《高考数学二轮复习专项微专题核心考点突破》 专题04函数的最值问题(解析版)
2020 年高考数学二轮复习专项微专题核心考点突破
专题 04 函数的最值问题
函数是数学的灵魂,是高中数学的主干知识,贯穿高中数学始终.函数的最值是函数的重要性质,与其他数
学知识联系紧密,在数学建模、最优化等问题中也有广泛的应用.它蕴含了函数与方程、数形结合、分类讨
论、等价转化等重要数学思想,是历年高考的必考内容.分析历年各地高考试卷中涉及的函数最值问题,主
要有以下特点:(1)总体难度中等偏上.(2)最值问题的呈现形式通常有三种.其一,直接给出函数求其最值,这
类题常以客观题形式出现;其二,在解答题中作为子问题出现,难度中等;其三,隐性呈现,如不等式恒
成立、有解等问题,几何或应用题中的最优化问题,需要对问题进行二次转化,化归为最值问题,这类题
难度较大.(3)近几年试卷中出现多变量函数的最值问题,这类题形式简单但难以找到解题突破口,虽然可以
通过转化化归为常见问题,但转化难度较大,对考查学生的思维能力确有其独到之处 .由于函数最值问题难
度较大,思维要求较高,常导致部分学生对某些问题“无从下手”或“会而不对,对而不全” .解决这一难
题,需从三方面入手:
(1)加强对最值概念的理解,注意其两个要素缺一不可(一是不等式对定义域中任意值恒成立,二是确保等
号取到),通过多角度对常见函数最值问题的研究,再次回顾探求最值问题的常用策略和基本思想,拓宽解
题思路,增强选择意识和求简能力,熟悉探求最值的基本技能,培养直观想象能力;
(2)通过对较复杂的函数、多变量函数的最值问题的探求,强化转化化归意识,增强学生发现问题、分析问
题和解决问题的能力;
(3)通过最值概念与其他知识的综合运用,增强数学应用意识,培养数学模型和数据分析等综合能力.
本专题拟用两个课时完成,第一课时让学生在教师的帮助之下自主建构知能体系,并通过相关训练熟悉基
本方法,体会其中蕴含的数学思想.第二课时着重研究多变量函数最值问题和最值的简单应用问题,提升学
生的转化意识和数学应用能力.
1自主建构,联珠结网
“学之道在于悟”.经过前面的复习,学生已掌握了不少函数最值的求法,但稍显零碎、分散,没有进行归
纳总结.放手让学生自主盘点研究过哪些函数的最值?分别有哪些方法?尝试提炼其中蕴含的数学思想.由此总
结得出探求一次函数、二次函数、三次函数、简单一次分式函数、二次分式函数等常见代数函数最值的基
本方法和思想,进一步总结与指数函数、对数函数相关的函数以及简单的无理函数、含绝对值函数等超越
考点命题分析
函数最值的探求方法,突出向代数函数转化的意识,提炼数形结合、函数与方程、分类讨论、等价转化等
数学思想.让学生自我总结,历经自主建构知能体系的过程,有助于提升学生对最值问题的认识,培养回顾
反思的意识和概括总结的能力.
2立足基础,温故知新
“学数学重在做数学”.在自主建构出较为完善的知识体系的基础上,用以下几个与函数最值相关的问题,
熟识最值问题的常用处理策略,提升思路的选择与甄别能力,加强学生数学思想的渗透与培养.
例1-1函数 的最小值为 .
思路探求:
解法 1,由 (x∈[1,2]),
当a≥4 时, ,f(x)在区间[1,2]上递减,此时最小值为 ;
当a≤1 时, ,f(x)在区间[1,2]上递增,此时最小值为 f(1)=1+a;
当1<a<4 时,由 f(x)在区间 内递减,在区间 内递增,此时最小值为 .
因此,.
解法 2:作为客观题,直接利用“模型”即可获得函数的单调性.当a<0 时,f(x)为“双刀”型函数,在区间
(0,+∞)内单调递增;当a>0 时,f(x)为“双勾”型函数,在区间 内递减,在区间 内递增;
当a=0 时,f(x)=x在区间(0,+∞)内单调递增,由此同样可以得到结论.
方法点睛:通过研究函数的单调性探求最值是求函数最值的基本策略之一 .掌握常见的函数模型对明确求解
目标、提高解题速度大有益处.除常见的多项式函数、幂函数、指数函数、对数函数外,研究并积累一些常
见的函数模型图像及其性质(如 , 等),增强数学模型意
识,有助于提升学生的数学能力.
例1-2设函数 的最小值为 1,求实数a取值的集合.
思路探求:
解法 1,由该二次函数的对称轴为直线,故可以就与区间[1,3]的关系分三种情形进行讨论,并求得
其最小值 ,由 g(a)=1 可得a取值集合为{4}.
解法 2:从最小值的定义出发,由 f(x)最小值为 1,即当 x∈[1,3]时,x2-ax+5≥1 恒成立,且存在x0∈[1,3]
使“=”成立,亦等价于当x∈[1,3]时,a≤恒成立,且存在使“=”成立.由最小值定义可知,
a即为函数 的最小值.易求“双勾”函数 h(x)在区间[1,3]上的最小值为 4,故而a取
值集合为{4}.
方法点睛:解法 1想法自然,是一种正向思维方式,充分体现了分类讨论的数学思想.解法 2两次使用最值定
义,将含参函数最值问题转化为不含参数的函数最值问题,较之解法 1,过程更为简捷,这在已知含参函
数最值求参数这类问题中常被使用,但在使用最值定义时应注意两个要素(“不等式恒成立”和“使等号成
立”),缺一不可.
例1-3函数 y=2x-的最小值为
思路探求:
解 法 1,为 了 处 理 二 次 根式 , 将 原 式 化 为 , 两 边 平 方 可 得
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