学案12函数的最值作业
高二数学下册学案:函数的极值与导数

编 课 号 题 授课时间 班 级 姓 名
【导学过程】 一般地,当函数 f(x)在点 x0 处连续时,判别 f(x0)是极大(小)值的 方法是: ⑴如果在 x0 附近的左侧 f '(x)>0,右侧 f '(x)<0,那么,f(x0)是________ ⑵如果在 x0 附近的左侧 f '(x)<0,右侧 f '(x)>0,那么,f (x0)是________ 注意:导数为 0 的点不一定是极值点. 探究一:极值点两侧导数正负符号有何规律? 1 例 1.求 f x x3 4 x 4 的极值 3 填4) f ( x) 3x x3
2.已知 f ( x) ax bx cx(a 0) 在 x=±1 时取得极值,且 f(1)=-1,
3 2
(1)试求常数 a、b、c 的值; (2)试判断 x=±1 时函数取得极小值还是极大值,并说明理由.
x
f '( x)
(–∞, –2)
–2
(–2, 2)
2
( 2, +∞)
f (x)
探究二:极值点处导数值(即切线斜率)有何特点? 例 2.求 y=(x2-1)3+1 的极值
1
【达标检测】 1.求下列函数的极值: (1) f ( x) 6x2 x 2 (2) f ( x) x3 27 x
【课后反思】
2
3
[拓展提升] 1. 函数 f ( x) a ln x bx 3x 的极值点为 x1 1 ,x2 2 , 则a
2
,b
.
3 2 ★2.已知函数 f ( x) x 3ax 2bx 在 x 1 处有极小值 1 ,试求 a , b 的值,并求出 f ( x) 的
单调区间.
【金版新学案】高一数学人教A版必修一练习:1.3.1.2函数的最大值、最小值(含答案解析)

(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题 (每题 5分,共 20 分)1.以下函数在 [1,4] 上最大值为 3的是()1A. y=x+2 B . y= 3x- 2C. y= x2D. y= 1- x分析:B、 C 在 [1,4] 上均为增函数, A 、 D 在 [1,4] 上均为减函数,代入端点值,即可求得最值,应选 A.答案:Ax+ 7x∈ [ -1,,2.函数 f( x)=则 f(x)的最大值、最小值分别为 ()2x+ 6x∈ [1, 2],A. 10,6 B .10,8C. 8,6D.以上都不对分析:当- 1≤x<1 时, 6≤x+7<8 ,当 1≤x≤2时, 8≤2x+6≤10.∴f(x)min= f(- 1)= 6,f(x)max= f(2)= 10.应选 A.答案:A3.已知函数f(x)=- x2+ 4x+ a,x∈ [0,1] ,若 f(x) 有最小值- 2,则 f(x)的最大值为 () A.- 1 B .0C. 1D. 2分析:∵ f(x)=- (x2-4x+ 4)+ a+4=- (x- 2)2+ 4+ a,∴函数 f(x)图象的对称轴为x= 2.∴f(x)在 [0,1] 上单一递加.又∵ f(x)min=- 2,∴ f(0)=- 2,即 a=- 2.∴f(x)max= f(1) =- 1+ 4- 2= 1.答案:C4.当 0≤x≤2时, a<- x2+2x 恒建立,则实数 a 的取值范围是 ()A. (-∞, 1] B .( -∞, 0]C. ( -∞, 0)D. (0,+∞)分析:令 f(x)=- x2+ 2x,则 f(x)=- x2+ 2x=- ( x-1)2+1.又∵ x∈ [0,2] ,∴ f( x)min= f(0) = f(2)= 0.∴ a<0.答案:C二、填空题 (每题 5分,共15 分)1在 [2,3] 上的最小值为 ________.5.函数 y=x-1分析:作出图象可知y=1在[2,3]上是减函数, y min=113- 1= . x- 12答案:126.已知函数 f(x) = x2- 6x+ 8,x∈ [1, a],而且 f(x)的最小值为 f(a),则实数 a 的取值范围是 ________.分析:如右图可知 f(x)在 [1, a]内是单一递减的,又∵ f(x)的单一递减区间为 (-∞,3] ,∴ 1<a≤3.答案:(1,3]7.关于函数 f(x)= x2+ 2x,在使 f(x) ≥M 建立的全部实数M 中,我们把 M 的最大值 M max =- 1 叫做函数 f(x)= x2+ 2x 的下确界,则关于 a∈R,且 a≠0,a2- 4a+ 6 的下确界为 ________.分析:a2- 4a+ 6= (a- 2)2+ 2≥2,2则 a - 4a+ 6 的下确界为 2.三、解答题 (每题 10 分,共 20 分 )2x+ 18.已知函数f(x)=x+1 .(1)用定义证明函数在区间[1,+∞)上是增函数;(2)求该函数在区间[2,4] 上的最大值与最小值.2x1+ 12x2+1分析: (1)证明:任取x1, x2∈ [1,+∞),且 x1<x2,则 f(x1)- f( x2)=x1+1-x2+1=x1- x2.x1+x2+∵1≤x1<x2,∴ x1- x2<0, (x1+ 1)(x2+ 1)>0,∴f(x1) - f(x2)<0 ,即 f(x1)<f(x2),∴函数 f(x)在 [1,+∞)上是增函数.(2)由 (1)知函数 f(x) 在区间 [2,4] 上是增函数,∴f(x)max= f(4) =2×4+1=9,4+1 52×2+ 15f(x)min= f(2)=2+1 =3.9.有甲、乙两种商品,经营销售这两种商品所能获取的收益挨次是P(万元 )和 Q(万元 ),x3它们与投入资本x(万元 )的关系有经验公式:P=5, Q=5x.今有 3万元资本投入经营甲、乙两种商品,为获取最大收益,对甲、乙两种商品的资本投入分别应为多少?能获取的最大收益是多少?分析:设对甲种商品投资 x 万元,则对乙种商品投资(3- x)万元,总收益为y 万元,依据题意得 y=1x+33- x(0 ≤x≤ 3).55令 3- x= t,则 x= 3- t2,0≤t≤ 3.12313221因此 y=5(3- t ) +5t =-5t-2+20,t∈ [0, 3].当 t=3时, y max=21,此时 x= 0.75,3- x= 2.25. 220由此可知,为获取最大收益,对甲、乙两种商品的资本投入分别为0.75 万元和 2.25 万元,获取的最大收益为 1.05 万元.。
初二数学培优学案12--一次函数

初二数学培优学案(12)----一次函数一、一次函数的解析式 1.要使y=(m-2)xn-1+n 是关于x 的一次函数,n,m 应满足 , .2.下列函数中是一次函数的是( ) A.122-=x yB.x y 1-= C.31+=x y D.1232-+=x x y3.已知,在平面直角坐标系内,点A 的坐标为(0,24),经过原点的直线l 1与经过点A 的直线l 2相交于点B ,点B 坐标为(18,6).求直线l 1,l 2的表达式;4.汽车从A 站经B 站后匀速开往C 站,已知离开B 站9分时,汽车离A 站10千米,又行驶一刻钟,离A 站20千米.(1)写出汽车与B 站距离y 与B 站开出时间t 的关系;(2)如果汽车再行驶30分,离A 站多少千米?5.甲乙两个仓库要向A 、B 两地运送水泥,已知甲库可调出100吨水泥,乙库可调出80吨水泥,A 地需70吨水泥,B 地需110吨水泥,两库到A ,B 两地的路程和运费如下表(表中运费栏“元/(吨、千米)”表示每吨水泥运送1千米所需人民币)路程/千米运费(元/吨、千米) 甲库乙库 甲库 乙库 A 地20151212B 地25 20 10 8 (1)设甲库运往A 地水泥x 吨,求总运费y (元)关于x (吨)的函数关系式,画出它的图象(草图).(2)当甲、乙两库各运往A 、B 两地多少吨水泥时,总运费最省?最省的总运费是多少二、一次函数的图像性质1.一次函数y kx b =+的图象过点(,1)m 和(1,)m 两点,且1m >,则k = ,b 的取值范围是 .2.b 为 时,直线2y x b =+与直线34y x =-的交点在x 轴上.3.已知直线42y x =-与直线3y m x =-的交点在第三象限内,则m 的取值范围是 .4.图3中,表示一次函数y mx n =+与正比例函数(y mx m =、n 是常数,且0,0)m n ≠<的图象的是( )5.直线y kx b =+经过一、二、四象限,则直线y bx k =-的图象只能是图4中的( )6.若直线11y k x =+与24y k x =-的交点在x 轴上,那么12k k 等于( ) .4A .4B - 1.4C 1.4D -7.直线0px qy r ++=(0)pq ≠如图5,则下列条件正确的是( ) .,1A p q r == .,0B p q r == .,1C p q r =-= .,0D p q r =-= 8.直线y kx b =+经过点(1,)A m -,(,1)B m (1)m >,则必有( ) A. 0,0k b >> .0,0B k b >< .0,0C k b <> .0,0D k b << 9.如果0ab >,0a c <,则直线a cy x b b=-+不通过( ) A .第一象限 B .第二象限C .第三象限 D .第四象限10.已知关于x 的一次函数27y mx m =+-在15x -≤≤上的函数值总是正数,则m 的取值范围是( ) A .7m > B .1m > C .17m ≤≤ D .都不对11.已知直线(0)y kx b k =+≠与x 轴的交点在x 轴的正半轴,下列结论:① 0,0k b >>;②0,0k b ><;③0,0k b <>;④0,0k b <<,其中正确的个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个12.如图7,A 、B 两站相距42千米,甲骑自行车匀速行驶,由A 站经P 处去B 站,上午8时,甲位于距A 站18千米处的P 处,若再向前行驶15分钟,使可到达距A 站22千米处.设甲从P 处出发x 小时,距A 站y 千米,则y 与x 之间的关系可用图象表示为( )13.在平面直角坐标系中,将直线23+-=x y 向下平移动4个单位长度后,所得直线的解析式为( )。
