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最大值和最小值问题

最大值和最小值问题
最大值和最小值问题

学科组高二数学组主备人田光海执教人

课题最大值与最小值问题(1)课型新授课时间2012.

课时教学目标

1、知识与技能

(1)通过生活中优化问题的学习,体会导数在解决设计问题中的作用。

(2)通过对实际问题的研究,促进学生分析问题,解决问题的能力。

2、过程与方法

结合实例,借助函数图形直观感知,并探索函数的极值与导数的关系。

3、情感与价值

感受导数在研究函数性质中一般性和有效性,通过学习让学生体会极值是函数的局部性质,增强学生数形结合的思维意识。

教学设想重点:函数的最值得定义与最值的求法

难点:函数的最值得定义与最值的求法

教法学法指导:引导探究,【多媒体演示】

教学程序与策略个性化修改

一、问题情境:【多媒体演示】

在日常生活、生产和科研中,常常会遇到求什么条件下可以使材料最省、时间最少、效率最高等问题,这往往可以归结为求函数的最大值与最小值.

如图,有一长80cm,宽60cm的矩形不锈钢薄板,

用此薄板折成一个长方体无盖容器,要分别

过矩形四个顶点处各挖去一个全等的小正方形,

按加工要求,长方体的高不小于10cm且不大于

20cm.设长方体的高为xcm,体积

为V cm3.问x为多大时,V最大?

并求这个最大值?这样的问题如何解决呢?

二、引出课题:【多媒体演示】

分析函数关系可以看出,以前学过的方法在这个问题中较难凑效,这节课我们将学习一种很重要的方法,来求某些函数的最值.

1.我们知道,在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.问题1:如果是在开区间(a,b)上情况如何?

问题2:如果[a,b]上不连续一定还成立吗?

2.如图,在闭区间[a,b]上函数f(x)有哪些极植点?

在闭区间[a,b]上函数f(x)的最大值、最小值分别是什么?分别在何处取得?3.以上分析,说明求函数f(x)在闭区间[a,b]上最值的关键是什么?

归纳:设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,求f (x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤如下:

(1)求f (x)在(a,b)内的极值;

(2)将f (x)的各极值与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.

例1 求函数y=x4-2 x2+5在区间[-2,2]上的最大值与最小值.

解:y′=4 x3-4x

令y′=0,有4 x3-4x=0,解得:x=-1,0,1

当x变化时,y′,y的变化情况如下表:

x -2 (-2,-

1)

-1

(-1,

0)

(0,

1)

1

(1,

2)

2

y′—0 +0 -0 +

↘↗↘↗

y 13 4 5 4 13 从上表可知,最大值是13,最小值是4.

思考1:求函数f(x)在[a,b]上最值过程中,判断极值往往比较麻烦,我们有没有办法简化解题步骤?

设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,求f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤可以改为:

(1)求f(x)在(a,b)内导函数为零的点,并计算出其函数值;

(2)将f(x)的各导数值为零的点的函数值与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.

解法2:y′=4 x3-4x令y′=0,有4x3-4x=0,解得:x=-1,0,1.

x=-1时,y=4,x=0时,y=5,x=1时,y=4.又x=-2时,y=13,x=2时,y=13.∴所求最大值是13,最小值是4.

三、课堂练习:【多媒体演示】

求下列函数在所给区间上的最大值与最小值:

(1)y=x-x3,x∈[0,2](2)y=x3+x2-x,x∈[-2,1]

例2本节开头引例。如图,有一长80cm,宽60cm

的矩形不锈钢薄板,用此薄板折成一个长方体无盖容器

要分别过矩形四个顶点处各挖去一个全等的小正方形

按加工要求,长方体的高不小于10cm不大于

20cm,设长方体的高为xcm,体积

为V cm3.问x为多大时,V最大?

并求这个最大值.

分析:建立V与x的函数的关系后,问题相当于求x为何值时,V最小,可用本节课学习的导数法加以解决.

解:由长方体的高为xcm,可知其底面两边长分别是

(80-2x)cm,(60-2x)cm,(10≤x≤20).

所以体积V与高x有以下函数关系

V=(80-2x)(60-2x)x

=4(40-x)(30-x)x.(下来用导数的方法求出最大值和最小值。)

四、课堂小结:

1.在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在 [a,b]上必有最大值与最小值;

2.求闭区间上连续函数的最值的方法与步骤;

3.利用导数求函数最值的关键是对可导函数使导数为零的点的判定.

五、作业布置:P91 1、2、3

一、课题引入(2)y=x3+x2-x,x∈[-2,1]

(课题举例)四、讲授例题

二、新科讲授【多媒体演示】例1实际应用问题

(引导并推导新课内容)(多媒体演示过程)

三、课堂练习:【多媒体演示】

(1)y=x-x3,x∈[0,2 五、课堂小结:

最大值与最小值教案

班级:高二( )班 姓名:____________ 教学目标: 1.使学生理解函数的最大值和最小值的概念,掌握可导函数f (x )在闭区间上所有点(包括端点a ,b )处的函数中的最大(或最小)值必有的充分条件; 2.使学生掌握用导数求函数的极值及最值的方法和步骤. 教学重点: 利用导数求函数的最大值和最小值的方法. 教学过程: 一、问题情境 1.问题情境.函数极值的定义是什么? 2.探究活动.求函数f (x )的极值的步骤. 二、建构数学 1.函数的最大值和最小值. 观察图中一个定义在闭区间[]b a ,上的函数)(x f 的图象. 图中)(1x f ,35(),()f x f x 是极小值,24(),()f x f x 是极大值. 函数)(x f 在[]b a ,上的最大值是)(b f ,最小值是3()f x . 一般地,在闭区间[]b a ,上连续的函数)(x f 在[]b a ,上必有最大值与最小值. 说明: (1)在开区间(,)a b 内连续的函数)(x f 不一定有最大值与最小值. 如函数x x f 1)(=在),0(+∞内连续,但没有最大值与最小值; (2)函数的最值是比较整个定义域内的函数值得出的;函数的极值是比较极值点附近函数值得出的; (3)函数在其定义区间上的最大值、最小值最多各有一个,而函数的极值可能不止一个,也可能没有一个. 2.利用导数求函数的最值步骤: 由上面函数)(x f 的图象可以看出,只要把连续函数所有的极值与定义区间端点的函数值进行比较,就可以得出函数的最值了. 设函数)(x f 在[]b a ,上连续,在(,)a b 内可导,则求)(x f 在[]b a ,上的最大值与最小值的步骤如下:

