固定成本为 20 000 元， 每生产一台仪器需增加投入 100 元，已知总收益满足函数：
R(x)＝400x－12x2，0≤x≤400， 其中 x 是仪器的月产量． 80 000，x>400.
课堂小结 1．函数最值定义中两个条件缺一不可，若只有(1)，M不是
最大(小)值，如f(x)＝－x2(x∈R)， 对任 意x∈R， 都有 f(x)≤1成立，但1不是最大值，否则大于0的任意实数都是 最 大 值 了 ． 最 大 ( 小 ) 值 的 核 心 就 是 不 等 式 f(x)≤M( 或 f(x)≥M)，故也不能只有(2)．
2．若函数f(x)在区间[a，b]上单调，且f(x)的图象连续不间断，
则函数f(x)的最值必在
区间端点处取得．
互动探究 探究点1 函数f(x)＝x2≥－1总成立，f(x)的最小值是－1吗？ 提示 不是．因为对x∈R，找不到使f(x)＝－1成立的实数x. 探究点2 函数最大值或最小值的几何意义是什么？ 提示 函数的最大值或最小值是函数的整体性质，从图象上 看，函数的最大值或最小值是图象最高点或最低点的纵坐 标．
人教版高中数学选择性必修2《函数的极值与最大(小)值》PPT课件
根据以上信息，我们画出f（x）的大致图象如图所示.
（3）方程（）＝（ ∈ ）的解的个数为函数＝（）的图象与直线＝的
交点个数.
1
由（1）及图可得，当＝ − 2时，（）有最小值（ − 2）＝− e2.
所以，关于方程（）＝（ ∈ ）的解的个数有如下结论：
1
当 < − e2时，解为0个；
结合上面两图以及函数极值中的例子，不难看出，只要把函数＝（）的所有极值连同
端点的函数值进行比较，就可以求出函数的最大值与最小值.
在开区间（，）上函数的最值常见的有以下几种情况：
图（1）中的函数＝（）在（，）上有最大值而无最小值；
图（2）中的函数＝（）在（，）上有最小值而无最大值；
（2），（4），（6）是函数＝（）的极大值.
探究：进一步地，你能找出函数＝（）在区间［，］上的最小值、最大值吗？
从图中可以看出，函数＝（）在区间［，］上的最小值是（3 ），最大值是（）.
在下面两图中，观察［，］上的函数＝（）和＝（）的图象，它们在［，］上
当半径 < 2时， ′（） < 0，（）单调递减，即半径越大，利润越低.
（1）半径为6 cm时，利润最大.
（2）半径为2 cm时，利润最小，这时（2） < 0，表示此种瓶内饮料的利润还不
够瓶子的成本，此时利润是负值.
换一个角度：如果我们不用导数工具，直接从函数（）的图象上观察，你
＝（）＝0.2 ×
4
3
π
3
−
3
2
0.8π ＝0.8π
3
− 2 ，0 < ≤ 6.
所以 ′（）＝0.8π（2 − 2）.
令 ′（）＝0，解得＝2.
当 ∈ （0，2）时， ′（） < 0；当 ∈ （2，6）时， ′（） > 0.
高一数学必修一 教案 第2课时 基本不等式的应用
第2课时 基本不等式的应用学习目标 1.熟练掌握基本不等式及变形的应用.2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.3.能够运用基本不等式解决生活中的应用问题．知识点 用基本不等式求最值 用基本不等式x ＋y2≥xy 求最值应注意：(1)x ，y 是正数；(2)①如果xy 等于定值P ，那么当x ＝y 时，和x ＋y 有最小值2P ； ②如果x ＋y 等于定值S ，那么当x ＝y 时，积xy 有最大值14S 2.(3)讨论等号成立的条件是否满足． 预习小测 自我检验1．已知0<x <12，则y ＝x (1－2x )的最大值为________．答案 18解析 y ＝x (1－2x )＝12·2x ·(1－2x )≤12⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋1－2x 22＝18，当且仅当2x ＝1－2x ，即x ＝14时取“＝”．2．某公司一年购买某种货物400吨，每次都购买x 吨，运费为4万元/次，一年的总存储费用为4x 万元，要使一年的总运费与总存储费用之和最小，则x ＝________. 答案 20解析 总运费与总存储费用之和y ＝4x ＋400x ×4＝4x ＋1 600x≥24x ·1 600x＝160，当且仅当4x ＝1 600x，即x ＝20时取等号．3．某公司购买一批机器投入生产，据市场分析，每台机器生产的产品可获得的总利润y (单位：万元)与机器运转时间x (单位：年)的关系为y ＝－x 2＋18x －25(x ∈N *)，则该公司每台机器年平均利润的最大值是________万元． 