全国名校高考数学优质学案汇编(附详解)第十二节 导数与函数的极值、最值

第十二节导数与函数的极值、最值[考纲传真] 1.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件. 2.会用导数求函数的极大(小)值(其中多项式函数不超过三次). 3.会求闭区间上函数的最大(小)值(其中多项式函数不超过三次).知识点1函数的极值与导数1.函数的极小值与极小值点若函数f(x)在点x=a处的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,且f′(a)=0,而且在x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则a点叫函数的极小值点,f(a)叫函数的极小值.2.函数的极大值与极大值点若函数f(x)在点x=b处的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,且f′(b)=0,而且在x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则b点叫函数的极大值点,f(b)叫函数的极大值.极大值和极小值统称为极值.知识点2函数的最值与导数1.函数f(x)在[a,b]上有最值的条件如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.2.求y=f(x)在[a,b]上的最大(小)值的步骤(1)求函数y=f(x)在(a,b)内的极值.(2)将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.1.必会知识(1)对于可导函数f(x),f′(x0)=0是函数f(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件.(2)对于可导函数f(x),函数有极值是函数有最值的既不充分也不必要条件.2.必知联系(1)求最值时,应注意极值点和所给区间的关系,关系不确定时应分类讨论. (2)函数最值是“整体”概念,函数极值是“局部”概念.正确区分最值与极值的区别与联系.1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数的极大值一定比极小值大.( )(2)对可导函数f (x ),f ′(x 0)=0是x 0为极值点的充要条件.( )(3)函数的最大值不一定是极大值,函数的最小值也不一定是极小值.( ) (4)三次函数在R 上必有极大值和极小值.( ) 【解析】 (1)错误.极大值与极小值没有关系.(2)错误.例如y =x 3在x =0处f ′(0)=0但0不是函数的极值点. (3)正确.当最值在区间端点取得时,最值不是极值. (4)错误.如y =x 3在R 上无极值. 【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)×2.(教材改编)函数f (x )=13x 3-4x +4的极大值为( ) A.283 B .6 C.263D .7【解析】 f ′(x )=x 2-4=(x +2)(x -2),f (x )在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,所以f (x )的极大值为f (-2)=283.【答案】 A3.(优质试题·西安模拟)设函数f (x )=x ·e x ,则( ) A .x =1为f (x )的极大值点 B .x =1为f (x )的极小值点 C .x =-1为f (x )的极大值点 D .x =-1为f (x )的极小值点 【解析】 ∵f (x )=x e x ,∴f ′(x )=e x +x e x =e x (1+x ).∴当f ′(x )≥0时,即e x (1+x )≥0,即x ≥-1, ∴当x ≥-1时,函数y =f (x )为增函数;同理可求, 当x <-1时,函数f (x )为减函数. ∴x =-1时,函数f (x )取得极小值. 【答案】 D4.f (x )=13x 3-4x +4在[0,3]上的最小值为________.【解析】 f ′(x )=x 2-4,令f ′(x )=0,得x =-2,或x =2,f (0)=4,f (2)=-43,f (3)=1,所以最小值为-43.【答案】 -43考向1应用导数解决极值问题图2-12-11.(优质试题·郑州模拟)设函数f (x )在R 上可导,其导函数为f ′(x )且函数y =(1-x )f ′(x )的图象如图2-12-1所示,则下列结论中一定成立的是( )A .函数f (x )有极大值f (2)和极小值f (1)B .函数f (x )有极大值f (-2)和极小值f (1)C .函数f (x )有极大值f (2)和极小值f (-2)D .函数f (x )有极大值f (-2)和极小值f (2)【解析】 由题图可知,当x <-2时,f ′(x )>0;当-2<x <1时,f ′(x )<0;当1<x <2时,f ′(x )<0;当x >2时,f ′(x )>0.由此可以得到函数f (x )在x =-2处取得极大值,在x =2处取得极小值.【答案】 D2.(优质试题·陕西高考)对二次函数f(x)=ax2+bx+c(a为非零整数..),四位同学分别给出下列结论,其中有且只有一个结论是错误的,则错误的结论是()A.-1是f(x)的零点B.1是f(x)的极值点C.3是f(x)的极值D.点(2,8)在曲线y=f(x)上【解析】A中-1是f(x)的零点,则有a-b+c=0.①B中1是f(x)的极值点,则有b=-2a.②C中3是f(x)的极值,则有4ac-b24a=3.③D中点(2,8)在曲线y=f(x)上,则有4a+2b+c=8.④联立①②③解得a=-34,b=32,c=94.联立②③④解得a=5,b=-10,c=8,从而可判断A错误,故选A. 【答案】 A3.(优质试题·泉州模拟)已知函数f(x)=x-1+ae x(a∈R,e为自然对数的底数).(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,求a的值;(2)求函数f(x)的极值.【解】(1)由f(x)=x-1+ae x,得f′(x)=1-a e x.又曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,得f′(1)=0,即1-ae=0,解得a=e.(2)f′(x)=1-ae x,①当a≤0时,f′(x)>0,f(x)为(-∞,+∞)上的增函数,所以函数f(x)无极值.②当a>0时,令f′(x)=0,得e x=a,即x=ln a.x∈(-∞,ln a),f′(x)<0;x∈(ln a,+∞),f′(x)>0,所以f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增,故f(x)在x=ln a处取得极小值,且极小值为f(ln a)=ln a,无极大值.综上,当a≤0时,函数f(x)无极值;当a>0时,f(x)在x=ln a处取得极小值ln a,无极大值.求函数f(x)极值的步骤1.确定函数的定义域.2.求导数f′(x).3.解方程f′(x)=0,求出函数定义域内的所有根.4.列表检验f′(x)在f′(x)=0的根x0左右两侧值的符号,如果左正右负,那么f(x)在x0处取极大值,如果左负右正,那么f′(x)在x0处取极小值.考向2应用导数解决函数的最值问题(1)(优质试题·青岛模拟)已知a,b为正实数,函数f(x)=ax3+bx+2x 在[0,1]上的最大值为4,则f(x)在[-1,0]上的最小值为()A.-32 B.32C.-2 D.2(2)(优质试题·安徽高考)设函数f(x)=1+(1+a)x-x2-x3,其中a>0.①讨论f(x)在其定义域上的单调性;②当x∈[0,1]时,求f(x)取得最大值和最小值时的x的值.【解析】(1)∵a,b为正实数,函数f(x)=ax3+bx+2x,所以f′(x)=3ax2+b+2x ln 2,当x∈[0,1]时,3ax2≥0,2x ln 2>0,b>0,所以f′(x)>0,即f(x)在[0,1]上是增函数,所以f(1)最大且为a+b+2=4,所以a+b=2,①又当-1≤x≤0时,3ax2≥0,2x ln 2>0,所以f′(x)>0,即f(x)在[-1,0]上是增函数,所以f(-1)最小且为-(a+b)+12,②由①②知f(-1)=-3 2.【答案】 A(2)①f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=1+a-2x-3x2.令f′(x)=0,得x1=-1-4+3a3,x2=-1+4+3a3,x1<x2,所以f′(x)=-3(x-x1)(x-x2).当x<x1或x>x2时,f′(x)<0;当x1<x<x2时,f′(x)>0.故f(x)在(-∞,x1)和(x2,+∞)内单调递减,在(x1,x2)内单调递增.②因为a>0,所以x1<0,x2>0.a.当a≥4时,x2≥1,由①知,f(x)在[0,1]上单调递增,所以f(x)在x=0和x=1处分别取得最小值和最大值.b.当0<a<4时,x2<1,由①知,f(x)在[0,x2]上单调递增,在[x2,1]上单调递减,所以f(x)在x=x2=-1+4+3a3处取得最大值.又f(0)=1,f(1)=a,所以当0<a<1时,f(x)在x=1处取得最小值;当a=1时,f(x)在x=0处和x=1处同时取得最小值;当1<a<4时,f(x)在x=0处取得最小值.求函数f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤1.求函数在(a,b)内的极值.2.