绝对值大全(零点分段法、化简、最值)

绝对值大全(零点分段法、化简、最值) 一、去绝对值符号的几种常用方法 解含绝对值不等式的基本思路是去掉绝对值符号,使不等式变为不含绝对值符号的一般不等式,而后,其解法与一般不等式的解法相同。因此掌握去掉绝对值符号的方法和途径是解题关键。 1利用定义法去掉绝对值符号 根据实数含绝对值的意义,即|x |=(0)(0)x x x x ≥?? -????≤? ; |x |>c (0) 0(0)(0)x c x c c x c x R c <->>?? ?≠=??∈c (c >0)来解,如|ax b +|>c (c >0)可为ax b +>c 或 ax b +<-c ;|ax b +|

例说求函数的最大值和最小值的方法

例说求函数的最大值和最小值的方法 例1.设x 是正实数,求函数x x x y 32+ +=的最小值。 解:先估计y 的下界。 55)1(3)1(5)21(3)12(222≥+- +-=+-+ ++-=x x x x x x x y 又当x =1时,y =5,所以y 的最小值为5。 说明 本题是利用“配方法”先求出y 的下界,然后再“举例”说明这个下界是可以限到的。“举例”是必不可少的,否则就不一定对了。例如,本题我们也可以这样估计: 77)1(3)1(7)21(3)12(222-≥-+ +-=-++ ++-=x x x x x x x y 但y 是取不到-7的。即-7不能作为y 的最小值。 例2. 求函数1 223222++--=x x x x y 的最大值和最小值。 解 去分母、整理得:(2y -1)x 2+2(y +1)x +(y +3)=0. 当2 1≠y 时,这是一个关于x 的二次方程,因为x 、y 均为实数,所以 ?=[2(y +1)]2-4(2y -1)(y +3)≥0, y 2+3y --4≤0, 所以 -4≤y ≤1 又当3 1-=x 时,y =-4;x =-2时,y =1.所以y min =-4,y max =1.

说明 本题求是最值的方法叫做判别式法。 例3.求函数152++-=x x y ,x ∈[0,1]的最大值 解:设]2,1[1∈=+t t x ,则x =t 2-1 y = -2(t 2-1)+5t = -2t 2+5t +1 原函数当t =169,45=x 即时取最大值8 33 例4求函数22 3,5212≤≤+--=x x x x y 的最小值和最大值 解:令x -1=t ( 121≤≤t ) 则t t t t y 4142+=+= y min =5 1,172max =y 例5.已知实数x ,y 满足1≤x 2+y 2≤4,求f (x )=x 2+xy +y 2的最小值和最大值 解:∵)(2 122y x xy +≤ ∴6)(23 ),(2222≤+≤++=y x xy y x y x f 又当2==y x 时f (x ,y )=6,故f (x ,y )max =6 又因为)(2122y x xy +- ≥

方法技巧练——最大值与最小值问题

方法技巧练——最大值与最小值问题 1.数字排列中的最大值与最小值。 解决数字排列中的最大值与最小值问题,要清楚:一个自然数,数位越多,这个数越大;数位越少,这个数 越小。 (1)一个六位的自然数,各个数位上的数字之和是13,这个自然数最大是( 940000),最小是( 100039)。 (2)一个八位的自然数,各个数位上的数字之和是21,这个自然数最大是( 99300000),最小是( 10000299)。 2.根据近似数推断精确数的最大值与最小值。 根据近似数推断精确数的最大值与最小值,要把两种情况考虑完整:这个精确数可能比近似数大,是经过“四舍”得到的;这个精确数也可能比近似数小,是经过“五入”得到的。再结合数值最大与最小的原则确定每一位上的数字。 (1)一个自然数,省略万位后面的尾数得到的近似数是93万,最大是多少?最小是多少? 最大:934999 最小:925000 【提示】“四舍五入”后是93万,“四舍”→万位上的数是3→千位上最大是4,其余各位最大是9→最大数。“五入”→万位上的数是2→千位上最小是5,其余各位最小是0→最小数。 (2)一个整数的近似数是200万,这个数最大是多少?最小是多少? 最大:2004999 最小:1995000 3.两个数的和一定,积的最大值与最小值。 (1)两个数的和是26,这两个数分别是多少时,积最大? 13+13=26 13×13=169 答:积最大是169。

(2)两个数的和是43,这两个数相乘,积最大是多少? 21+22=43 并且两个加数最接近 21×22=462 答:积最大是462。 (3)两个数的和是52,这两个数相乘,积最大是多少? 26+26=52 26×26=676 答:积最大是676。 (4)用1,4,5,8这四个数字组成两个无重复数字的两位数,再把这两个数相乘,积最大是多少?最小是多少? 积最大:先确定两个因数的十位8,5,再根据两个因数的相近原理确定个位81×54=4374 积最小:先确定两个因数的十位1,4,再根据两个因数的相近原理确定个位15×48=720 答:积最大是4374,最小是720。