答案 8解析 年平均利润y x＝－x ＋18－25x＝－⎝⎛⎭⎪⎫x ＋25x ＋18≤－225x·x ＋18＝－10＋18＝8，当且仅当x＝5时取“＝”． 4．已知x >2，则x ＋4x －2的最小值为________． 答案 6 解析 x ＋4x －2＝x －2＋4x －2＋2， ∵x －2>0，∴x －2＋4x －2＋2≥24＋2＝4＋2＝6. 当且仅当x －2＝4x －2，即x ＝4时取“＝”．一、利用基本不等式变形求最值例1 已知x >0，y >0，且1x ＋9y＝1，求x ＋y 的最小值．解 方法一 ∵x >0，y >0，1x ＋9y＝1，∴x ＋y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋9y (x ＋y )＝y x ＋9x y＋10≥6＋10＝16，当且仅当y x＝9xy，又1x ＋9y＝1，即x ＝4，y ＝12时，上式取等号．故当x ＝4，y ＝12时，(x ＋y )min ＝16.方法二 由1x ＋9y＝1，得(x －1)(y －9)＝9(定值)．由1x ＋9y＝1可知x >1，y >9，∴x ＋y ＝(x －1)＋(y －9)＋10 ≥2x －1y －9＋10＝16，当且仅当x －1＝y －9＝3， 即x ＝4，y ＝12时上式取等号， 故当x ＝4，y ＝12时，(x ＋y )min ＝16.延伸探究 若将条件换为：x >0，y >0且2x ＋8y ＝xy ，求x ＋y 的最小值． 解 方法一 由2x ＋8y －xy ＝0，得y (x －8)＝2x . ∵x >0，y >0，∴x －8>0，y ＝2x x －8， ∴x ＋y ＝x ＋2x x －8＝x ＋2x －16＋16x －8＝(x －8)＋16x －8＋10≥2x －8×16x －8＋10＝18.当且仅当x －8＝16x －8，即x ＝12时，等号成立． ∴x ＋y 的最小值是18.方法二 由2x ＋8y －xy ＝0及x >0，y >0， 得8x ＋2y＝1.∴x ＋y ＝(x ＋y )⎝⎛⎭⎪⎫8x ＋2y＝8y x ＋2xy＋10≥28y x ·2xy＋10＝18.当且仅当8y x ＝2xy，即x ＝2y ＝12时等号成立．∴x ＋y 的最小值是18.反思感悟 应根据已知条件适当进行“拆”“拼”“凑”“合”“变形”，创造应用基本不等式及使等号成立的条件．当连续应用基本不等式时，要注意各不等式取等号时的条件要一致，否则也不能求出最值；特别注意“1”的代换．跟踪训练1 已知正数x ，y 满足x ＋y ＝1，则1x ＋4y的最小值是________．答案 9解析 ∵x ＋y ＝1， ∴1x ＋4y＝(x ＋y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋4y＝1＋4＋y x＋4x y.∵x >0，y >0，∴y x>0，4xy>0，∴y x＋4x y≥2y x ·4xy＝4， ∴5＋y x＋4xy≥9.当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ＝1，y x ＝4xy，即x ＝13，y ＝23时等号成立．∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋4y min ＝9. 二、基本不等式在实际问题中的应用例 2 “足寒伤心，民寒伤国”，精准扶贫是巩固温饱成果、加快脱贫致富、实现中华民族伟大“中国梦”的重要保障．某地政府在对山区乡镇企业实施精准扶贫的工作中，准备投入资金将当地农产品二次加工后进行推广促销，预计该批产品销售量Q 万件(生产量与销售量相等)与推广促销费x 万元之间的函数关系为Q ＝x ＋12(其中推广促销费不能超过3万元)．已知加工此批农产品还要投入成本2⎝⎛⎭⎪⎫Q ＋1Q 万元(不包含推广促销费用)，若加工后的每件成品的销售价格定为⎝ ⎛⎭⎪⎫2＋20Q 元/件． 那么当推广促销费投入多少万元时，此批产品的利润最大？最大利润为多少？(利润＝销售额－成本－推广促销费)解 设该批产品的利润为y ，由题意知y ＝⎝⎛⎭⎪⎫2＋20Q ·Q －2⎝ ⎛⎭⎪⎫Q ＋1Q －x＝2Q ＋20－2Q －2Q －x ＝20－2Q－x＝20－4x ＋1－x ＝21－⎣⎢⎡⎦⎥⎤4x ＋1＋x ＋1，0≤x ≤3.