求函数在区间端点的函数值f(a),f(b).3.将函数f(x)的各极值与f(a),f(b)比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.[变式训练]1.(优质试题·荆州模拟)已知函数f(x)=13x3-x2-x+m在[0,1]上的最小值为13,则实数m 的值为________.【解析】 函数f (x )=13x 3-x 2-x +m ,可得f ′(x )=x 2-2x -1, 令x 2-2x -1=0,可得x =1±2.当x ∈(1-2,1+2)时,f ′(x )<0,即函数f (x )在(1-2,1+2)上是减函数,即f (x )在[0,1]上的最小值为f (1), 所以13-1-1+m =13,解得m =2. 【答案】 22.设函数f (x )=a ln x -bx 2(x >0),若函数f (x )在x =1处与直线y =-12相切, (1)求实数a ,b 的值;(2)求函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上的最大值.【解】 (1)f ′(x )=ax -2bx ,∵函数f (x )在x =1处与直线y =-12相切, ∴⎩⎪⎨⎪⎧f ′(1)=a -2b =0,f (1)=-b =-12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =12.(2)f (x )=ln x -12x 2,f ′(x )=1x -x =1-x 2x , 当1e ≤x ≤e 时,令f ′(x )>0,得1e <x <1, 令f ′(x )<0,得1<x <e ,∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,1上单调递增,在(1,e)上单调递减,∴f (x )max =f (1)=-12.考向3函数极值和最值的综合问题(1)(优质试题·枣庄模拟)已知函数f(x)=-x3+ax2-4在x=2处取得极值,若m∈[-1,1],则f(m)的最小值为________.(2)(优质试题·北京高考)设函数f(x)=x22-k ln x,k>0.①求f(x)的单调区间和极值;②证明:若f(x)存在零点,则f(x)在区间(1,e]上仅有一个零点.【解析】(1)f′(x)=-3x2+2ax,由f(x)在x=2处取得极值知f′(2)=0. 即-3×4+2a×2=0,故a=3.由此可得f(x)=-x3+3x2-4.f′(x)=-3x2+6x,由此可得f(x)在(-1,0)上单调递减.在(0,1)上单调递增,∴对m∈[-1,1]时,f(m)min=f(0)=-4.【答案】-4(2)①由f(x)=x22-k ln x(k>0),得x>0且f′(x)=x-kx=x2-kx.由f′(x)=0,解得x=k(负值舍去).f(x)与f′(x)在区间(0,+∞)上的情况如下:.f(x)在x=k处取得极小值f(k)=k(1-ln k)2.②证明:由①知,f(x)在区间(0,+∞)上的最小值为f(k)=k(1-ln k)2.因为f(x)存在零点,所以k(1-ln k)2≤0,从而k≥e.当k=e时,f(x)在区间(1,e)上单调递减,且f(e)=0,所以x=e是f(x)在区间(1,e]上的唯一零点.当k>e时,f(x)在区间(1,e)上单调递减,且f(1)=12>0,f(e)=e-k2<0,所以f (x )在区间(1,e]上仅有一个零点.综上可知,若f (x )存在零点,则 f (x )在区间(1,e]上仅有一个零点.求一个函数在闭区间上的最值和在无穷区间(或开区间)上的最值时,方法是不同的.求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,不仅要研究其极值情况,还要研究其单调性,并通过单调性和极值情况,画出函数的大致图象,然后借助图象观察得到函数的最值.[变式训练](优质试题·北京模拟)已知函数f (x )=ax 2+bx +ce x (a >0)的导函数y =f ′(x )的两个零点为-3和0.(1)求f (x )的单调区间;(2)若f (x )的极小值为-e 3,求f (x )在区间[-5,+∞)上的最大值. 【解】 (1)由题意知,f ′(x )=(2ax +b )e x -(ax 2+bx +c )e x(e x )2=-ax 2+(2a -b )x +b -c e x,令g (x )=-ax 2+(2a -b )x +b -c ,因为e x >0,所以y =f ′(x )的零点就是g (x )=-ax 2+(2a -b )x +b -c 的零点,且f ′(x )与g (x )符号相同.又因为a >0,所以当-3<x <0时,g (x )>0,即f ′(x )>0,当x <-3或x >0时,g (x )<0,即f ′(x )<0,所以f (x )的单调增区间是(-3,0),单调减区间是(-∞,-3),(0,+∞).(2)由(1)知,x =-3是f (x )的极小值点,所以有 ⎩⎪⎨⎪⎧9a -3b +c e-3=-e 3,g (0)=b -c =0,g (-3)=-9a -3(2a -b )+b -c =0,解得a =1,b =5,c =5,所以f(x)=x2+5x+5e x.因为f(x)的单调增区间是(-3,0),单调减区间是(-∞,-3),(0,+∞),所以f(0)=5为函数f(x)的极大值,故f(x)在区间[-5,+∞)上的最大值取f(-5)和f(0)中的最大者.而f(-5)=5e-5=5e5>5=f(0),所以函数f(x)在区间[-5,+∞)上的最大值是5e5.规范解答1.利用导数求函数的极值问题(12分)(优质试题·安徽高考)已知函数f(x)=ax(x+r)2(a>0,r>0).(1)求f(x)的定义域,并讨论f(x)的单调性;(2)若ar=400,求f(x)在(0,+∞)内的极值.【规范解答】(1)由题意可知x≠-r,所求的定义域为(-∞,-r)∪(-r,+∞).2分f(x)=ax(x+r)2=axx2+2rx+r2,f′(x)=a(x2+2rx+r2)-ax(2x+2r)(x2+2rx+r2)2=a(r-x)(x+r)(x+r)4,4分所以当x<-r或x>r时,f′(x)<0;当-r<x<r时,f′(x)>0.因此,f(x)的单调递减区间为(-∞,-r),(r,+∞);f(x)的单调递增区间为(-r,r).6分(2)由(1)的解答可知f′(r)=0,f(x)在(0,r)上单调递增,在(r,+∞)上单调递减.因此,x=r是f(x)的极大值点,所以f(x)在(0,+∞)内的极大值为f(r)=ar(2r)2=a4r=4004=100,8分f(x)在(0,+∞)内无极小值;10分综上,f(x)在(0,+∞)内极大值为100,无极小值.12分【解题程序】第一步:求f(x)的定义域;第二步:求f′(x);第三步:解不等式f′(x)>0或f′(x)<0;第四步:写出单调区间;第五步:求极大值;第六步:总结结论.【智慧心语】易错提示:(1)忽略定义域优先的原则,未求定义域导致失分.,(2)求得极值后没有对结论进行总结导致失分.防范措施:(1)求函数的极值时首先要求函数的定义域.(2)得出结论后,应进行总结,得到最后的结果.课时强化练(十五) 导数与函数的极值、最值(限时:40分钟)A组跨越本科线1.(优质试题·济宁模拟)当函数y=x·2x取极小值时,x=()A.1ln 2B.-1ln 2C.-ln 2 D.ln 2【解析】易知y′=2x+x·2x ln 2,令y′=0,解得x=-1 ln 2.【答案】 B2.(优质试题·哈尔滨模拟)函数f(x)=12x2-ln x的最小值为()A.12B.1C.0 D.不存在【解析】f′(x)=x-1x=x2-1x,且x>0.令f′(x)>0,得x>1.令f′(x)<0,得0<x<1.∴f(x)在x=1处取得极小值也是最小值,且f(1)=12-ln 1=12.【答案】 A3.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2在x =1处有极值10,则f (2)等于( ) A .11或18 B .11 C .18D .17或18【解析】 ∵函数f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2在x =1处有极值10, ∴f (1)=10,且f ′(1)=0,即⎩⎨⎧1+a +b +a 2=10,3+2a +b =0,解得⎩⎨⎧ a =-3,b =3或⎩⎨⎧a =4,b =-11.而当⎩⎨⎧a =-3,b =3时,函数在x =1处无极值,故舍去.∴f (x )=x 3+4x 2-11x +16, ∴f (2)=18.故选C. 【答案】 C4.(优质试题·宜昌模拟)已知y =f (x )是奇函数,当x ∈(0,2)时,f (x )=ln x -ax ⎝ ⎛⎭⎪⎫a >12,当x ∈(-2,0)时,f (x )的最小值为1,则a 的值等于( ) A.14 B.13 C.12D .1【解析】 由题意知,当x ∈(0,2)时,f (x )的最大值为-1.令f ′(x )=1x -a =0,得x =1a,当0<x <1a 时,f ′(x )>0;当x >1a 时,f ′(x )<0. ∴f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =-ln a -1=-1,解得a =1.【答案】 D5.函数f (x )=x 33+x 2-3x -4在[0,2]上的最小值是________.。
高二数学下册学案:函数的最值与导数

编 课 号 题 授课时间 班 级 姓 名
【导学过程】 探究一:最值的概念(最大值与最小值) 观察下面函数 y f ( x) 在区间 a, b 上的图象, 回答: (1) 在哪一点处函数 y f ( x) 有极大值和极小值? (2) 函数 y f ( x) 在 a, b 上有最大值和最小值吗?如果有, 最大值和最小值分别是什么?