(完整版)关于绝对值的几种题型与解题技巧

关于绝对值的几种题型及解题技巧 所谓绝对值就是只有单纯的数值而没有负号。即0≥a 。但是,绝对值里面的数值可以是正数也可以是负数。怎么理解呢?绝对值符号就相当于一扇门,我们在家里面的时候可以穿衣服也可以不穿衣服,但是,出门的时候一定要穿上衣服。 所以,0≥a ,而a 则有两种可能:o a π和0φa 。如:5=a ,则5=a 和5-=a 。合并写成:5±=a 。 于是我们得到这样一个性质: a 很多同学无法理解,为什么0πa 时,开出来的时候一定要添加一个“负号”呢?a -。因为此时0πa ,也就是说a 是一个负数,负数乘以符号就是正号了。如2)2(=--。因此,当判断绝对值里面的数是一个负数的时候,一定要在这个式子的前面添加一个负号。 例如:0πb a -,则)(b a b a --=-。 绝对值的题解始终围绕绝对值的性质来展开的。我就绝对值的几种题型进行详细讲解,希望能对你们有所帮助。 绝对值的性质: (1) 绝对值的非负性,可以用下式表示:|a|≥0,这是绝对值非常重要的性 质; a (a >0) a 0φa 0 0=a a - 0πa

(2) |a|= 0 (a=0) (代数意义) -a (a <0) (3) 若|a|=a ,则a ≥0;若|a|=-a ,则a ≤0; (4) 任何一个数的绝对值都不小于这个数,也不小于这个数的相反数, 即|a|≥a ,且|a|≥-a ; (5) 若|a|=|b|,则a=b 或a=-b ;(几何意义) (6) |ab|=|a|·|b|;|b a |=||| |b a (b ≠0); (7) |a|2=|a 2|=a 2 ; (8) |a+b|≤|a|+|b| |a-b|≥||a|-|b|| |a|+|b|≥|a+b| |a|+|b|≥|a-b| 一:比较大小 典型题型: 【1】已知a 、b 为有理数,且0πa ,0πb ,b a φ,则 ( ) A :a b b a --πππ; B :a b a b --πππ; C :a b b a πππ--; D :a a b b πππ-- 这类题型的关键是画出数轴,然后将点按照题目的条件进行标记。

小学奥数最大值最小值问题归纳

小学奥数最大值最小值问题汇总 1.三个自然数的和为15,这三个自然数的乘积最大可能是_______。 3.一个长方形周长为24厘米,当它的长和宽分别是_______厘米、_______厘米时面积最大,面积最大是_______平方厘米。 4.现在有20米的篱笆,利用一堵墙围一个长方形鸡舍,要使这个鸡舍面积最大,长应是_______米,宽应是_______米。 5.将16拆成若干个自然数的和,要使和最大,应将16拆成_______。 6.从1,2,3,…,2003这些自然数中最多可以取_______个数,才能使其中任意两个数之差都不等于5。 7.一个两位小数保留整数是6,这个两位小数最大是_______,最小是_______。 8.用1克、2克、4克、8克、16克的砝码各一个和一架天平,最多可以称出_______种不同的整数的重量。 9.有一架天平,左右都可以放砝码,要称出1~80克之间所有整克数的重量,如果使砝码个数尽可能少,应该用_______的砝码。 10.如下图,将1~9这9个数填入圆圈中,使每条线上的和相等,使和为A,A最大是_____。二、解答题(30分) 1.把19分成若干个自然数的和,如何分才能使它们的积最大? 2.把1~6这六个数分别填在下图中三角形三条边的六个圆圈内,使每条边上三个圆圈内的数的和相等,求这个和的最大值与最小值。 3.自行车的前轮轮胎行驶9000千米后要报废,后轮轮胎行驶7000千米后要报废。前后轮可在适当时候交换位置。问一辆自行车同时换上一对新轮胎,最多可行驶多少千米? 4.如下图,有一只轮船停在M点,

现需从OA岸运货物到OB岸,最后停在N点,这只船应如何行走才能使路线最短? 5.甲、乙两厂生产同一型号的服装,甲厂每月生产900套,其中上衣用18天,裤子用12天;乙厂每月也生产900套,但上衣用15天,裤子也要用15天。两厂合并后,每月最多可以生产多少套衣服? 6.现在有若干千克苹果,把苹果装入筐中,要求能取出1~63千克所有整千克数的苹果,并且每次都是整筐整筐地取出。问:至少需要多少个空筐?如何装? B卷(50分)一、填空题(每题2分,共20分) 1.在六位数865473的某一位数码后面再插入一个该数码,能得到的七位数中最小的是_____。 2.用1~8这八个数码组成两个四位数,要使这两个数的差尽量小,这个差是______。 3.三个质数的和是100,这三个质数的积最大是______。 4.有一类自然数,自左往右它的各个数位上的数字之和为8888,这类自然数中最小的 (1)求最大量的最大值:让其他值尽量小。例:21棵树载到5块大小不同的土地上,要求每块地栽种的棵数不同,问栽树最多的土地最多可以栽树多少棵?解析:要求最大量取最大值,且量各不相同,则使其他量尽可能的小且接近,即为从“1”开始的公差为“1”的等差数列,依次为1、2、3、4,共10棵,则栽树最多的土地最多种树11棵。(2)求最小量的最小值:让其他值尽量大。例:6个数的和为48,已知各个数各不相同,且最大的数是11,则最小数最少是多少?解析:要求最小数的最小值,则使其他量尽可能的大,