∵21－⎣⎢⎡⎦⎥⎤4x ＋1＋x ＋1≤21－24＝17，当且仅当x ＝1时，上式取“＝”， ∴当x ＝1时，y max ＝17.答 当推广促销费投入1万元时，利润最大为17万元．反思感悟 应用题，先弄清题意(审题)，建立数学模型(列式)，再用所掌握的数学知识解决问题(求解)，最后要回应题意下结论(作答)．使用基本不等式求最值，要注意验证等号是否成立． 跟踪训练2 2016年11月3日20点43分我国长征五号运载火箭在海南文昌发射中心成功发射，它被公认为是我国从航天大国向航天强国迈进的重要标志．长征五号运载火箭的设计生产采用了很多新技术新产品，甲工厂承担了某种产品的生产，并以x 千克/时的速度匀速生产时(为保证质量要求1≤x ≤10)，每小时可消耗A 材料kx 2＋9千克，已知每小时生产1千克该产品时，消耗A 材料10千克．消耗A 材料总重量为y 千克，那么要使生产1 000千克该产品消耗A 材料最少，工厂应选取何种生产速度？并求消耗的A 材料最少为多少． 解 由题意，得k ＋9＝10，即k ＝1， 生产1 000千克该产品需要的时间是1 000x，所以生产1 000千克该产品消耗的A 材料为y ＝1 000x(x 2＋9)＝1 000⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋9x ≥1 000×29＝6 000，当且仅当x ＝9x，即x ＝3时，等号成立，且1<3<10.故工厂应选取3千克/时的生产速度，消耗的A 材料最少，最少为6 000千克．基本不等式在实际问题中的应用典例 围建一个面积为360 m 2的矩形场地，要求矩形场地的一面利用旧墙(利用的旧墙需维修)，其他三面围墙要新建，在旧墙对面的新墙上要留一个宽度为2 m 的进出口，如图．已知旧墙的维修费用为45 元/m ，新墙的造价为180 元/m.设利用的旧墙长度为x (单位：m)，修建此矩形场地围墙的总费用为y (单位：元)．试确定x ，使修建此矩形场地围墙的总费用最小，并求出最小总费用． 解 设矩形的另一边长为a m ，则y ＝45x ＋180(x －2)＋180×2a ＝225x ＋360a －360. 由已知xa ＝360，得a ＝360x，∴y ＝225x ＋3602x－360.∵x >0，∴225x ＋3602x≥2225×3602＝10 800.∴y ＝225x ＋3602x－360≥10 440.当且仅当225x ＝3602x时，等号成立．即当x ＝24 m 时，修建围墙的总费用最小，最小总费用是10 440元．[素养提升] 数学建模是对现实问题进行数学抽象，建立和求解模型的过程耗时费力，所以建立的模型要有广泛的应用才有价值．本例中所涉及的y ＝x ＋a x(a >0)就是一个应用广泛的函数模型．1．设x >0，则3－3x －1x的最大值是( )A ．3B ．3－2 2C ．－1D ．3－2 3答案 D解析 ∵x >0，∴3x ＋1x≥23x ·1x ＝23，当且仅当x ＝33时取等号，∴－⎝⎛⎭⎪⎫3x ＋1x ≤－23，则3－3x －1x≤3－23，故选D.2．已知x 2－x ＋1x －1(x >1)在x ＝t 时取得最小值，则t 等于( )A ．1＋ 2B ．2C ．3D ．4答案 B解析 x 2－x ＋1x －1＝x x －1＋1x －1＝x ＋1x －1＝x －1＋1x －1＋1≥2＋1＝3， 当且仅当x －1＝1x －1，即x ＝2时，等号成立． 3．将一根铁丝切割成三段做一个面积为2 m 2、形状为直角三角形的框架，在下列四种长度的铁丝中，选用最合理(够用且浪费最少)的是( ) A ．6.5 m B ．6.8 m C ．7 m D ．7.2 m 答案 C解析 设两直角边分别为a ，b ，直角三角形的框架的周长为l ，则12ab ＝2，∴ab ＝4，l ＝a ＋b ＋a 2＋b 2≥2ab ＋2ab ＝4＋22≈6.828(m)．∵要求够用且浪费最少，故选C. 4．已知正数a ，b 满足a ＋2b ＝2，则2a ＋1b的最小值为________．答案 4解析 2a ＋1b ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2a ＋1b ×12(a ＋2b )＝12⎝⎛⎭⎪⎫4＋a b ＋4b a≥12(4＋24)＝4. 当且仅当a b ＝4b a ，即a ＝1，b ＝12时等号成立，∴2a ＋1b的最小值为4.5．