《高中數(shù)學 教學能手示范課 第一章 集合與函數(shù)的概念 1.3.1 單調性與最大(小)值 第2課時 函數(shù)的最大值、最小值課件 新人教版必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高中數(shù)學 教學能手示范課 第一章 集合與函數(shù)的概念 1.3.1 單調性與最大(小)值 第2課時 函數(shù)的最大值、最小值課件 新人教版必修1(43頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、1.3.1 單調性與最大(小)值 第2課時 函數(shù)的最大值、最小值,噴泉噴出的拋物線型水柱到達“最高點”后便下落,經歷了先“增”后“減”的過程,從中我們發(fā)現(xiàn)單調性與函數(shù)的最值之間似乎有著某種“聯(lián)系”,讓我們來研究函數(shù)的最大值與最小值.,引入 德國有一位著名的心理學家艾賓浩斯,對人類的記憶牢固程度進行了有關研究.他經過測試,得到了有趣的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)表明,記憶的數(shù)量y是時間間隔t的函數(shù). 艾賓浩斯根據(jù)這些數(shù)據(jù)描繪出了著名的“艾賓浩斯記憶遺忘曲線”,如圖:,思考1:當時間間隔t逐漸增大 時,你能看出對應的函數(shù)值y 有什么變化趨勢? 思考2: “艾賓浩斯記憶遺忘曲線” 從左至右是逐漸下降的,對此, 我們如
2、何用數(shù)學觀點進行解釋?,t/天數(shù),,,o,20,40,60,80,100,y/記憶的數(shù)量(百分數(shù)),畫出下列函數(shù)的圖象,觀察其變化規(guī)律:,1、從左至右圖象上升還是下降? ____ 2、在區(qū)間 __________上,f(x)的值隨著x的增大而 ______,f(x) = x,(-,+),增大,上升,1、在區(qū)間 ____ 上,f(x)的值隨著x的增大而 ______ 2、 在區(qū)間 _____ 上,f(x)的值隨著x的增大而 _____,f(x) = x2,(-,0,(0,+),增大,減小,畫出下列函數(shù)的圖象,觀察其變化規(guī)律:,在某一區(qū)間內 當x的值增大時,函數(shù)值y反而減小,圖象在該區(qū)間內呈下降趨
3、勢;,在某一區(qū)間內 當x的值增大時,函數(shù)值y也增大,,,圖象在該區(qū)間內呈上升趨勢;,函數(shù)的這種性質稱為函數(shù)的單調性.,,,,,函數(shù) f(x)=x2 :,x12,x22,,,,,,,,x,0,x1,x2,y,,,,,,,,f (x1),f (x2),在(0,+)上任取 x1、x2 ,,,如何用x與 f(x)來描述上升的圖象?,如果對于屬于定義域I內某個區(qū)間D上的任意兩個,稱函數(shù) f(x)在區(qū)間D上是增函數(shù).,,,,,如何用x與 f(x)來描述下降的圖象?,,如果對于屬于定義域I內某個區(qū)間D上的任意兩個,稱函數(shù) f(x)在這個區(qū)間D上是減函數(shù).,,,,1.函數(shù)的單調性是在定義域內的某個區(qū)間上的性質
4、,是函數(shù)的局部性質.,注意:,2.必須是對于區(qū)間D內的任意兩個自變量x1,x2;當x1f(x2),分別是增函數(shù)或減函數(shù).,如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間D上是增函數(shù)或減函數(shù),那么就說函數(shù)y=f(x)在這一區(qū)間具有(嚴格的)單調性, 區(qū)間D叫做y=f(x)的單調區(qū)間.,函數(shù)的單調性定義,注意:函數(shù)的單調區(qū)間是其定義域的子集.,例1、下圖是定義在區(qū)間-5,5上的函數(shù)y=f(x),根據(jù)圖象說出函數(shù)的單調區(qū)間,以及在每個區(qū)間上,它是增函數(shù)還是減函數(shù)?,解:函數(shù)y=f(x)的單調區(qū)間有 -5,-2),-2,1),1,3),3,5,其中y=f(x)在區(qū)間-5,-2), 1,3)上是減函數(shù),在區(qū)間-