探究二:利用导数求函数的最值 求函数 f ( x) x2 4x 6 在区间 1,5 内的最大值和最小值
【达标检测】 1.函数 y=f(x)在区间[a,b]上的最大值是 M,最小值是 m,若 M=m,则 f′(x)为(
1
)
A.等于 0 B.大于 0 C.小于 0 D.以上都有可能 1 1 1 2.函数 y= x 4 x 3 x 2 ,在[-1,1]上的最小值为 ( ) 4 3 2 13 A.0 B.-2 C.-1 D. 12 3.有一边长分别为 8 与 5 的长方形,在各角剪去相同的小正方形,把四边折起作成一个无 盖小盒,要使纸盒的容积最大,问剪去的小正方形的边长应为多少?
[拓展提升] 1.函数 y=2x3-3x2-12x+5 在[0,3]上的最小值是___________.
2.函数 f(x)=sinx-x 在[-
, ]上的最大值为_____;最小值为_______. 2 2
ห้องสมุดไป่ตู้
【课后反思】
2
3
202新数学复习第二章函数导数及其应用2.2函数的单调性与最值学案含解析

第二节函数的单调性与最值课标要求考情分析1。
理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义.2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质。
1。
主要考查函数单调性的判定、求单调区间、比较大小、解不等式、求最值及不等式恒成立问题.2.题型以选择题、填空题为主,若与导数交汇命题则以解答题的形式出现,属中高档题.知识点一函数的单调性1.增函数、减函数的定义定义:一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I 内某个区间D上的任意两个自变量x1,x2:(1)增函数:当x1〈x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数;(2)减函数:当x1〈x2时,都有f(x1)〉f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.2.单调性、单调区间的定义若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y =f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.注意以下结论1.对∀x1,x2∈D(x1≠x2),错误!>0⇔f(x)在D上是增函数,错误!<0⇔f(x)在D上是减函数.2.对勾函数y=x+错误!(a〉0)的增区间为(-∞,-错误!]和[错误!,+∞),减区间为[-错误!,0)和(0,错误!].3.在区间D上,两个增函数的和仍是增函数,两个减函数的和仍是减函数.4.函数f(g(x))的单调性与函数y=f(u)和u=g(x)的单调性的关系是“同增异减”.知识点二函数的最值1.思考辨析判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)对于函数f(x),x∈D,若对任意x1,x2∈D,且x1≠x2有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]〉0,则函数f(x)在区间D上是增函数.(√)(2)函数y=1x的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).(×)(3)对于函数y=f(x),若f(1)<f(3),则f(x)为增函数.(×)(4)函数y=f(x)在[1,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是[1,+∞).(×)解析:(2)此单调区间不能用并集符号连接,取x1=-1,x2=1,则f(-1)〈f(1),故应说成单调递减区间为(-∞,0)和(0,+∞).(3)应对任意的x1<x2,f(x1)〈f(x2)成立才可以.(4)若f(x)=x,f(x)在[1,+∞)上为增函数,但y=f(x)的单调递增区间是R.2.小题热身(1)下列函数中,在区间(0,+∞)内单调递减的是(A)A.y=错误!-x B.y=x2-xC.y=ln x-x D.y=e x(2)函数f(x)=-x+错误!在区间错误!上的最大值是(A)A.错误!B.-错误!C.-2 D.2(3)设定义在[-1,7]上的函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的增区间为[-1,1]和[5,7].(4)函数f(x)=错误!的值域为(-∞,2).(5)函数f(x)=错误!在[2,6]上的最大值和最小值分别是4,错误!.解析:(1)对于A,y1=错误!在(0,+∞)内是减函数,y2=x在(0,+∞)内是增函数,则y=1x-x在(0,+∞)内是减函数;B,C选项中的函数在(0,+∞)上均不单调;选项D中,y=e x 在(0,+∞)上是增函数.(2)∵函数y=-x与y=错误!在x∈错误!上都是减函数,∴函数f(x)=-x+错误!在错误!上是减函数,故f(x)的最大值为f(-2)=2-错误!=错误!.(3)由图可知函数的增区间为[-1,1]和[5,7].(4)当x≥1时,f(x)=log错误!x是单调递减的,此时,函数的值域为(-∞,0];x<1时,f(x)=2x是单调递增的,此时,函数的值域为(0,2).综上,f(x)的值域是(-∞,2).(5)函数f(x)=错误!=错误!=2+错误!在[2,6]上单调递减,所以f(x)min=f(6)=错误!=错误!。
湘教版高中同步学案数学选择性必修第二册精品课件 第1章 导数及其应用 函数的极值与导数 分层作业册
130
极大值 27
单调递减
5
极小值2
单调递增
x
2
(-∞,-3)
所以函数的另一个极值在
2
x=-3处取得,是极大值,极大值为
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
2 130
f(-3)= 27 .
B级
关键能力提升练
9.(多选题)[2024甘肃张掖高二期中]已知函数f(x)=ln x-ax2,a∈R,则下列结
间(0,+∞)上恒成立,令h(x)=-(x+1)ln(x+1),x>0,则h'(x)=-ln(x+1)-1,显然
h'(x)<0在区间(0,+∞)上恒成立,所以可知h(x)=-(x+1)ln(x+1)在区间(0,+∞)
上单调递减,h(x)<0.
因此只需满足a-1≥0即可,解得a≥1.
综上,a的取值范围为[1,+∞).
15.设f(x)=2x3+ax2+bx+1的导数为f'(x),若函数y=f'(x)的图象关于直线x=
1
1
当 a>0 时,满足 2≥1,即 0<a≤2.