设计用32 m 2的材料制造某种长方体车厢(无盖)，按交通法规定厢宽为2 m ，则车厢的最大容积是________ m 3. 答案 16解析 设车厢的长为b m ，高为a m. 由已知得2b ＋2ab ＋4a ＝32，即b ＝16－2aa ＋1，∴V ＝a ·16－2a a ＋1·2＝2·16a －2a2a ＋1.设a ＋1＝t ，则V ＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫20－2t －18t≤2⎝⎛⎭⎪⎫20－22t ·18t ＝16，当且仅当t ＝3，即a ＝2，b ＝4时等号成立．1．知识清单：(1)已知x ，y 是正数．①若x ＋y ＝S (和为定值)，则当x ＝y 时，积xy 取得最大值． ②若x ·y ＝P (积为定值)，则当x ＝y 时，和x ＋y 取得最小值． 即：“和定积最大，积定和最小”． (2)求解应用题的方法与步骤．①审题，②建模(列式)，③解模，④作答．2．方法归纳：注意条件的变换，常用“1”的代换方法求最值． 3．常见误区：缺少等号成立的条件．1．已知正数x ，y 满足8x ＋1y＝1，则x ＋2y 的最小值是( )A ．18B ．16C ．8D ．10 答案 A解析 x ＋2y ＝(x ＋2y )⎝ ⎛⎭⎪⎫8x ＋1y ＝10＋16y x ＋x y ≥10＋216＝18，当且仅当16y x ＝x y，即x ＝4y ＝12时，等号成立．2．已知a >0，b >0，2a ＋1b ＝16，若不等式2a ＋b ≥9m 恒成立，则m 的最大值为( )A ．8B ．7C ．6D ．5 答案 C解析 由已知，可得6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a ＋1b ＝1，∴2a ＋b ＝6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a ＋1b ×(2a ＋b )＝6⎝⎛⎭⎪⎫5＋2a b＋2b a ≥6×(5＋4)＝54， 当且仅当2a b ＝2ba时，即a ＝b ＝18等号成立，∴9m ≤54，即m ≤6，故选C.3．小王从甲地到乙地往返的时速分别为a 和b (a <b )，其全程的平均时速为v ，则( ) A ．a <v <ab B ．v ＝ab C.ab <v <a ＋b2D ．v ＝a ＋b2答案 A解析 设小王从甲地到乙地行驶的路程为s ， ∵b >a >0，则v ＝2s s a ＋s b＝2ab a ＋b <2ab2ab＝ab ， 又2ab a ＋b >2ab2b＝a ，故选A. 4．若正数x ，y 满足x 2＋3xy －1＝0，则x ＋y 的最小值是( ) A.23 B.223 C.33 D.233答案 B解析 由x 2＋3xy －1＝0，可得y ＝13⎝ ⎛⎭⎪⎫1x －x .又x >0，所以x ＋y ＝2x 3＋13x≥229＝223⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当x ＝22时等号成立. 5．已知m >0，n >0，m ＋n ＝1且x ＝m ＋1m ，y ＝n ＋1n，则x ＋y 的最小值是( )A ．4B ．5C ．8D ．10 答案 B解析 依题意有x ＋y ＝m ＋n ＋1m ＋1n ＝1＋m ＋n m ＋m ＋n n ＝3＋n m ＋m n ≥3＋2＝5，当且仅当m ＝n ＝12时取等号．故选B.6．为净化水质，向一个游泳池加入某种化学药品，加药后池水中该药品的浓度C (单位：mg ·L －1) 随时间t (单位：h)的变化关系为C ＝20tt 2＋4，则经过_______ h 后池水中该药品的浓度达到最大． 答案 2解析 C ＝20t t 2＋4＝20t ＋4t. 因为t >0，所以t ＋4t≥2t ·4t＝4 ⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当t ＝4t ，即t ＝2时等号成立. 所以C ＝20t ＋4t≤204＝5，当且仅当t ＝4t ， 即t ＝2时，C 取得最大值．7.在如图所示的锐角三角形空地中，欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分)，则其边长x 为________m.