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《專題講座一范圍與最值問(wèn)題》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、專題講座一 范圍與最值問(wèn)題,[學(xué)生用書P52~P53])最值、范圍問(wèn)題是歷年高考的熱點(diǎn)問(wèn)題,經(jīng)久不衰.最值與范圍問(wèn)題多在函數(shù)與導(dǎo)數(shù)、數(shù)列、立體幾何、圓錐曲線中考查.解題的關(guān)鍵是不等關(guān)系的建立,其途徑很多,諸如判別式法,均值不等式法,變量的有界性法,函數(shù)性質(zhì)法,數(shù)形結(jié)合法等等.下面介紹一下函數(shù)與導(dǎo)數(shù)中的最值與范圍問(wèn)題. 函數(shù)的最值函數(shù)的最值問(wèn)題是其他最值問(wèn)題的基礎(chǔ)之一,許多最值問(wèn)題最后總是轉(zhuǎn)化為函數(shù)(特別是二次函數(shù))的最值問(wèn)題.求函數(shù)最值的方法有:配方法、均值不等式法、單調(diào)性、導(dǎo)數(shù)法、判別式法、有界性、圖象法等. (1)對(duì)a,b∈R,記
2、max{a,b}=函數(shù)f(x)=max{
3、x+1
4、,
5、x-2
6、}(x∈R)的最小值是________;(2)已知函數(shù)y=(ex-a)2+(e-x-a)2(a∈R,a≠0),則函數(shù)y的最小值是________.[解析] (1)由
7、x+1
8、≥
9、x-2
10、,得(x+1)2≥(x-2)2,解得x≥.所以f(x)=其圖象如圖所示.由圖形,易知當(dāng)x=時(shí),函數(shù)有最小值,所以f(x)min=f==.(2)y=(ex-a)2+(e-x-a)2=(ex+e-x)2-2a(ex+e-x)+2a2-2.令t=ex+e-x,則f(t)=t2-2at+2a2-2.因?yàn)閠≥2,
11、所以f(t)=t2-2at+2a2-2=(t-a)2+a2-2的定義域?yàn)閇2,+∞).因?yàn)閽佄锞€y=f(t)的對(duì)稱軸為t=a,所以當(dāng)a≤2且a≠0時(shí),ymin=f(2)=2(a-1)2;當(dāng)a>2時(shí),ymin=f(a)=a2-2.又f(t)的定義域?yàn)閇2,+∞),故y的最小值是a2-2.[答案] (1) (2)a2-2[規(guī)律方法] 第(1)題是將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為分段函數(shù)的最值問(wèn)題后,再利用數(shù)形結(jié)合的方法求解函數(shù)最值問(wèn)題,其關(guān)鍵是先畫出圖形,從而借助圖形直觀地解決問(wèn)題.第(2)題首先利用換元法轉(zhuǎn)化為二次函數(shù),再利用二次函數(shù)的性質(zhì)求最值,求解中要特別注意自變
12、量的取值范圍. 實(shí)際問(wèn)題中的最值在數(shù)學(xué)應(yīng)用性問(wèn)題中經(jīng)常遇到有關(guān)用料最省、成本最低、利潤(rùn)最大等問(wèn)題,可考慮建立目標(biāo)函數(shù),轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值. (2015·江蘇徐州檢測(cè))現(xiàn)有一張長(zhǎng)為80cm,寬為60cm的長(zhǎng)方形鐵皮ABCD,準(zhǔn)備用它做成一只無(wú)蓋長(zhǎng)方體鐵皮盒,要求材料利用率為100%,不考慮焊接處損失,如圖,若從長(zhǎng)方形ABCD的一個(gè)角上剪下一塊正方形鐵皮,作為鐵皮盒的底面,用余下材料剪拼后作為鐵皮盒的側(cè)面,設(shè)長(zhǎng)方體的底面邊長(zhǎng)為x(cm),高為y(cm),體積為V(cm3).(1)求出x與y的關(guān)系式;(2)求該鐵皮盒體積V的最大值.[解]
13、(1)由題意得x2+4xy=4800,即y=,0<x<60.(2)鐵皮盒體積V(x)=x2y=x2·=-x3+1200x,V′(x)=-x2+1200.令V′(x)=0,得x=40,因?yàn)閤∈(0,40)時(shí),V′(x)>0,V(x)是增函數(shù);x∈(40,60)時(shí),V′(x)<0,V(x)是減函數(shù),所以V(x)=-x3+1200x在x=40時(shí)取得極大值,也是最大值,且最大值為32000cm3.所以該鐵皮盒體積V的最大值是32000cm3.[規(guī)律方法] 本題是求幾何體體積的最值,求解思路是構(gòu)建目標(biāo)函數(shù),再利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值. 參數(shù)范圍的
14、確定函數(shù)的最值多與參數(shù)范圍結(jié)合命題,求最值時(shí),多利用分類討論思想,由最值問(wèn)題求參數(shù)可轉(zhuǎn)化為恒成立問(wèn)題求解. (2015·陜西西安模擬)已知函數(shù)f(x)=(a≠0,a∈R).(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)當(dāng)a=1時(shí),若對(duì)任意x1,x2∈[-3,+∞),有f(x1)-f(x2)≤m成立,求實(shí)數(shù)m的最小值.[解] f′(x)=.令f′(x)=0,解得x=a或x=-3a.(1)當(dāng)a>0時(shí),f′(x),f(x)隨著x的變化如下表:x(-∞,-3a)-3a(-3a,a)a(a,+∞)f′(x)-0+0-f(x)↘極小值↗極大值↘函數(shù)f(x)的單
15、調(diào)遞增區(qū)間是(-3a,a),函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(-∞,-3a),(a,+∞).當(dāng)a<0時(shí),f′(x),f(x)隨著x的變化如下表:x(-∞,a)a(a,-3a)-3a(-3a,+∞)f′(x)-0+0-f(x)↘極小值↗極大值↘函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(a,-3a),函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(-∞,a),(-3a,+∞).(2)當(dāng)a=1時(shí),由(1)得f(x)是(-3,1)上的增函數(shù),是(1,+∞)上的減函數(shù).又當(dāng)x>1時(shí),f(x)=>0,所以f(x)在[-3,+∞)上的最小值為f(-3)=-,最大值為f(1)=.所以對(duì)任意
16、x1,x2∈[-3,+∞),f(x1)-f(x2)≤f(1)-f(-3)=.所以對(duì)任意x1,x2∈[-3,+∞),使f(x1)-f(x2