函数的最大值和最小值教案.doc

函数的最大值和最小值教案 1.本节教材的地位与作用本节主要研究闭区间上的连续函数最大值和最小值的求法和实际应用,分两课时,这里是第一课时,它是在学生已经会求某些函数的最值,并且已 经掌握了性质:“如果f(x)是闭区间[a,b]上的连续函数,那么 f(x)在闭区间[a,b]上有最大值和最小值” ,以及会求可导函数的极值之后进行学习的,学好这一节,学生将会求更多的函数的 最值,运用本节知识可以解决科技、经济、社会中的一些如何使成本最低、产量最高、效益最大等实际问题.这节课集中体现了数形结合、理论联系实际等重要的数学思想方法,学好本节,对于进一步完善学生的知识结构,培养学生用数学的意识都具有极为重要的意义. 2.教学重点会求闭区间上连续开区间上可导的函数的最值. 3.教学难点高三年级学生虽然已经具有一定的知识基础,但由于对求函数极值还不熟练,特别是对优 化解题过程依据的理解会有较大的困难,所以这节课的难点是理解确定函数最值的方法. 4.教学关键本节课突破难点的关键是:理解方程f′(x)=0的解,包含有指定区间内全部可能的极值点. 【教学目标】根据本节教材在高中数学知识体系中的地位和作用,结合学生已有的认知水平,制定本节如下的 教学目标: 1.知识和技能目标 (1)理解函数的最值与极 值的区别和联系. (2)进一步明确闭区间[a,b]上的连续函数

f(x),在[a,b]上必有最大、最小值. (3)掌握用导数法求上述 函数的最大值与最小值的方法和步骤. 2.过程和方法目标(1)了解开区间内的连续函数或闭区间上的不连续函数不一定有 最大、最小值. (2)理解闭区间上的连续函数最值存在的可能 位置:极值点处或区间端点处. (3)会求闭区间上连续,开区 间内可导的函数的最大、最小值. 3.情感和价值目标 (1) 认识事物之间的的区别和联系. (2)培养学生观察事物的能力,能够自己发现问题,分析问题并最终解决问题. (3)提高 学生的数学能力,培养学生的创新精神、实践能力和理性精神. 【教法选择】根据皮亚杰的建构主义认识论,知识是个体在 与环境相互作用的过程中逐渐建构的结果,而认识则是起源于主 客体之间的相互作用. 本节课在帮助学生回顾肯定了闭区间 上的连续函数一定存在最大值和最小值之后,引导学生通过观察 闭区间内的连续函数的几个图象,自己归纳、总结出函数最大值、最小值存在的可能位置,进而探索出函数最大值、最小值求解的 方法与步骤,并优化解题过程,让学生主动地获得知识,老师只是 进行适当的引导,而不进行全部的灌输.为突出重点,突破难点, 这节课主要选择以合作探究式教学法组织教学. 【学法指导】对于求函数的最值,高三学生已经具备了良好的知识基础,剩下 的问题就是有没有一种更一般的方法,能运用于更多更复杂函数 的求最值问题?教学设计中注意激发起学生强烈的求知欲望,使 得他们能积极主动地观察、分析、归纳,以形成认识,参与到课堂

最大值和最小值问题

最大值和最小值问题 3.2.2 最大值、最小值问题教学过程:一、复习引入: 1.极大值:一般地,设函数f(x)在点x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)<f(x0),就说f(x0)是函数f(x)的一个极大值,记作y极大值=f(x0),x0是极大值点 2.极小值:一般地,设函数f(x)在x0附近有定义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)>f(x0).就说f(x0)是函数f(x)的一个极小值,记作y极小值=f(x0),x0是极小值点 3.极大值与极小值统称为极值注意以下几点:(?。┘?值是一个局部概念由定义,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小并不意味着它在函数的整个的定义域内最大或最小(??)函数的极值不是唯一的即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个(?#┘?大值与极小值之间无确定的大小关系即一个函数的极大值未必大于极小值,如下图所示,是极大值点,是极小值点,而 > (?ぃ┖?数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的内部,也可能在区间的端点二、讲解新课: 1.函数的最大值和最小值观察图中一个定义在闭区间上的函数的图象.图中与是极小值,是极大值.函数在上的最大值是,最小值是.一般地,在闭区间上连续的函数在上必有最大值与最小值.说明:⑴在开区间内连续的函数不一定有最大值与最小值.如函数在内连续,但没有最大值与最小值;⑵函数的最值是比较整个定义域内的函数值得出的;函数的极值是比较极值点附近函数值得出的.⑶函数在闭区间上连续,是在闭区间上有最大值与最小值的充分条件而非必要条件. (4)函数在其定义区间上的最大值、最小值最多各有一个,而函数的极值可能不止一个,也可能没有一个⒉利用导数求函数的最值步骤: 由上面函数的图象可以看出,只要把连续函数所有的极值与定义区间端点的函数值进行比较,就可以得出函数的最值了.设函数在上连续,在内可导,则求在上的最大值与最小值的步骤如下:⑴求在内的极值;⑵将的各极值与、比较得出函数在上的最值三、讲解范例:例1求函数在区间上的最大值与最小值例2已知x,y为正实数,且满足,求的取值范围例