答案 20解析 设矩形花园的宽为y ，则x 40＝40－y 40，即y ＝40－x ，矩形花园的面积S ＝x (40－x )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋40－x 22＝400，当且仅当x ＝20时，取等号，即当x ＝20 m 时，面积最大．8．某汽车运输公司购买一批豪华大客车投入营运，据市场分析每辆车营运的总利润y (单位：10万元)与营运年数x (x ∈N *)满足关系y ＝－x 2＋12x －25，则每辆客车营运________年时，年平均利润最大． 答案 5解析 ∵y ＝－x 2＋12x －25，∴年平均利润为y x ＝－x 2＋12x －25x＝－⎝⎛⎭⎪⎫x ＋25x ＋12≤－2x ·25x＋12＝2，当且仅当x ＝25x，即x ＝5时，等号成立．9．已知x >0，y >0且2x ＋5y ＝20.(1)求xy 的最大值； (2)求1x ＋1y的最小值．解 (1)∵2x ＋5y ＝20，x >0，y >0， ∴2x ＋5y ≥210xy ， ∴210xy ≤20，即xy ≤10， 当且仅当x ＝5，y ＝2时，等号成立， ∴xy 的最大值为10.(2)1x ＋1y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋1y ·120(2x ＋5y ) ＝120⎝ ⎛⎭⎪⎫2＋5＋5y x ＋2x y ＝120⎝ ⎛⎭⎪⎫7＋5y x ＋2x y ≥120(7＋210)， 当且仅当2x ＝5y 时，等号成立． ∴1x ＋1y 的最小值为120(7＋210)． 10．某人准备租一辆车从孝感出发去武汉，已知从出发点到目的地的距离为100 km ，按交通法规定：这段公路车速限制在40～100(单位：km/h)之间．假设目前油价为7.2元/L ，汽车的耗油率为⎝ ⎛⎭⎪⎫3＋x 2360L/h ，其中x (单位：km/h)为汽车的行驶速度，耗油率指汽车每小时的耗油量．租车需付给司机每小时的工资为76.4元，不考虑其他费用，这次租车的总费用最少是多少？此时的车速x 是多少？(注：租车总费用＝耗油费＋司机的工资) 解 设总费用为y 元． 由题意，得y ＝76.4×100x ＋7.2×100x ×⎝ ⎛⎭⎪⎫3＋x 2360＝9 800x＋2x (40≤x ≤100)．因为y ＝9 800x＋2x ≥219 600＝280.当且仅当9 800x＝2x ，即x ＝70时取等号．所以这次租车的总费用最少是280元，此时的车速为70 km/h.11．设0<x <1，则4x ＋11－x 的最小值为( )A ．10B ．9C ．8 D.272答案 B解析 ∵0<x <1，∴1－x >0， 4x＋11－x ＝[x ＋(1－x )]·⎝ ⎛⎭⎪⎫4x ＋11－x ＝4＋41－x x ＋x 1－x ＋1≥5＋241－xx·x1－x＝5＋2×2＝9. 当且仅当41－xx＝x1－x， 即x ＝23时，等号成立．∴4x ＋11－x的最小值为9. 12．设自变量x 对应的因变量为y ，在满足对任意的x ，不等式y ≤M 都成立的所有常数M 中，将M 的最小值叫做y 的上确界．若a ，b 为正实数，且a ＋b ＝1，则－12a －2b 的上确界为( )A ．－92 B.92 C.14D ．－4答案 A解析 因为a ，b 为正实数，且a ＋b ＝1， 所以12a ＋2b ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ＋2b ×(a ＋b )＝52＋⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2a ＋2a b ≥52＋2b 2a ×2a b ＝92，当且仅当b ＝2a ，即a ＝13，b ＝23时等号成立，因此有－12a －2b ≤－92，即－12a －2b 的上确界为－92.13．一个矩形的周长为l ，面积为S ，则如下四组数对中，可作为数对(S ，l )的序号是( )①(1,4)；②(6,8)；③(7,12)；④⎝ ⎛⎭⎪⎫3，12.A ．①③B ．①③④C ．②④D ．②③④答案 A解析 设矩形的长和宽分别为x ，y ，则x ＋y ＝12l ，S ＝xy .