5、2,1), 3,5 上是增函數(shù).,根據(jù)下圖說出函數(shù)的單調區(qū)間,以及在每一個單調區(qū)間上,函數(shù)是增函數(shù)還是減函數(shù).,解:函數(shù)的單調區(qū)間是-1,0),0,2),2,4),4,5. 在區(qū)間-1,0),2,4)上,函數(shù)是減函數(shù); 在區(qū)間0,2),4,5上,函數(shù)是增函數(shù).,課本P32T3,注意:函數(shù)的單調性是對某個區(qū)間而言的,對于單獨的一點,由于它的函數(shù)值是唯一確定的常數(shù),因而沒有增減變化,所以不存在單調性問題;對于閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)來說,只要在開區(qū)間上單調,它在閉區(qū)間上也就單調,因此,在考慮它的單調區(qū)間時,包括不包括端點都可以.,在(-,0)上是____函數(shù),在(0,+)上是____函數(shù),減,減,問:能
6、否說 在(-,0)(0,+)上是減函數(shù)?,,反比例函數(shù) :,-2,,y,,,O,x,,,,-1,1,-1,1,,,,,,2,在(-,0)上是____函數(shù),在(0,+)上是____函數(shù),減,減,函數(shù) :,,,,y,,,O,x,,,,,,在 (0,+) 上任取 x1, x2, 當x1< x2時,都有f(x1) f(x2),,,,y,,,O,x,,,,-1,1,-1,1,,,,,,,取自變量1< 1, 而 f(1) f(1),<,o,,,y,x,,,,,y,o,x,,,y,o,x,,在 是 增函數(shù) 在 是 減函數(shù),在 是 增函數(shù) 在 是 減函數(shù),在(-,+)是減函數(shù),在(-,0
7、)和(0,+)是減函數(shù),在(-,+)是增函數(shù),在(-,0)和(0,+)是增函數(shù),,答案:選D.,證明函數(shù) 在R上是減函數(shù).,即,例2.利用定義:,證明:設 是R上任意兩個值,且 ,,則,判斷函數(shù)單調性的方法步驟,1 任取x1,x2D,且x1
8、單調性是怎樣的?證明你的結論,證明:函數(shù)f(x)= 在(0,+)上是減函數(shù).,證明:設x1,x2是(0,+)上任意兩個實數(shù),且x1
9、有最高點A,第二個函數(shù)圖象有最高點B,也就是說,這兩個函數(shù)的圖象都有最高點. 思考2 設函數(shù)y=f(x)圖象上最高點的縱坐標為M,則對函數(shù)定義域內任意自變量x,f(x)與M的大小關系如何? 【解答】 f(x)M,思考1 這兩個函數(shù)圖象有何共同特征?,,,最大值,一般地,設函數(shù)y=f(x)的定義域為I,如果存在實數(shù)M滿足:,(1)對于任意的xI,都有f(x)M; (2)存在x0I,使得f(x0) = M,那么,稱M是函數(shù)y=f(x)的最大值,請同學們仿此給出函數(shù)最小值的定義,最小值,一般地,設函數(shù)y=f(x)的定義域為I,如果存在實數(shù)M滿足:,(1)對于任意的xI,都有f(x)M; (2)存在x
10、0I,使得f(x0) = M,那么,稱M是函數(shù)y=f(x)的最小值,2、函數(shù)最大(?。┲祽撌撬泻瘮?shù)值中最大(?。┑?,即對于任意的xI,都有f(x)M(f(x)M),注意:,1、函數(shù)最大(?。┲凳紫葢撌悄骋粋€函數(shù)值,即存在x0I,使得f(x0) = M;,例3、“菊花”煙花是最壯觀的煙花之一.制造時一般是期望在它達到最高點時爆裂. 如果在距地面高度h m與時間t s之間的 關系為:h(t)= -4.9t2+14.7t+18 , 那么煙花沖出后什么時候是 它的爆裂的最佳時刻?這時 距地面的高度是多少?(精確 到1m),解:作出函數(shù)h(t)= -4.9t2+14.7t+18的圖象(如圖).顯然
11、,函數(shù)圖象的頂點就是煙花上升的最高點,頂點的橫坐標就是煙花爆裂的最佳時刻,縱坐標就是這時距地面的高度.,由于二次函數(shù)的知識,對于h(t)=-4.9t2+14.7t+18,我們有:,于是,煙花沖出后1.5秒是它爆裂的最佳時刻,這時距地面的高度為29 m.,例4.求函數(shù) 在區(qū)間2,6上的最大值和最小值,解:設x1,x2是區(qū)間2,6上的任意兩個實數(shù),且x1