1
综上,a≤2,故 D 正确.故选 ABC.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
10.若x=1是函数f(x)=(x2+ax-1)ex的一个极值点,则f(x)的极大值为( D )
A.-e
B.e-1
C.e2
D.5e-2
时,f'(x)>0,所以
π
f(x)在区间(-2 ,0)上单调递增,当
人教A版高中同步学案数学选择性必修第二册精品课件 第五章 第2课时 函数的最大(小)值
研究函数的单调性,确定极值和端点处的函数值
3
比较各极值与端点处的函数值的大小,确定最值
问题4当函数没有给定相应的闭区间,需要在其定义域上讨论最值.如何根
据单调性与极值画出函数图象,进一步求出最值?
【例2】 求下列函数的最大值与最小值:
-1
(1)f(x)= 2 ;(2)f(x)=(x2-3)ex.
+3
-(+1)(-3)
解 (1)f'(x)=
( 2 +3)2
,令 f'(x)=0,得 x=-1 或 x=3,容易验证函数在 x=-1 处取得
极小值,在x=3处取得极大值,
又当x=1时,f(x)=0;
当x<1时,f(x)<0;当x>1时,f(x)>0.
据此可以画出函数的大致图象,如图所示.
由图象可知,函数的最大值等于
1.了解函数的最大值、最小值的含义.(数学抽象)
2.理解导数与函数最大(小)值的关系.(数学抽象)
学习
3.能利用导数求函数的最大(小)值.(数学运算)
目标
4.了解导数在解决利润最大、效率最高、用料最省等实际问题中的
应用.(数学抽象、逻辑推理、数学运算)
5.掌握利用导数解决最优化问题的方法.(数学抽象、逻辑推理、数
--(1-)
1
(2)f'(x)= 2 +
=
-1
.
2
由 f'(x)=0,得 x=1.
1
所以在区间[2,2]上,当
x
f'(x)
1
2
x 变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
高中数学学案:三角函数的最值问题
高中数学学案:三角函数的最值问题1. 会通过三角恒等变形、利用三角函数的有界性、结合三角函数的图象,求三角函数的最值和值域.2. 掌握求三角函数最值的常见方法,能运用三角函数最值解决一些实际问题.1. 阅读:必修4第24~33页、第103~116页、第119~122页.2. 解悟:①正弦、余弦、正切函数的图象和性质是什么?②三角函数y =A sin (ωx +φ)(A>0,ω>0)的最值及对应条件;③两角和与差的正弦、余弦、正切公式是什么?辅助角公式是否熟练?④二倍角公式是什么?由倍角公式得到的降幂扩角公式是什么?必修4第123页练习第4题怎么解?3. 践习:在教材空白处,完成必修4第131页复习题第9、10、16题.基础诊断1. 函数f(x)=sin x,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,2π3的值域为⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1__. 2. 函数f(x)=sin x -cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6的值域为3]__. 解析:因为f(x)=sin x -cos (x +π6)=sin x -32cos x +12sin x =32sin x -32cos x =3sin (x -π6),所以函数f(x)=sin x -cos (x +π6)的值域为[-3,3].3. 若函数f(x)=(1+3tan x)cos x,0≤x<π2,则f(x)的最大值为__2__.解析:f(x)=(1+3tan x)cos x =cos x +3sin x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6.因为0≤x<π2,所以π6≤x +π6<2π3,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1, 所以当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=1时,f(x)有最大值2.4. 函数y =2sin 2x -3sin 2x范例导航考向❶ 形如y =a sin 2x +b cos x +c 的三角函数的最值例1 已知函数f(x)=2cos 2x +sin 2x -4cos x.(1) 求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的值; (2) 求f(x)的最大值和最小值.解析:(1) f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2cos 2π3+sin 2π3-4cos π3=-1+34-2=-94. (2) f(x)=2(2cos 2x -1)+(1-cos 2x)-4cos x=3cos 2x -4cos x -1=3⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x -232-73,x ∈R. 因为cos x ∈[-1,1],所以当cos x =-1时,f (x )取最大值6;当cos x =23时,f (x )取最小值-73.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4=7210,A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2. (1) 求cos A 的值;(2) 求函数f (x )=cos2x +52sin A sin x 的值域.解析:(1) 因为π4<A <π2,且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4=7210, 所以π2<A +π4<3π4,cos ⎝⎛⎭⎪⎫A +π4=-210, 所以cos A =cos[(A +π4)-π4]=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4cos π4+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4sin π4 =-210×22+7210×22=35.(2) 由(1)可得sin A =45,所以f (x )=cos2x +52sin A sin x =1-2sin 2x +2sin x =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -122+32,x ∈R. 因为sin x ∈[-1,1],所以当sin x =12时,f (x )取最大值32;当sin x =-1时,f (x )取最小值-3.所以函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3,32. 考向❷ 形如y =A sin(ωx +φ)+k 的三角函数的最值例2 已知函数f(x)=2cos x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-3sin 2x +sin x cos x +1. (1) 求当函数f(x)取得最大值时,x 的取值集合;(2) 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π12时,求f(x)的值域. 解析:(1) 因为f(x)=2cos x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-3sin 2x +sin x cos x +1 =2cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x cos π3+cos x sin π3-3sin 2x +sin x cos x +1 =2cos x(12sin x +32cos x)-3sin 2x +sin x·cos x +1=2sin x cos x +3cos 2x -3sin 2x +1=sin 2x +3cos 2x +1=2(12sin 2x +32cos 2x)+1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+1. 由2x +π3=2k π+π2,k ∈Z,可得x =k π+π12,k ∈Z,所以函数f (x )取得最大值时,x 的集合为{x |x =k π+π12,k ∈Z}.(2) 由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π12,得2x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2, 所以32≤sin(2x +π3)≤1,所以3+1≤f (x )≤3,故f (x )的值域为[3+1,3].【注】 对于三角函数最值问题,通常将表达式化为形如y =Af (ωx +φ)+B 的形式,确定变量x 取值的集合通常由等式ωx +φ=2k π+θ,k ∈Z 解出x .已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π6+2cos 2ωx -1(ω>0)的最小正周期为π. (1) 求ω的值;(2) 求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,7π12上的最大值和最小值. 解析:(1) 因为f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx -π6+2cos 2ωx -1 =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin2ωx cos π6-cos2ωx sin π6+cos2ωx =32sin2ωx +12cos2ωx =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx +π6, 所以f (x )的最小正周期T =2π2ω=π,解得ω=1.