对于①(1,4)，则x ＋y ＝2，xy ＝1， 根据基本不等式满足xy ≤⎝⎛⎭⎪⎫x ＋y 22，符合题意；对于②(6,8)，则x ＋y ＝4，xy ＝6， 根据基本不等式不满足xy ≤⎝⎛⎭⎪⎫x ＋y 22，不符合题意；对于③(7,12)，则x ＋y ＝6，xy ＝7，根据基本不等式满足xy ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋y 22，符合题意；对于④⎝ ⎛⎭⎪⎫3，12，则x ＋y ＝14，xy ＝3， 根据基本不等式不满足xy ≤⎝⎛⎭⎪⎫x ＋y 22，不符合题意．综合，可作为数对(S ，l )的序号是①③. 14．已知不等式2x ＋m ＋8x －1>0对任意的x >1恒成立，则实数m 的取值范围为________． 答案 {m |m >－10}解析 ∵2x ＋m ＋8x －1>0在x >1时恒成立， ∴m >－2x －8x －1＝－2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋4x －1＝－2⎝⎛⎭⎪⎫x －1＋4x －1＋1， 又x >1时，x －1>0，x －1＋4x －1＋1≥2x －1·4x －1＋1＝5，当且仅当x －1＝4x －1，即x ＝3时，等号成立， ∴－2⎝⎛⎭⎪⎫x －1＋4x －1＋1≤－2×5＝－10. ∴m >－10，∴实数m 的取值范围为{m |m >－10}．15．若不等式ax 2＋1x 2＋1≥2－3a3(a >0)恒成立，则实数a 的取值范围是________． 答案 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪a ≥19 解析 原不等式可转化为a (x 2＋1)＋1x 2＋1≥23， 又a >0， 则a (x 2＋1)＋1x 2＋1≥2a x 2＋1·1x 2＋1＝2a ，当且仅当a (x 2＋1)＝1x 2＋1， 即a ＝1x 2＋12时等号成立，则根据恒成立的意义可知2a ≥23，解得a ≥19.16．某厂家拟在2020年举行某产品的促销活动，经调查，该产品的年销售量(即该产品的年产量)x (单位：万件)与年促销费用m (m ≥0)(单位：万元)满足x ＝3－km ＋1(k 为常数)，如果不举行促销活动，该产品的年销量是1万件．已知2020年生产该产品的固定投入为8万元，每生产1万件该产品需要再投入16万元，厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金，不包括促销费用)．那么该厂家2020年的促销费用为多少万元时，厂家的利润最大？最大利润为多少？ 解 设2020年该产品利润为y ， 由题意，可知当m ＝0时，x ＝1， ∴1＝3－k ，解得k ＝2，∴x ＝3－2m ＋1， 又每件产品的销售价格为1.5×8＋16xx元，∴y ＝x ⎝⎛⎭⎪⎫1.5×8＋16x x－(8＋16x ＋m )＝4＋8x －m ＝4＋8⎝⎛⎭⎪⎫3－2m ＋1－m ＝－⎣⎢⎡⎦⎥⎤16m ＋1＋m ＋1＋29， ∵m ≥0，16m ＋1＋(m ＋1)≥216＝8， 当且仅当16m ＋1＝m ＋1，即m ＝3时等号成立， ∴y ≤－8＋29＝21，∴y max ＝21.故该厂家2020年的促销费用为3万元时，厂家的利润最大，最大利润为21万元．。
高一数学必修一中的函数极值与最值应用
高一数学必修一中的函数极值与最值应用在高一数学必修一的学习中，函数极值与最值是非常重要的概念，它们在解决实际问题和数学理论中都有着广泛的应用。
首先，我们来明确一下函数极值和最值的定义。
函数的极值是指在函数定义域内的某个局部范围内，函数取得的最大值或最小值。
而函数的最值则是指在整个定义域内，函数所取得的最大值或最小值。
那么，如何求函数的极值和最值呢？这就需要用到导数这个工具。
对于一个可导函数，如果在某一点处导数为零，且在该点两侧导数的符号发生变化，那么这个点就是函数的极值点。
当导数从负变为正时，这个极值点是极小值点；当导数从正变为负时，这个极值点是极大值点。
在实际应用中，函数极值和最值有着诸多方面的体现。
比如在经济领域，企业常常需要考虑成本和利润的问题。
假设一家企业生产某种产品，其成本函数为 C(x)，收入函数为 R(x)，那么利润函数 P(x) ＝ R(x) C(x)。
通过求利润函数的极值和最值，企业可以确定最优的生产数量，以实现利润的最大化。
再比如在物理问题中，常常会涉及到能量的变化。
例如一个物体在重力作用下自由下落，其高度与时间的关系可以用一个函数来表示。
通过求这个函数的极值和最值，可以确定物体下落的最大速度、最大高度等关键物理量。
在几何问题中，也经常会用到函数的极值和最值。