专题十一:绝对值最值问题

绝对值最值问题 绝对值的几何意义:一个数a的绝对值就是数轴上表示a的点与原点的距离。数a的绝对值记作a 几个绝对值和的最小值问题:奇点偶段(含端点) 1、(1)阅读下面材料: 点A、B在数轴上分别表示实数a、b,A、B两点之间的距离表示为AB. 当A、B两点中有一点在原点时,不妨设点A在原点, 如图甲,AB=OB=|b|=|a﹣b|; 当A、B两点都不在原点时, 1如图乙,点A、B都在原点的右边, AB=OB﹣OA=|b|﹣|a|=b﹣a=|a﹣b|; ②如图丙,点A、B都在原点的左边, AB=OB﹣OA=|b|﹣|a|=﹣b﹣(﹣a)=|a﹣b|; ③如图丁,点A、B在原点的两边 AB=OA+OB=|a|+|b|=a+(﹣b)=|a﹣b|. 综上,数轴上A、B两点之间的距离AB=|a﹣b|. (2)回答下列问题: ①数轴上表示2和5的两点之间的距离是,数轴上表示﹣2和﹣5的两点之间的 距离是,数轴上表示1和﹣3的两点之间的距离是; ②数轴上表示x和﹣1的两点分别是点A和B,则A、B之间的距离是,如果|AB| =2,那么x=; ③当代数式|x+2|+|x﹣5|取最小值时,相应的x的取值范围是. ④当代数式|x﹣1|+|x+2|+|x﹣5|取最小值时,相应的x的值是. ⑤当代数式|x﹣5|﹣|x+2|取最大值时,相应的x的取值范围是.

2、在数轴上,点A,B分别表示数a,b,则线段AB的长表示为|a﹣b|,例如:在数轴上,点A表示5.点B表示2,则线段AB的长表示为|5﹣2|=3:回答下列问题: (1)数轴上表示1和﹣3的两点之间的距离是: (2)若AB=8,|b|=3|a|,求a,b的值. (3)若数轴上的任意一点P表示的数是x,且|x﹣a|+|x﹣b|的最小值为4,若a=3,求b 的值.

线段差的最大值与线段和的最小值问题

For personal use only in study and research; not for commercial use 线段差的最大值与线段和的最小值问题 有关线段差的最大值与线段和的最小值问题的主要应用原理是:1、两点这间线段最短。2、三角形的任意两边之和大于第三边(找和的最小值)。3、三角形的任意两边之差小于第三边(找差的最大值)。 作图找点的关键:充分利用轴对称,找出对称点,然后,使三点在一条直线上。即利用线段的垂直平分线定理可以把两条线段、三条线段、四条线段搬在同一条直线上。证明此类问题,可任意另找一点,利用以上原理来证明。 一两条线段差的最大值: (1)两点同侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P,使︱PA-PB︱取最大值。作法:连结AB并延长AB交直线L于点P。点P即为所求。︱PA-PB︱=AB 证明:在直线L上任意取一点P。,连结PA、PB,︱PA-PB︱<AB (2两点异侧:如图,如图,点P在直线L上运动,画出一点P,使︱PA-PB︱取最大值。作法:1、作B关于直线L的对称点B。 B

2、连结AB并延长AB交直线L于点P。点P即为所求。︱PA-PB︱=AB 证明:在直线L上任意取一点P。,连结PA、PB、PB。︱PA-PB︱=︱PA-PB︱<AB (三角形任意两边之差小于第三边) 二、两条线段和的最小值问题: (1))两点同侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P使P A+PB取最小值。 (三角形的任意两边之和大于第三边(找和的最小值),P A+PB=AB (2)两点异侧:如图,点P在直线L上运动,画出一点P使P A+PB取最小值。 (两点之间线段最短) 三、中考考点: 08年林金钟老师的最后一题:如图,在矩形ABCO中,B(3,2),E(3,1),F(1,2)在X轴与Y轴上是否分别存在点M、N,使得四边形EFNM的周长最小?若存在,请求出周长的最小值,若不存在,请说明理由。 提示:EF长不变。即求F N+NM+MF的最小值。利用E关于X轴的对称点E,F的对称点F,把这三条线段搬到同一条直线上。

导数在函数求最大值和最小值中的应用解读

导数在函数求最大值和最小值中的应用 例1.求函数f (x )=5x + . 解析:由3040x x +??-? ≥≥得f (x )的定义域为-3≤x ≤4,原问题转化为求f (x )在区间[-3, 4]上的最值问题。 ∵ y ’=f ’(x ) =5 在[-3,4]上f ’(x )>0恒成立, ∴ f (x )在[-3,4]上单调递增. ∴ 当x =-3时y min =-15-7, 当x =4时y max =20+27, ∴ 函数的值域为[-15-7,20+27]. 例2.设32f (a ),f (-1)0,∴ f (x )的最大值为f (0)=b -1, 又f (-1)-f (a )=21(a 3-3a -2)=21(a +1)2(a -)<0, ∴ f (x )|min =f (-1),∴ -23a -1+b =-23a = ∴ a b =1. 例3.若函数f (x )在[0,a ]上单调递增且可导,f (x )<0,f (x )是严格单调递增的,求 ()f x x 在(0,a ]上的最大值。 解析:2()'()()[]'f x f x x f x x x ?-=,∵ f (x )是严格单调递增的, ∴ f ’(x )>0,∵ f (x )<0,x >0,∴f ’(x )·x -f (x )>0, ∴ 2()'()()[ ]'f x f x x f x x x ?-=>0,∴ ()f x x 在(0,a ]上是增函数。 ∴ ()f x x 在(0,a ]上最大值为()f a a . 例4.设g (y )=1-x 2+4 xy 3-y 4在y ∈[-1,0]上最大值为f (x ),x ∈R , ① 求f (x )表达式;② 求f (x )最大值。 解析:g ’(y )=-4y 2(y -3x ), y ∈[-1, 0], 当x ≥0时,g ’(y )≥0,∴ g (y )在[-1, 0]上递增, ∴ f (x )=g (0)=1-x 2. 当-3 10,在[-1,3x ]上恒成立,在(3x ,0)上恒成立, ∴ f (x )=g (3x )=1-x 2+27x 4 .