(2) 由(1)得f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6. 因为0≤x ≤7π12,所以π6≤2x +π6≤4π3,所以当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值为1;当2x +π6=4π3,即x =7π12时,f (x )取得最小值为-32.【变式题】已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+cos x . (1) 求f (x )的最大值,并写出当f (x )取得最大值时,x 的集合;(2) 若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=335,求f (2a )的值. 解析:(1) f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+cos x =32sin x +32cos x =3⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin x +32cos x =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3, 所以f (x )max = 3. 此时,x +π3=2k π+π2,k ∈Z,即x =2k π+π6,k ∈Z.故当f (x )取得最大值3时,x 的集合为{x |x =2k π+π6,k ∈Z}.(2) 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=3sin(α+π2)=335, 得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2=35, 所以cos α=35,sin α=45,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2, 所以f (2α)=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3 =3⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin2α+32cos2α =3[12×2sin αcos α+32×(2cos 2α-1)] =3×[12×2×45×35+32×(2×925-1)]=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫1225-7350=243-2150. 考向❸ 三角函数最值问题常见的其他函数形式例3 (1) 已知x ∈(0,π),求函数y =sin x +2sin x 的最小值;(2) 已知θ∈(0,π),求函数y =3sin θ1+3sin 2θ的最大值; (3) 求函数y =(sin x -2)(cos x -2)的最大值与最小值.解析:(1) 设sin x =t(0<t ≤1),则原函数可化为y =t +2t ,在(0,1]上为减函数, 故当t =1时,y min =3.(2) 因为θ∈(0,π),所以sin θ∈(0,1],y =31sin θ+3sin θ≤323=12,当且仅当sin θ=33时等号成立,故y max =12.(3) 原函数可化为y =sin x cos x -2(sin x +cos x)+4,令sin x +cos x =t(|t|≤2),则sin x cos x =t 2-12,所以y =t 2-12-2t +4=12(t -2)2+32.因为对称轴为直线t =2∉[-2,2],且函数在区间[-2,2]上是减函数,所以当t =2,即x =2k π+π4(k ∈Z)时,y min =92-22;当t =-2,即x =2k π-3π4(k ∈Z)时,y max =92+2 2.【注】 (1) 直接利用三角函数的有界性,并直接利用基本不等式去求解.(2) 首先是对分数函数的一般的处理方式,然后回到(1)的步骤去解决.y =sin x +a sin x 型三角函数求最值,当sin x >0,a >1时,不能用均值不等式求最值,适宜用函数在区间内的单调性求解.(3) 含有“正、余弦三姐妹”,即含有sin x ±cos x ,sin x cos x 的函数的最值问题,常用的方法是令sin x ±cos x =t ,|t |≤2,将sin x cos x 转化为关于t 的函数关系式,从而转化为二次函数的最值问题,在转化过程中尤其要注意新变量t 的范围的确定.【变式题】(1) 求函数y =2-sin x sin x +2的最小值; (2) 若0<x <π2,求函数y =(1+1cos x )(1+1sin x )的最小值.解析:(1) y =4-2-sin x sin x +2=4sin x +2-1≥13, 所以最小值为13.(2) y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1sin x =1+sin x +cos x +1sin x cos x ,令t =sin x +cos x ,t ∈(1,2],则sin x cos x =t 2-12,所以y =1+t +1t 2-12=t 2+2t +1t 2-1=t +1t -1=1+2t -1, 由1<t ≤2,得y ≥3+22,所以函数的最小值为3+2 2.自测反馈1. 函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x -cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+x (x ∈R)的最小值是__-1__.解析:因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x ,所以y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x -cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x -sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3.因为x ∈R,所以y min =-1. 2. 函数y =sin π3x 在区间[0,b]上恰好取得2个最大值,则实数b 的取值范围是__⎣⎢⎡⎭⎪⎫152,272__. 解析:因为函数y =sin π3x 的周期为2ππ3=6,函数y =sin π3x 在区间[0,b]上恰好取得2个最大值,则实数b 满足5T 4≤b<9T 4,解得152≤b<272.故实数b 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫152,272. 3. 函数y =3cos x 2+sin x的值域是__[-1,1]__. 解析:2y +y sin x =3cos x,y sin x -3cos x =-2y,得y 2+3sin (x +φ)=-2y,sin (x +φ)=-2y y 2+3,则|-2y y 2+3|≤1,解得-1≤y ≤1. 4. 函数f(x)=sin x +cos x +sin x·cos x 的值域是⎦2. 解析:令t =sin x +cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,则t ∈[-2,2],t 2=1+2sin x cos x,则sin x cos x =t 2-12,则f(x)=sin x +cos x +sin x cos x =t +t 2-12=12(t 2+2t -1)=12(t +1)2-1.因为-2≤t ≤2,所以f(x)∈[-1,2+12].1. 求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型:①形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数化为y =A sin (ωx +φ)+k 的形式,再求值域(最值); ②形如y =a sin 2x +b cos x +c 的三角函数,可先设sin x =t,化为关于t 的二次函数求值域(最值);③形如y =a sin x cos x +b(sin x±cos x)+c 的三角函数,可先设t =sin x±cos x,化为关于t 的二次函数求值域(最值).2. 你还有哪些体悟,写下来:。
中考数学一轮复习学案:第12讲 二次函数