比如要在一个给定的矩形材料上剪出一个最大的圆形，就需要建立矩形边长与圆的半径之间的函数关系，然后求出这个函数的最值，从而确定圆的最大半径。
让我们通过一些具体的例子来更深入地理解函数极值与最值的应用。
例 1：某工厂生产一种产品，其成本 C 与产量 x 之间的函数关系为C(x) ＝ 2x^2 10x ＋ 50。
求当产量为多少时，平均成本最低？首先，平均成本函数为 C(x)／x ＝ 2x 10 ＋ 50/x 。
对其求导，得到导数为 2 50/x^2 。
令导数等于 0 ，解得 x ＝ 5 。
当 x ＜ 5 时，导数小于 0 ，函数单调递减；当 x ＞ 5 时，导数大于 0 ，函数单调递增。
二次函数在给定区间上的最大(小)值
给定区间上二次函数的最大（小）值课件：/view/c8ff6921ccbff121dd36835a.html?st=1教案背景：二次函数是高中数学中的基本知识和重点知识，许多问题都是通过转化为给定区间上二次函数的问题得以解决。
正因如此，二次函数知识的考查理所当然的成为高考重点考查的座上客，探究给定区间上二次函数的最大（小）值很有必要。
教学课题：给定区间上二次函数的最大（小）值教材分析：本节课是高一数学必修一第二章函数中的《二次函数的性质》一课的继续，《二次函数性质》研究了定义域是R上二次函数的基本性质，然而高考更多的是考查二次函数（或可化归为二次函数）在给定区间上的最值问题。
处理函数最值问题通常有两种方法：一是借助导数工具研究函数在给定区间上的单调性和极值，求出各极值点和两端点（在区间内时）处的函数值，比较后得出函数的最值；二是将函数化归为给定区间上的基本函数（多为二次函数），然后借助基本函数的单调性求解。
我根据教材的内容，结合课后习题的设计，策划了这节探究课。
教学目标：1.会用配方法求给定区间上二次函数的最大值和最小值。
2.通过学习和探究，培养学生的观察概括能力及分析解决问题的能力。
3.通过学习探究活动，进一步渗透分类思想，培养学生思维的严谨性，激发学习数学的热情。
教学重点：给定区间上二次函数最大（小）值的求法教学难点：确定分类依据教学方法：引导探究教学用具：电脑课件教学过程：板书设计给定区间上二次函数的最大（小）值1、不含参数2、含有参数（定轴动区间，动轴定区间）教学反思：这节课的重点是认识定义域不是R时，二次函数的图像特征。
我以求二次函数的最值为载体，引导学生进行探究体验。
本节课的难点是确定分类讨论的依据。
为了解决这一问题，我引导学生从四个层面逐步进行突破：一是不含参数的具体情形，为突破难点做准备；二是引入参数后，通过课件动态演示，帮助学生解决“分几类，为什么”问题；三是通过观察概括发现分类依据，用描述性语句进行叙述；四是引导学生将描述性的语句转化为符号语言（数学式子）。
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§1．3．1函数的最大（小）值
一．教学目标
1．知识与技能：
理解函数的最大（小）值及其几何意义．
学会运用函数图象理解和研究函数的性质．
2．过程与方法：
通过实例，使学生体会到函数的最大（小）值，实际上是函数图象的最高（低）点的纵
坐标，因而借助函数图象的直观性可得出函数的最值，有利于培养以形识数的解题意识．
3．情态与价值
利用函数的单调性和图象求函数的最大（小）值，解决日常生活中的实际问题，激发学
生学习的积极性．
二．教学重点和难点
教学重点：函数的最大（小）值及其几何意义
教学难点：利用函数的单调性求函数的最大（小）值．
三．学法与教学用具
1．学法：学生通过画图、观察、思考、讨论，从而归纳出求函数的最大（小）值的方法
和步骤．
2．教学用具：多媒体手段
四．教学思路
（一）创设情景，揭示课题．
画出下列函数的图象，指出图象的最高点或最低点，并说明它能体现函数的什么特征？
①()3fxx ②()3[1,2]fxxx
③2()21fxxx ④2()21[2,2]fxxxx
（二）研探新知
1．函数最大（小）值定义
最大值：一般地，设函数()yfx的定义域为I，如果存在实数M满足：
（1）对于任意的xI，都有()fxM；
（2）存在0xI，使得0()fxM．
那么，称M是函数()yfx的最大值．
思考：依照函数最大值的定义，结出函数()yfx的最小值的定义．
注意：
①函数最大（小）首先应该是某一个函数值，即存在0xI，使得0()fxM；
②函数最大（小）应该是所有函数值中最大（小）的，即对于任意的xI，都有