小学奥数最大值最小值问题汇总

小学奥数最大值最小值问题汇总 1. _____________________________________________________ 三个自然数的和为15,这三个自然数的乘积最大可能是 _______________ 。 3. _________________________________________________ —个长方形周长为24厘米,当它的长和宽分别是_____________________ 厘米、_______ 厘米时面积最大,面积最大是__________ 平方厘米。 4. 现在有20米的篱笆,利用一堵墙围一个长方形鸡舍,要使这个 鸡舍面积最大,长应是_________ 米,宽应是 _________ 米。 5 .将16拆成若干个自然数的和,要使和最大,应将16拆成__________ 。 6 .从1, 2 , 3,…,2003这些自然数中最多可以取 ____________ 个数,才能使其中任意两个数之差都不等于5。 7. __________________________________________________ —个两位小数保留整数是6,这个两位小数最大是____________________ ,最小是________ O 8. 用1克、2克、4克、8克、16克的砝码各一个和一架天平,最 多可以称出________ 种不同的整数的重量。 9. 有一架天平,左右都可以放砝码,要称出1?80克之间所有整克 数的重量,如果使砝码个数尽可能少,应该用__________ 的砝码。10 .如下图,将1?9这9个数填入圆圈中,使每条线上的和相等,使和为 A,A最大是_______ 。二、解答题(30分) 1. 把19分成若干个自然数的和,如何分才能使它们的积最大?

二次函数的最大值和最小值问题

二次函数的最大值和最小值问题

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二次函数的最大值和最小值问题 高一数学组主讲人---------蒋建平 本节课的教学目标: 重点:掌握闭区间上的二次函数的最值问题 难点:理解并会处理含参数的二次函数的最值问题 核心: 区间与对称轴的相对位置 思想: 数形结合、分类讨论 一、复习引入 1、二次函数相关的知识点回顾。 (1)二次函数的顶点式: (2)二次函数的对称轴: (3)二次函数的顶点坐标: 2、函数的最大值和最小值的概念 设函数)(x f 在0x 处的函数值是)(0x f ,如果不等式)()(0x f x f ≥对于定义域内任意x 都成立,那么)(0x f 叫做函数)(x f y =的最小值。记作)(0min x f y = 如果不等式)()(0x f x f ≤对于定义域内任意x 都成立,那么)(0x f 叫做函数)(x f y =的最小值。记作)(0max x f y = 二、新课讲解:二次函数最大值最小值问题探究 类型一:无限制条件的最大值与最小值问题 例1、(1)求二次函数322 ++-=x x y 的最大值 . (2)求二次函数x x y 422-=的最小值 . 本题小结:求无条件限制时二次函数最值的步骤 1、配方,求二次函数的顶点坐标。 2、根据二次函数的开口方向确定是函数的最大值还是最小值。 3、求出最值。

类型二:轴定区间定的最大值与最小值问题 例2、(1)求函数])1,3[(,232-∈-+=x x x y 的最大值 ,最小值 . (2)求函数])3,1[(232∈-+=x x x y 的最大值 ,最小值 . (3)求函数])2,5[(232 --∈-+=x x x y 的最大值 与最小值 . 本题小结:求轴定区间定时二次函数最值的步骤 1、配方,求二次函数的顶点坐标或求对称轴,画简图。 2、判断顶点的横坐标(对称轴)是否在闭区间内。 3、计算闭区间端点的值,并比较大小。 类型三:轴动区间定的最大值与最小值问题 例3、求函数)(32R a ax x y ∈++=在]1,1[-上的最大值。

函数的最大值和最小值时

函数的最大值和最小值时 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.

2006年江西省高中青年教师优质课比赛参赛教案§函数的最大值和最小值(第1课时)江西省临川第一中学游建龙(344100) 二OO六年九月十三日

§函数的最大值和最小值 【教材分析】 1.本节教材的地位与作用 本节是在学生已经会求某些函数的最值,并且已经掌握了性质:“如果f(x)是闭区间[a,b]上的连续函数,那么f(x)在闭区间[a,b]上有最大值和最小值”,以及会求可导函数的极值之后进行学习的,学好这一节,学生将会求更多的函数的最值,运用本节知识可以解决科技、经济、社会中的一些如何使用料最省、效益最大等实际问题.这节课集中体现了数形结合、理论联系实际等重要的数学思想方法,对于完善学生的知识结构,培养学生用数学的意识都具有极为重要的意义. 2.教学重点 会求闭区间上连续开区间上可导的函数的最值. 3.教学难点 确定函数最值的方法,并会求函数的最值. 【教学目标】 根据本节教材在高中数学知识体系中的地位和作用,结合学生已有的认知水平,制定本节如下的教学目标: 1.知识和技能目标 (1)理解函数的最值与极值的区别和联系. (2)进一步明确闭区间[a,b]上的连续函数f(x),在[a,b]上必有最大、最小值. (3)掌握用导数法求上述函数的最大值与最小值的方法和步骤. 2.过程和方法目标 (1)了解开区间内的连续函数不一定有最大、最小值. (2)会求闭区间上连续,开区间内可导的函数的最大、最小值. 3.情感和价值目标 (1)认识事物之间的的区别和联系. (2)培养学生观察事物的能力,能够自己发现问题,分析问题并最终解决问题. 【教法选择】 根据皮亚杰的建构主义认识论,知识是个体在与环境相互作用的过程中逐渐建构的结果,而认识则是起源于主客体之间的相互作用. 本节课引导学生自己通过观察函数的图象,归纳、总结出最大值、最小值求解的方法与步骤,让学生自己主动地获得知识,老师只是进行适当的引导,而不是进行全部的灌输.【学法指导】 对于求函数的最值,高三学生已经具备了良好的知识基础,剩下问题是有没有一种更一般的方法,能运用于更多更复杂的函数求最值问题教学设计中注意激发起学生强烈的求知欲望,使得他们能积极主动地观察、分析、归纳,以形成认识,参与到课堂活动中,充分发挥他们作为认知主体的作用.

