课时作业11 函数的最大(小)值
时间:45分钟 ——基础巩固类——
一、选择题
1.函数f (x )的图象如图,则其最大值、最小值分别为( B )
A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,f (-3
2) B .f (0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32
C .f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
-32,f (0) D .f (0),f (3)
解析:观察函数图象, f (x )最大值、最小值分别为f (0), f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
32,故选
B.
2.下列函数在[1,4]上最大值为3的是( A ) A .y =1
x +2 B .y =3x -2 C .y =x 2
D .y =1-x
解析:B 、C 在[1,4]上均为增函数,A 、D 在[1,4]上均为减函数,代入端点值,即可求得最值,故选A.
3.函数y=x+x-2的值域是(B)
A.[0,+∞) B.[2,+∞)
C.[4,+∞) D.[2,+∞)
解析:函数y=x+x-2在[2,+∞)上单调递增,所以其最小值为2.
4.已知函数f(x)=-x2+4x+a,x∈[0,1],若f(x)的最小值为-2,则f(x)的最大值为(C)
A.-1 B.0
C.1 D.2
解析:因为f(x)=-(x-2)2+4+a,由x∈[0,1]可知当x=0时,f(x)取得最小值,即-4+4+a=-2,所以a=-2,所以f(x)=-(x-2)2+2,当x=1时,f(x)取得最大值为-1+2=1.故选C.
5.已知函数f(x)=2x-3,当x≥1时,恒有f(x)≥m成立,则实数m的取值范围是(B)
A.R B.(-∞,-1]
C.[-1,+∞) D.∅
解析:因为f(x)=2x-3在R上是增函数,所以当x≥1时,f(x)≥f(1)=2×1-3=-1,故m≤-1.
6.某公司在甲、乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L1=5.06x-0.15x2和L2=2x,其中x为销售量(单位:辆).若该公司在这两地共销售15辆车,则能获得的最大利润为(B)
A.45.606 B.45.6
C.45.56 D.45.51
解析:设在甲地销售量为a,则在乙地销售量为15-a,设利润为y,
则y=5.06a-0.15a2+2(15-a)(0≤a≤15),
即y =-0.15a 2+3.06a +30,可求y max =45.6. 二、填空题
7.函数y =|x +1|+|x -2|的最小值为3. 解析:化简函数为y =⎩⎪⎨⎪
⎧
-2x +1,x ≤-1,3,-1<x ≤2,
2x -1,x >2,
其图象如图所示,
所以函数的最小值为3.
8.已知函数f (x )=x 2-6x +8,x ∈[1,a ],并且f (x )的最小值为f (a ),则实数a 的取值范围是(1,3].
解析:如图可知f (x )在[1,a ]内是单调递减的,
又∵f(x)的单调递减区间为(-∞,3],∴1<a≤3.
9.用min{a,b}表示a,b两个数中的最小值.设f(x)=min{x+2,10-x}(x≥0),则f(x)的最大值为6.
解析:在同一平面直角坐标系中画出函数y=x+2和y=10-x的图象.根据min{x+2,10-x}(x≥0)的含义可知,f(x)的图象应为图中实线部分.解方程x+2=10-x,得x=4,此时y=6,故两图象的交点坐标为(4,6).
由图象可知,函数f(x)的最大值为6.
三、解答题
10.画出函数
f (x )=⎩⎨⎧
-2x
,x ∈(-∞,0),x 2+2x -1,x ∈[0,+∞)
的图象,并写出
函数的单调区间及最小值.
解:f (x )的图象如图所示,f (x )的单调递增区间是(-∞,0)和[0,+∞),函数的最小值为f (0)=-1.
11.已知函数f (x )=2x
x +1,x ∈[-3,-2],求函数的最大值和最小
值.
解:设-3≤x 1<x 2≤-2, 则f (x 1)-f (x 2)=2x 1x 1+1-2x 2
x 2+1
=2x 1(x 2+1)-2x 2(x 1+1)(x 1+1)(x 2+1)=2(x 1-x 2)(x 1+1)(x 2+1).
由于-3≤x 1<x 2≤-2,
所以x 1-x 2<0,x 1+1<0,x 2+1<0.
所以f (x 1)-f (x 2)<0,所以f (x 1)<f (x 2).
所以函数f(x)=2x
,x∈[-3,-2]是增函数.
x+1
又因为f(-2)=4, f(-3)=3,
所以函数的最大值是4,最小值是3.
——能力提升类——
12.当0≤x≤2时,a<-x2+2x恒成立,则实数a的取值范围是(C)
A.(-∞,1] B.(-∞,0]
C.(-∞,0) D.(0,+∞)
解析:令f(x)=-x2+2x,0≤x≤2.
由函数f(x)的图象知0=f(0)≤f(x)≤f(1),
因此a<0,故选C.
13.函数f(x)=x2-4x+5在区间[0,m]上的最大值为5,最小值为1,求m的取值范围是(B)
A.[2,+∞) B.[2,4]
C.(-∞,2] D.[0,2]
解析:f(x)=x2-4x+5=(x-2)2+1,x∈[0,m].由最小值为1知m≥2.又最大值为5,f(0)=5,f(4)=5.所以2≤m≤4.故选B.
14.对于函数f(x)=x2+2x,在使f(x)≥M成立的所有实数M中,我们把M的最大值M max=-1叫做函数f(x)=x2+2x的下确界,则对于a∈R,且a≠0,a2-4a+6的下确界为2.
解析:a2-4a+6=(a-2)2+2≥2,
则a2-4a+6的下确界为2.
15.已知函数f(x)=x2-2ax+5(a>1).
(1)若f(x)的定义域和值域均为[1,a],求实数a的值;
(2)若f (x )在区间(-∞,2]上是减函数,且对任意的x 1,x 2∈[1,a +1],总有|f (x 1)-f (x 2)|≤4,求实数a 的取值范围.
解:(1)∵f (x )=(x -a )2+5-a 2(a >1),∴f (x )在[1,a ]上是减函数.又
∵f (x )的定义域和值域均为[1,a ],∴⎩⎨
⎧
f (1)=a ,
f (a )=1,
即⎩⎨
⎧
1-2a +5=a ,a 2-2a 2+5=1.
解
得a =2.
(2)∵f (x )在区间(-∞,2]上是减函数,∴a ≥2, 又∵x =a ∈[1,a +1],且(a +1)-a ≤a -1, ∴f (x )max =f (1)=6-2a ,f (x )min =f (a )=5-a 2,
∵对任意的x 1,x 2∈[1,a +1],总有|f (x 1)-f (x 2)|≤4,∴f (x )max -f (x )min ≤4,即(6-2a )-(5-a 2)≤4,解得-1≤a ≤3.又∵a ≥2,∴2≤a ≤3.。