()(())fxMfxm
．
2．利用函数单调性来判断函数最大（小）值的方法．
①配方法 ②换元法 ③数形结合法
（三）质疑答辩，排难解惑．
例1．（教材P30例3）利用二次函数的性质确定函数的最大（小）值．
解（略）
例2．将进货单价40元的商品按50元一个售出时，能卖出500个，若此商品每个涨价1元，
其销售量减少10个，为了赚到最大利润，售价应定为多少？
解：设利润为y元，每个售价为x元，则每个涨（x－50）元，从而销售量减少
10(50),x个共售出500-10(x-50)=100-10x(个)
∴y=(x-40)(1000-10x)
9000(50x2=-10(x-70)
＜100）
∴max709000xy时
答：为了赚取最大利润，售价应定为70元．
例3．求函数21yx在区间 上的最大值和最小值．
解：（略）
例4．求函数1yxx的最大值．
解：令2101txxt有则
22151()024yttttQ
21()02t
2155()244t
.5原函数的最大值为4
（四）巩固深化，反馈矫正．
（1）求函数|3||1|yxx的最大值和最小值．
（2）如图，把截面半径为25cm的图形木头锯成矩形木料，如果矩形一边长为x，面积
为y，试将y表示成x的函数，并画出函数的大致图象，并判断怎样锯才能使得截面面积最
大？
（五）归纳小结
求函数最值的常用方法有：
（1）配方法：即将函数解析式化成含有自变量的平方式与常数的和，然后根据变量的取
值范围确定函数的最值．
（2）换元法：通过变量式代换转化为求二次函数在某区间上的最值．
（3）数形结合法：利用函数图象或几何方法求出最值．
（六）设置问题，留下悬念．
1．课本P39（A组） 5.
2．求函数21yxx的最小值．
3．求函数223yxxx当自变量在下列范围内取值时的最值．
①10x ② 03x ③(,)x
A组
一、选择题：
1．若一次函数),()0(在kbkxy上是单调减函数，则点),(bk在直角坐标平面的（ ）
A．上半平面 B．下半平面 C．左半平面 D．右半平面
2．函数y=x2+x+2单调减区间是( )
A ． B．（－1，+∞） C．（－∞，－21） D．（－∞，+∞）
3．下列函数在（0，3）上是增函数的是（ ）
A．xy1 B．2xy C．2xy D．122xxy
25
1yx234
1
2
3
4
5
-1-2-3-4-5
-1
-2
o
4．已知函数2)1(2)(2xaxxf在区间（-∞，4）上是减函数，则实数a的取值范围是
（ ）
A．a≥3 B．a≤-3 C．a≥-3 D．a≤5
5．设A=（b＞1），)(1)1(21)(2Axxxf，若f（x）的值域也是A，则b值是（ ）
A．23 B．2 C．3 D．27
6．定义在R上的f（x）满足f（－x）＝f（x），且在（－∞，0）上是增函数，若)1()1(2faf，
则a的取值范围是（ ）
A．2||a B．|a|>2 C．1|1|2a D．2||a
二、填空题：
7．若函数f(x)=(-k2+3k+4)x+2是增函数，则k 的范围是
8．定义在区间上的增函数f（x），最大值是________，最小值是________。
定义在区间上的减函数g（x），最大值是________，最小值是________。
9．一般地，家庭用电量y（千瓦）与气温x（℃）有函数关系)(xfy。图（1）表示某年
12个月中每月的平均气温，图（2）表示某家庭在12个月中每月的用电量. 试在数集
xxxA,305|{
是2.5的整数倍}中确定一个最小值1x和最大值2x，使
],[)(21xxxfy是上的增函数，则区间[1x
，x2]= .
10．读图分析：设定义在4,4的函数()yfx的图象
如图所示（图中坐标点都是实心点），请填写以下几个空格：
（1）若()yfx，2,3x，则y___________。
（2）若()yfx的定义域为4,4，则函数(1)yfx
的定义域为____________。
（3）该函数的单调增区间为__________、
__________、_________。
（4）方程()3fx（4,4x）的解个数为____(个)。
11．函数122xxy在区间上是增函数，则a的取值范围是________。
12．函数21fxx的单调递增区间是＿＿＿＿＿＿＿。
三、解答题：
13．画出函数|6|2xxy的图象，并求出此函数的单调区间。
14．利用函数单调性定义，证明函数21xxy在（-1，1）上是增函数。