第12讲 二次函数【考纲要求】1.理解二次函数的有关概念.2.会用描点法画二次函数的图象,能从图象上认识二次函数的性质.3.会运用配方法确定二次函数图象的顶点、开口方向和对称轴,并会求解二次函数的最值问题.4.熟练掌握二次函数解析式的求法,并能用它解决有关的实际问题. 5.会用二次函数的图象求一元二次方程的近似解.【命题趋势】二次函数是中考的重点内容,题型主要有选择题、填空题及解答题,而且常与方程、不等式、几何知识等结合在一起综合考查,且一般为压轴题.中考命题不仅考查二次函数的概念、图象和性质等基础知识,而且注重多个知识点的综合考查以及对学生应用二次函数解决实际问题能力的考查.【考点探究】考点一、二次函数的图象及性质【例1】(1)二次函数y =-3x 2-6x +5的图象的顶点坐标是( ) A .(-1,8) B .(1,8) C .(-1,2) D .(1,-4)(2)已知抛物线y =ax 2+bx +c (a >0)的对称轴为直线x =1,且经过点(-1,y 1),(2,y 2),试比较y 1和y 2的大小:y 1________y 2.(填“>”“<”或“=”)解析:(1)抛物线的顶点坐标可以利用顶点坐标公式或配方法来求.∵-b2a =--62×(-3)=-1,4ac -b 24a =4×(-3)×5-(-6)24×(-3)=8, ∴二次函数y =-3x 2-6x +5的图象的顶点坐标是(-1,8).故选A.(2)点(-1,y 1),(2,y 2)不在对称轴的同一侧,不能直接利用二次函数的增减性来判断y 1,y 2的大小,可先根据抛物线关于对称轴的对称性,然后再用二次函数的增减性即可.设抛物线经过点(0,y 3),∵抛物线对称轴为直线x =1,∴点(0,y 3)与点(2,y 2)关于直线x =1对称.∴y 3=y 2. ∵a >0,∴当x <1时,y 随x 的增大而减小. ∴y 1>y 3.∴y 1>y 2. 答案:(1)A (2)>方法总结 1.将抛物线解析式写成y =a (x -h )2+k 的形式,则顶点坐标为(h ,k ),对称轴为直线x =h ,也可应用对称轴公式x =-b 2a ,顶点坐标⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 2a,4ac -b 24a 来求对称轴及顶点坐标. 2.比较两个二次函数值大小的方法: (1)直接代入自变量求值法;(2)当自变量在对称轴两侧时,看两个数到对称轴的距离及函数值的增减性判断; (3)当自变量在对称轴同侧时,根据函数值的增减性判断.触类旁通1 已知二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象如图,则下列结论中正确的是( )A .a >0B .当x >1时,y 随x 的增大而增大C .c <0D .3是方程ax 2+bx +c =0的一个根考点二、利用二次函数图象判断a ,b ,c 的符号【例2】如图,是二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象的一部分,给出下列命题:①a +b +c =0;②b >2a ;③ax 2+bx +c =0的两根分别为-3和1;④a -2b +c >0.其中正确的命题是__________.(只要求填写正确命题的序号)解析:由图象可知过(1,0),代入得到a +b +c =0;根据-b2a=-1,推出b =2a ;根据图象关于对称轴对称,得出与x 轴的交点是(-3,0),(1,0);由a -2b +c =a -2b -a -b =-3b <0,根据结论判断即可.答案:①③方法总结 根据二次函数的图象确定有关代数式的符号,是二次函数中的一类典型的数形结合问题,具有较强的推理性.解题时应注意a 决定抛物线的开口方向,c 决定抛物线与y 轴的交点,抛物线的对称轴由a ,b 共同决定,b 2-4ac 决定抛物线与x 轴的交点情况.当x =1时,决定a +b +c 的符号,当x =-1时,决定a -b +c 的符号.在此基础上,还可推出其他代数式的符号.运用数形结合的思想更直观、更简捷.触类旁通2 小明从如图的二次函数y =ax 2+bx +c 的图象中,观察得出了下面五个结论:①c <0;②abc >0;③a -b +c >0;④2a -3b =0;⑤c -4b >0,你认为其中正确的结论有( )A .2个B .3个C .4个D .5个考点三、二次函数图象的平移【例3】二次函数y =-2x 2+4x +1的图象怎样平移得到y =-2x 2的图象( ) A .向左平移1个单位,再向上平移3个单位 B .向右平移1个单位,再向上平移3个单位C .向左平移1个单位,再向下平移3个单位D .向右平移1个单位,再向下平移3个单位解析:首先将二次函数的解析式配方化为顶点式,然后确定如何平移,即y =-2x 2+4x +1=-2(x -1)2+3,将该函数图象向左平移1个单位,再向下平移3个单位就得到y =-2x 2的图象.答案:C方法总结 二次函数图象的平移实际上就是顶点位置的变换,因此先将二次函数解析式转化为顶点式确定其顶点坐标,然后按照“左加右减、上加下减”的规律进行操作.触类旁通3 将二次函数y =x 2的图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位后,所得图象的函数解析式是( )A .y =(x -1)2+2B .y =(x +1)2+2C .y =(x -1)2-2D .y =(x +1)2-2 考点四、确定二次函数的解析式【例4】如图,四边形ABCD 是菱形,点D 的坐标是(0,3),以点C 为顶点的抛物线y =ax 2+bx +c 恰好经过x 轴上A ,B 两点.(1)求A ,B ,C 三点的坐标;(2)求经过A ,B ,C 三点的抛物线的解析式. 解:(1)由抛物线的对称性可知AE =BE . ∴△AOD ≌△BEC . ∴OA =EB =EA .设菱形的边长为2m ,在Rt △AOD 中, m 2+(3)2=(2m )2,解得m =1.∴DC =2,OA =1,OB =3.∴A ,B ,C 三点的坐标分别为(1,0),(3,0),(2,3).(2)解法一:设抛物线的解析式为y =a (x -2)2+3,代入A 的坐标(1,0),得a =- 3. ∴抛物线的解析式为y =-3(x -2)2+ 3.解法二:设这个抛物线的解析式为y =ax 2+bx +c ,由已知抛物线经过A (1,0),B (3,0),C (2,3)三点,得⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =0,9a +3b +c =0,4a +2b +c =3,解这个方程组,得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =43,c =-3 3.∴抛物线的解析式为y =-3x 2+43x -3 3.方法总结 用待定系数法求二次函数解析式,需根据已知条件,灵活选择解析式:若已知图象上三个点的坐标,可设一般式;若已知二次函数图象与x 轴两个交点的横坐标,可设交点式;若已知抛物线顶点坐标或对称轴与最大(或小)值,可设顶点式.触类旁通4 已知抛物线y =-12x 2+(6-m 2)x +m -3与x 轴有A ,B 两个交点,且A ,B 两点关于y 轴对称.(1)求m 的值;(2)写出抛物线的关系式及顶点坐标. 考点五、二次函数的实际应用【例5】我市某镇的一种特产由于运输原因,长期只能在当地销售.当地政府对该特产的销售收益为:每投入x 万元,可获得利润P =-1100(x -60)2+41(万元).当地政府拟在“十二·五”规划中加快开发该特产的销售,其规划方案为:在规划前后对该项目每年最多可投入100万元的销售,在实施规划5年的前两年中,每年都从100万元中拨出50万元用于修建一条公路,两年修成,通车前该特产只能在当地销售;公路通车后的3年中,该特产既在本地销售,也在外地销售.在外地销售的收益为:每投入x 万元,可获利润Q =-99100(100-x )2+2945(100-x )+160(万元).(1)若不进行开发,求5年所获利润的最大值是多少;(2)若按规划实施,求5年所获利润(扣除修路后)的最大值是多少; (3)根据(1)、(2),该方案是否具有实施价值?解:(1)当x =60时,P 最大且为41万元,故五年获利最大值是41×5=205(万元). (2)前两年:0≤x ≤50,此时因为P 随x 的增大而增大,所以x =50时,P 值最大且为40万元,所以这两年获利最大为40×2=80(万元).后三年:设每年获利为y 万元,当地额为x 万元,则外地额为(100-x )万元,所以y =P +Q =⎣⎡⎦⎤-1100(x -60)2+41+⎝⎛⎭⎫-99100x 2+2945x +160=-x 2+60x +165=-(x -30)2+1 065,表明x =30时,y 最大且为1 065,那么三年获利最大为1 065×3=3 195(万元),故五年获利最大值为80+3 195-50×2=3 175(万元).(3)有极大的实施价值.方法总结 运用二次函数的性质解决生活和实际生产中的最大值和最小值问题是最常见的题目类型,解决这类问题的方法是:1.列出二次函数的关系式,列关系式时,要根据自变量的实际意义,确定自变量的取值范围.2.在自变量取值范围内,运用公式法或配方法求出二次函数的最大值和最小值.触类旁通5 一玩具厂去年生产某种玩具,成本为10元/件,出厂价为12元/件,年销售量为2万件.今年计划通过适当增加成本来提高产品档次,以拓展市场.若今年这种玩具每件的成本比去年成本增加0.7x 倍,今年这种玩具每件的出厂价比去年出厂价相应提高0.5x 倍,则预计今年年销售量将比去年年销售量增加x 倍(本题中0<x ≤11).(1)用含x 的代数式表示,今年生产的这种玩具每件的成本为__________元,今年生产的这种玩具每件的出厂价为__________元;(2)求今年这种玩具的每件利润y (元)与x 之间的函数关系式;(3)设今年这种玩具的年销售利润为w 万元,求当x 为何值时,今年的年销售利润最大?最大年销售利润是多少万元?注:年销售利润=(每件玩具的出厂价-每件玩具的成本)×年销售量.【经典考题】1.(乐山)二次函数y =ax 2+bx +1(a ≠0)的图象的顶点在第一象限,且过点(-1,0).设t =a +b +1,则t 值的变化范围是( )A .0<t <1B .0<t <2C .1<t <2D .-1<t <12.(菏泽)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,那么一次函数y=bx+c和反比例函数y=ax在同一平面直角坐标系中的图象大致是()'3.(上海)将抛物线y=x2+x向下平移2个单位,所得新抛物线的表达式是________.4.(枣庄)二次函数y=x2-2x-3的图象如图所示.当y<0时,自变量x的取值范围是______________.(第4题图)5.(珠海)如图,二次函数y=(x-2)2+m的图象与y轴交于点C,点B是点C关于该二次函数图象的对称轴对称的点.已知一次函数y=kx+b的图象经过该二次函数图象上点A(1,0)及点B.(第5题图)(1)求二次函数与一次函数的解析式;(2)根据图象,写出满足kx+b≥(x-2)2+m的x的取值范围.6.(益阳)已知:如图,抛物线y=a(x-1)2+c与x轴交于点A(1-3,0)和点B,将抛物线沿x轴向上翻折,顶点P落在点P′(1,3)处.(1)求原抛物线的解析式;(2)学校举行班徽设计比赛,九年级5班的小明在解答此题时顿生灵感:过点P ′作x 轴的平行线交抛物线于C ,D 两点,将翻折后得到的新图象在直线CD 以上的部分去掉,设计成一个“W”型的班徽,“5”的拼音开头字母为W ,“W”图案似大鹏展翅,寓意深远;而且小明通过计算惊奇的发现这个“W”图案的高与宽(CD )的比非常接近黄金分割比5-12(约等于0.618).