二次函数的最大值和最小值问题

二次函数的最大值和最小值问题 高一数学组主讲人---------蒋建平 本节课的教学目标: 重点:掌握闭区间上的二次函数的最值问题 难点:理解并会处理含参数的二次函数的最值问题 核心: 区间与对称轴的相对位置 思想: 数形结合、分类讨论 一、复习引入 1、二次函数相关的知识点回顾。 (1)二次函数的顶点式: (2)二次函数的对称轴: (3)二次函数的顶点坐标: 2、函数的最大值和最小值的概念 设函数)(x f 在0x 处的函数值是)(0x f ,如果不等式)()(0x f x f ≥对于定义域内任意x 都成立,那么)(0x f 叫做函数)(x f y =的最小值。记作)(0min x f y = 如果不等式)()(0x f x f ≤对于定义域内任意x 都成立,那么)(0x f 叫做函数)(x f y =的最小值。记作)(0max x f y = 二、新课讲解:二次函数最大值最小值问题探究 类型一:无限制条件的最大值与最小值问题 例1、(1)求二次函数322 ++-=x x y 的最大值 . (2)求二次函数x x y 422-=的最小值 . 本题小结:求无条件限制时二次函数最值的步骤 1、配方,求二次函数的顶点坐标。 2、根据二次函数的开口方向确定是函数的最大值还是最小值。 3、求出最值。

类型二:轴定区间定的最大值与最小值问题 例2、(1)求函数])1,3[(,232-∈-+=x x x y 的最大值 ,最小值 . (2)求函数])3,1[(232∈-+=x x x y 的最大值 ,最小值 . (3)求函数])2,5[(232--∈-+=x x x y 的最大值 与最小值 . 本题小结:求轴定区间定时二次函数最值的步骤 1、配方,求二次函数的顶点坐标或求对称轴,画简图。 2、判断顶点的横坐标(对称轴)是否在闭区间内。 3、计算闭区间端点的值,并比较大小。 类型三:轴动区间定的最大值与最小值问题 例3、求函数)(32 R a ax x y ∈++=在]1,1[-上的最大值。

函数的最大值最小值问题

§ 4函数的最大值最小值问题 最值与极值的重要区别: 极值是一点X 。局部的形态; 最值是某区间整体的形态。 先讨论必要 性: X 。是f (x)在(a b 内的最大(小)值, =X 。必是f (x)在(a,b)的极大(小)值点, =X 。是f (x)的稳定点或不可导点. 稳定点 f(x)在[a,b ]的可能的最值点:S 不可导点 ,区间端点 F 面就两种常见的情形给出判别法,以最大值为例说明. 1 ?闭区间情形 设f (x)在a,b 1连续,这时f (x)在l.a, b 1必有最大值. 则将所有稳定点、不可导点和区间端点的函数值进行比较 (如果可能的 话),最大者即是最大值. 2.开区间情形 设f(x)在(a,b)可导,且在(a,b)有最大值.若在(a,b)内有唯一的 稳定点X 。,则X 。是最大值点. 注意强调最值的存在性 例1 一块边长为a 的正方形,在四个角上截去同样大小的正方形, 做成无盖的盒,问截去多大的小方块能使盒的容积最大?

图5-13 解设x为截去的小方块的边长,则盒的容积为 V(x)二x(a 2,) ,x 100,) 显然,V(x)在(0,a)可导,且 2 ' 2 V (x) =(a _2x) _4x(a _2x) =(a_2x)(a _6x) 令V (x) = 0得x =—或x =—。因此在(0,—)中有唯一一的稳定点—o 2 6 2 6 由实际问题本身知V(x)在(0,-)中必有最大值,故知最大值为 2 V(—) -a3。即截去的小的方块边长为-时,盒的容积最大。 6 2 7 6 例2求函数f (x) = 2x3 -9x2 +12x在1-1,3】的最大值和最小值 解2x3-9x212x =x 2(x-9)2 15, IL 4 8 因此f(x) =(2x3-9x2 12x)sgnx,x 〔-1,3 1, f (x) =(6x2-18x 12)sgn x = 6(x-1)(x -2)sgn x, x (T,0) _? (0,3) 故f (x)的稳定 点为x=1,x=2,不可导为x=0。 比较所有可能的最值点的函数值: f(-1)= 2 3f, (0) f 0, =(1f) 5〒(f2) =4, 即得最大值为f(-1) = 23,最小值为f(0)=0。 例3 在正午时,甲船恰在乙船正南82处,以速度V1=20km h向正东开出;乙船也正以速度v =16km h向正南开去(图5—15).已知两船航向不变,试证:下午二时,两船相距最近.

