函数的最值是函数的重要性质之一,在高考中也经常考查,并且具有相当的难度。求函数的最值的方法非常之多,如分离常数法、判别式法、反函数法、数形结合法、均值不等式法、导数法等等。本讲针对2018年高考全国1卷理科数学地16题作简单分析。

一·套路

函数的最值——高考全国1卷理科数学


函数的最值——高考全国1卷理科数学


函数的最值——高考全国1卷理科数学


函数的最值——高考全国1卷理科数学


函数的最值——高考全国1卷理科数学


二·脑洞

本题借助三角函数为载体,考查函数的最值,属于难题。解答的思路是,首先利用三角函数的周期性与奇偶性,将函数的简化到一个具体的区间上来讨论,然后再根据不同的思维模式,给出三种不同的解题方法。

  1. 第一种是利用导数法求解,这种解法最容易理解,也最容易想到。通过求导,判断函数的单调性,进而求得函数的最小值点,得到相应的三角函数值,带回原函数即可求得最小值。

  2. 第二种解法是构造均值不等式求解,有一定的难度。多元均值不等式在构造技巧上具有一定的难度,加上高考数学中鲜有涉及,所以不易联想到。但对成绩优秀的,或者参加过竞赛的学生,完全可以掌握这种方法。值得注意的是,均值不等式是解决最值问题常用工具,但需要注意其构造技巧。

  3. 第三种方法是利用高等数学中的琴生不等式求解。琴生不等式是函数凹凸性的重要结论,它在证明不等式和求最值中具有广泛的作用。近年来,借助高等数学背景考查高中数学内容越来越成为共识,因此了解一些高等数学的结论对解题无疑是如虎添翼。

下面给出本题函数的图象,从图象上可以直观感受其性质:

函数的最值——高考全国1卷理科数学

f(x)的图象

三·迁移

下面给出一道类似的高考试题作为练习:

函数的最值——高考全国1卷理科数学


事实上,函数关于(0,1)点中心对称,所以最大值与最小值关于1对称,从而M+m=2。其图象如下:

函数的最值——高考全国1卷理科数学

f(x)的图象