请你计算这个“W”图案的高与宽的比到底是多少?(参考数据:5≈2.236,6≈2.449,结果可保留根号)【模拟预测】1.抛物线y =x 2-6x +5的顶点坐标为( ) A .(3,-4) B .(3,4)C .(-3,-4)D .(-3,4)2.由二次函数y =2(x -3)2+1,可知( ) A .其图象的开口向下B .其图象的对称轴为直线x =-3C .其最小值为1D .当x <3时,y 随x 的增大而增大3.已知函数y =(k -3)x 2+2x +1的图象与x 轴有交点,则k 的取值范围是( ) A .k <4 B .k ≤4C .k <4且k ≠3D .k ≤4且k ≠34.如图,平面直角坐标系中,两条抛物线有相同的对称轴,则下列关系正确的是( )(第4题图)A .m =n ,k >hB .m =n ,k <hC .m >n ,k =hD .m <n ,k =h5.如图,已知二次函数y =x 2+bx +c 的图象经过点A (-1,0),B (1,-2),该图象与x 轴的另一交点为C ,则AC 长为__________.(第5题图)6.抛物线y=ax2+bx+c上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如下表:x …-2-1012…y …04664…从上表可知,下列说法中正确的是__________.(填写序号)①抛物线与x轴的一个交点为(3,0);②函数y=ax2+bx+c的最大值为6;③抛物线的对称轴是直线x=1 2;④在对称轴左侧,y随x增大而增大.7.抛物线y=-x2+bx+c的图象如图所示,若将其向左平移2个单位,再向下平移3个单位,则平移后的解析式为__________.8.长江中下游地区发出了特大旱情,为抗旱保丰收,某地政府制定了农户购买抗旱设备的补贴办法,其中购买Ⅰ型、Ⅱ型抗旱设备所的金额与政府补贴的额度存在下表所示的函数对应关系.(1)分别求y1和y2的函数解析式;(2)有一农户同时对Ⅰ型、Ⅱ型两种设备共10万元购买,请你设计一个能获得最大补贴金额的方案,并求出按此方案能获得的最大补贴金额.9.如图,已知二次函数L1:y=x2-4x+3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y 轴交于点C.(1)写出二次函数L 1的开口方向、对称轴和顶点坐标; (2)研究二次函数L 2:y =kx 2-4kx +3k (k ≠0).①写出二次函数L 2与二次函数L 1有关图象的两条相同的性质;②若直线y =8k 与抛物线L 2交于E ,F 两点,问线段EF 的长度是否发生变化?如果不会,请求出EF 的长度;如果会,请说明理由.参考答案【考点探究】触类旁通1.D触类旁通2.C ∵抛物线开口向上,∴a >0; ∵抛物线与y 轴交于负半轴,∴c <0;对称轴在y 轴右侧,a ,b 异号,故b <0,∴abc >0. 由题图知当x =-1时,y >0, 即a -b +c >0.对称轴是直线x =13,∴-b 2a =13,即2a +3b =0;由⎩⎨⎧a -b +c >0,2a +3b =0,得c -52b >0.又∵b <0,∴c -4b >0.∴正确的结论有4个.触类旁通3.A 因为将二次函数y =x 2向右平移1个单位,得y =(x -1)2,再向上平移2个单位后,得y =(x -1)2+2,故选A.触类旁通4.解:(1)∵抛物线与x 轴的两个交点关于y 轴对称,∴抛物线的对称轴即为y 轴.∴-6-m 22×⎝⎛⎭⎫-12=0.∴m =±6.又∵抛物线开口向下,∴m -3>0,即m >3.∴m =6. (2)∵m =6,∴抛物线的关系式为y =-12x 2+3,顶点坐标为(0,3).触类旁通5.解:(1)(10+7x ) (12+6x ) (2)y =(12+6x )-(10+7x )=2-x . (3)∵w =2(1+x )(2-x )=-2x 2+2x +4, ∴w =-2(x -0.5)2+4.5. ∵-2<0,0<x ≤11,∴当x =0.5时,w 最大=4.5(万元).答:当x 为0.5时,今年的年销售利润最大,最大年销售利润是4.5万元.【经典考题】1.B ∵二次函数y =ax 2+bx +1的顶点在第一象限, 且经过点(-1,0),∴a -b +1=0,a <0,b >0.由a =b -1<0得到b <1,结合上面b >0,∴0<b <1①; 由b =a +1>0得到a >-1,结合上面a <0, ∴-1<a <0②.∴由①②得-1<a +b <1,且c =1, 得到0<a +b +1<2, ∴0<t <2.2.C ∵二次函数图象开口向下,∴a <0.∵对称轴x =-b2a<0,∴b <0.∵二次函数图象经过坐标原点,∴c =0.∴一次函数y =bx +c 过第二、四象限且经过原点,反比例函数y =ax 位于第二、四象限,故选C.3.y =x 2+x -2 因为抛物线向下平移2个单位,则y 值在原来的基础上减2,所以新抛物线的表达式是y =x 2+x -2.4.-1<x <3 因为二次函数的图象与x 轴两个交点的坐标分别是(-1,0),(3,0),由图象可知,当y <0时,自变量x 的取值范围是-1<x <3.5.解:(1)由题意,得(1-2)2+m =0,解得m =-1,∴y =(x -2)2-1.当x =0时,y =(0-2)2-1=3,∴C (0,3). ∵点B 与C 关于直线x =2对称,∴B (4,3).于是有⎩⎨⎧ 0=k +b ,3=4k +b ,解得⎩⎨⎧k =1,b =-1.∴y =x -1.(2)x 的取值范围是1≤x ≤4.6.解:(1)∵P 与P ′(1,3)关于x 轴对称, ∴P 点坐标为(1,-3).∵抛物线y =a (x -1)2+c 过点A (1-3,0),顶点是P (1,-3),∴⎩⎨⎧a (1-3-1)2+c =0,a (1-1)2+c =-3,解得⎩⎨⎧a =1,c =-3.则抛物线的解析式为y =(x -1)2-3,即y =x 2-2x -2. (2)∵CD 平行于x 轴,P ′(1,3)在CD 上, ∴C ,D 两点纵坐标为3,由(x -1)2-3=3,得x 1=1-6,x 2=1+6, ∴C ,D 两点的坐标分别为(1-6,3),(1+6,3), ∴CD =26,∴“W ”图案的高与宽(CD )的比=326=64(或约等于0.612 4). 【模拟预测】1.A 2.C3.D 由题意,得22-4(k -3)≥0,且k -3≠0,解得k ≤4且k ≠3,故选D. 4.A5.3 ∵把A (-1,0),B (1,-2)代入y =x 2+bx +c 得⎩⎨⎧ 1-b +c =0,1+b +c =-2,解得⎩⎨⎧b =-1,c =-2,∴y =x 2-x -2,解x 2-x -2=0得x 1=-1,x 2=2,∴C 点坐标为(2,0),∴AC =3.6.①③④ 由图表可知当x =0时,y =6;当x =1时,y =6,∴抛物线的对称轴是直线x =12,③正确;∵抛物线与x 轴的一个交点为(-2,0),对称轴是直线x =12,∴抛物线与x 轴的另一个交点为(3,0),①正确;由图表可知,在对称轴左侧,y 随x 增大而增大,④正确;当x =12时,y取得最大值,②错误.7.y =-x 2-2x 由题中图象可知,对称轴为直线x =1,所以-b-2=1,即b =2.把点(3,0)代入y =-x 2+2x +c ,得c =3.故原图象的解析式为y =-x 2+2x +3,即y =-(x -1)2+4,然后向左平移2个单位,再向下平移3个单位,得y =-(x -1+2)2+4-3,即y =-x 2-2x .8.解:(1)由题意,得5k =2,∴k =25,∴y 1=25x ;⎩⎨⎧4a +2b =2.4,16a +4b =3.2,∴⎩⎨⎧a =-15,b =85,∴y 2=-15x 2+85x . (2)设该农户t 万元购Ⅱ型设备,(10-t )万元购Ⅰ型设备,共获补贴Q 万元.∴y 1=25(10-t )=4-25t ,y 2=-15t 2+85t .∴Q =y 1+y 2=4-25t -15t 2+85t =-15t 2+65t +4=-15(t -3)2+295.∴当t =3时,Q 最大=295.∴10-t=7.即7万元购Ⅰ型设备,3万元购Ⅱ型设备,能获得最大补贴金额,最大补贴金额为5.8万元.9.解:(1)二次函数L 1的开口向上,对称轴是直线x =2,顶点坐标(2,-1).(2)①二次函数L2与L1有关图象的两条相同的性质:对称轴为直线x=2或顶点的横坐标为2;都经过A(1,0),B(3,0)两点.②线段EF的长度不会发生变化.∵直线y=8k与抛物线L2交于E,F两点,∴kx2-4kx+3k=8k,∵k≠0,∴x2-4x+3=8,解得x1=-1,x2=5.∴EF=x2-x1=6,∴线段EF的长度不会发生变化.11 / 11。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
学海无涯 其乐无比
第 1 页 共 1 页 苦练基本功,注重基础 学案12函数的最值作业
A 组(基础题 必做)
1. 已知函数])4,2[(2)(,2)(22∈+=-=x x x x g x x x f .求)()(x g x f ∙的最值.
2. 如图所示,动物园要建造一面靠墙的2间面积相同的矩形熊猫居室,如果可供建造的材料总长是30m,那么宽x (单位:m) 为多少才能使所建造的每间熊猫居室面积最大?
每间熊猫居室的最大面积是多少?
B 组(提高题 有能力完成的做)
⒈已知函数)(x f =x 2-2x+2, x ∈
[]1,+t t (1) 当t=0时,求)(x f 的最值.
(2) 讨论当t<0或t>0时,如何求)(x f 的最值.
C 组高考题尝试
1.(2008北京文卷)在函数)(x f =ax 2+bx+c 中,若b 2=ac ≠0且)0(f =-4, 则)(x f 有最 值且该值为 .
2.(2009陕西文卷)函数)(x f =
211x +(x ∈R )的值域是( ) A(0,1) B(0,1] C [0,1) D [0,1]。