1.3.1 单调性与最大(小)值
第2课时 函数的最大(小)值
A级 基础巩固
一、选择题
1.函数y=在区间[4,5]上的最小值为( )
A.2 B.
C. D.-
解析:作出图象可知y=在区间[4,5]上是减函数,(图略)所以其最小值为=.
答案:B
2.函数f(x)=则f(x)的最大值、最小值分别为( )
A.8,4 B.8,6
C.6,4 D.以上都不对
解析:f(x)在[-1,2]上单调递增,所以最大值为f(2)=8,最小值为f(-1)=4.
答案:A
3.函数f(x)=的最大值是( )
A. B.
C. D.
解析:因为1-x(1-x)=x2-x+1=+≥,所以≤,得f(x)的最大值为.
答案:C
4.若函数y=ax+1在[1,2]上的最大值与最小值的差为2,则实数a的值是( )
A.2 B.-2
C.2或-2 D.0
解析:a>0时,由题意得2a+1-(a+1)=2,即a=2;a<0时,a+1-(2a+1)=2,所以a=-2,所以,a=±2.
答案:C
5.已知f(x)=x2-2x+3在区间[0,t]上有最大值3,最小值2,则t的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.[0,2]
C.(-∞,2] D.[1,2]
解析:因为f(0)=3,f(1)=2,函数f(x)图象的对称轴为x=1,结合图象可得1≤t≤2.
答案:D
二、填空题
6.函数f(x)=x2-4x+2,x∈[-4,4]的最小值是________,最大值是________.
解析:f(x)=(x-2)2-2,作出其在[-4,4]上的图象知f(x)min=f(2)=-2;f(x)max=f(-4)=34.
答案:-2 34
7.函数y=的值域是________.
解析:观察可知y>0,当|x|取最小值时,y有最大值,所以当x=0时,y的最大值为2,即0<y≤2,故函数y的值域为(0,2].
答案:(0,2]
8.函数g(x)=2x-的值域为________.
解析:令=t,则x=t2-1(t≥0),所以g(x)=f(t)=2(t2-1)-t=2t2-t-2=2-,因为t≥0,所以当t=时,f(t)取得最小值-,所以g(x)的值域为.
答案:
三、解答题
9.已知函数f(x)=x2-2x+2.
(1)求f(x)在区间上的最大值和最小值;
(2)若g(x)=f(x)-mx在[2,4]上是单调函数,求m的取值范围.
解:(1)因为f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1,x∈,所以f(x)的最小值是f(1)=1,
又f=,f(3)=5,
所以,f(x)的最大值是f(3)=5,
即f(x)在区间上的最大值是5,最小值是1.
(2)因为g(x)=f(x)-mx=x2-(m+2)x+2,
所以≤2或≥4,即m≤2或m≥6.
故m的取值范围是(-∞,2]∪[6,∞).
10.求函数f(x)=x2-2ax+a+1(a>0)在[-4,4]上的最大值.
解:f(x)=x2-2ax+a+1,
当0<a<4时,f(x)在[-4,a]上是减函数,在[a,4]上是增函数.
又f(-4)=9a+17,f(4)=17-7a,f(-4)>f(4).所以f(x)的最大值为f(-4)=9a+17.
当a≥4时,f(x)在[-4,4]上是减函数,所以,f(x)的最大值为f(-4)=9a+17.
综上,在[-4,4]上函数的最大值为9a+17.
B级 能力提升
1.已知函数f(x)=3-2|x|,g(x)=x2-2x,构造函数F(x),定义如下:当f(x)≥g(x)时,F(x)=g(x);当f(x)<g(x)时,F(x)=f(x),那么F(x)( )
A.有最大值3,最小值-1
B.有最大值3,无最小值
C.有最大值7-2,无最小值
D.无最大值,也无最小值
解析:画图得到F(x)的图象:射线AC、抛物线AB及射线BD三段,联立方程组
得xA=2-,代入得F(x)的最大值为7-2,由图可得F(x)无最小值,从而选C.
答案:C
2.函数y=-x2+6x+9在区间[a,b](a<b<3)有最大值9,最小值-7,则a=________,b=__________.
解析:y=-(x-3)2+18,因为a<b<3,所以函数y在区间[a,b]上单调递增,即-b2+6b+9=9,得b=0(b=6不合题意,舍去)-a2+6a+9=-7,得a=-2(a=8不合题意,舍去).
答案:-2 0
3.已知二次函数f(x)=ax2+bx(a,b为常数,且a≠b)满足条件:f(x-1)=f(3-x),且方程f(x)=2x有两等根.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)在[0,t]上的最大值.
解:(1)因为方程f(x)=2x有两等根,
即方程ax2+(b-2)x=0有两等根,
所以Δ=(b-2)2=0,得b=2,
因为f(x-1)=f(3-x),得=1,
所以x=1是函数图象的对称轴,
所以-=1,所以a=-1,
所以f(x)=-x2+2x.
(2)因为函数f(x)=-x2+2x的图象对称轴为x=1,x∈[0,t],
所以当t≤1时,f(x)在[0,t]上是增函数,所以f(x)的最大值为f(t)=-t2+2t,
当t>1时,f(x)在[0,1]上是增函数,在[0,t]上是减函数,所以f(x)的最大值为f(1)=1.
综上知f(x)的最大值为f(x)max=
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