绝对值的最小值”探究教学

绝对值的最小值”探究教学 发表时间:2018-11-03T15:18:12.423Z 来源:《中国教师》2018年12月刊作者:谭志勇 [导读] 在“绝对值”教学中,很多同学往往只掌握到会求如 “|2x-3|的最小值”这类问题的程度。把若干个绝对值放在一起求和,并求它的最小值的时候很多同学都会无从下手,本文旨在引导学生利用数轴探究得出“求|x-a1|+|x-a2|+|x-a3|+…|x-an|的最小值问题”的一般方法,激发学生的探索精神和实践能力。 谭志勇乐山市沙湾区太平镇初级中学 614901 【提要】在“绝对值”教学中,很多同学往往只掌握到会求如 “|2x-3|的最小值”这类问题的程度。把若干个绝对值放在一起求和,并求它的最小值的时候很多同学都会无从下手,本文旨在引导学生利用数轴探究得出“求|x-a1|+|x-a2|+|x-a3|+…|x-an|的最小值问题”的一般方法,激发学生的探索精神和实践能力。 中图分类号:G623.2 文献标识码:A 文章编号:ISSN1672-2051 (2018)12-073-02 “绝对值”是七年级学生进入中学以来学习到的第一个比较抽象的概念,很多同学对这个知识点掌握的不是很好,特别是把若干个绝对值放在一起求和,并求它的最小值的时候很多同学都会无从下手。比如:求|x-1|+|x- 2|+|x-3|的最小值是多少。 我们知道一个数a的绝对值表示的是在数轴上a所对应的点到原点的距离,因此|a|≥0,也就是|a|的最小值是0。部分同学能运用这点解决如:“求|2x-3|的最小值”这样问题已经算是不错的了,但对于学有余力的同学来说仅掌握到这个程度还不够,让学生进一步理解绝对值的几何意义,并运用绝对值的几何意义来解决“求|x-a1|+|x-a2|+|x-a3|+…|x-an|的最小值问题”对发展学生的数学思维有着积极的作用,为此,我引导学生从下面一些步骤由浅入深的逐步探索,最终发现其规律。 一、牢固掌握绝对值的概念 在数轴上,一个数所对应的点到原点的距离叫做这个数的绝对值。 例如: |-2|的绝对值表示的是:在数轴上-2对应的点到原点的距离,所以|-2|= 2 。 因为点到点的距离总是大于等于零的,由此,我们可以概括:|a|≥0。那么什么数的绝对值最小呢?为什么? 二、准确理解绝对值的几何意义 |a|的几何意义:在数轴上数a对应的点到原点的距离。 |a-b|的几何意义:在数轴上a、 b两数所对应的点之间的距离。 例如:数轴上1和4之间的距离可以写成:|1-4| 或|4-1|。反过来|1-4| 或|4-1|表示的都是数轴上1和4之间的距离。 那么:|a+b|几何意义又是什么呢?因为 “|a+b|”可以改写成“|a-(- b)|”,因此|a+b|几何意义是数轴上a和-b对应的两数之间的距离。在此老师一定要强调:a、b两数之间的距离一定要表示成两数之差的绝对值,也就是|a-b|,如:|2+5|的几何意义先要改写差的形式:|2-(-5)|或|5-(-2)|,所以|2+5|的几何意义是:数轴上2、-5对应的两数之间的距离或数轴上5、-2对应的两数之间的距离。 三、利用数轴探索最小值问题 探索1:求|x-1|的最小值是多少? 因为|x-1|表示的是数轴上x到1之间的距离,所以,当 x=1 时,|x-1|有最小值是:0。 在这里,老师一定要让学生实际操作,在数轴上移动数x的位置,体会x到1的距离发生怎样的变化,让学生真正理解当x=1时,|x-1|有最小值是0,这对后面的继续探索很重要。 探索2、求|x-1|+|x-2|的最小值是多少? 在经历了“|x-1|的最小值”探索后,现在我们来看“|x-1|+|x-2|的最小值是多少”这个问题。根据绝对值的几何意义,我们知道|x-1|+|x-2|表示的是数轴上x对应的这个数到1的距离与到2的距离之和,因为在“|x-1|+|x-2|”中,字母x表示的同一个数,所以“求|x-1|+|x-2|的最小值”我们翻译一下就是:在数轴上找一个点,使这个点到1和2的距离之和对小。 如图所示,我们看到1和2把数轴分成了三部分,分别是:1的左边、1和2之间、2的右边。那么x分别在这三段里面,它会不会影响|x-1|+|x-2|的结果呢?有了这样的疑问,激励同学们一起通过画图来探索当x分别在“1的左边、1和2之间、2的右边”三种不同情况时|x-1|+|x-2|的结果。 我们把x到1和2 的距离分别表示成d1,d2,通过画图我们发现: 当x<1时:d1+d2=2 d1+1>1; 当1≤x≤2时:d1+d2=1(分三种情况观察:x在1的位置时,x在1、2之间时,x在2的位置时d1+d2的值有没有变化); 当x>2时:d1+d2=2 d2+1>1. 通过上面的探索,我们得到:当1≤x≤2时:d1+d2=1是最小值。也就是说当1≤x≤2时,|x-1|+|x-2|的最小值是1。 探索3、求|x-1|+|x-2|+|x-3|的最小值是多少? 如图:求|x-1|+|x-2|+|x-3|的最小值,就是要在数轴上找一个点,使它到1、2、3之间的距离之和最短。 这里为了使探索更加便捷,我们可以利用前面探索的结论,求|x-1|+|x-2|+|x-3|的最小值,我们假如没有中间的|x-2|,只考虑“求|x- 1|+|x-3|的最小值”,那么x应该在1和3之间,这样我们就把x的位置从整个数轴缩小到1和3之间。所以“求|x-1|+|x-2|+|x-3|的最小值”其实就是要在1和3之间找到一个点使|x-2|的值最小,那么|x-1|+|x-2|+|x-3|的值就最小,在探索1中我们知道当x=2时,|x-2|的值最小,并且x=2满足在1和3之间,我们把x=2带入原式就可以求出|x-1|+|x-2|+|x-3|的最小值。 通过上面的分析,我们得到:当x=2时,|x-1|+|x-2|+|x-3|的最小值是2。 经过探索1、2、3后,组织同学们总结一下:求一个、两个绝对值的和、三个绝对值的和……最小值问题时我们分别是找到一个点,两个点之间,一个点…… 是不是可以大胆的提出猜想:求奇数个绝对值的和最小值时,找到的是一个点,求偶数个绝对值的和最小值时找到的范围是两个点之间。有了这样的猜想,我们来验证一下:

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