内容正文:
2021年高考文科数学一轮复习:题型全归纳与高效训练突破
专题3.3 导数与函数的极值、最值
目录
一、题型全归纳 1
题型一 利用导数解决函数的极值问题 1
命题角度一 由图象判断函数的极值 2
命题角度二 求已知函数的极值 3
命题角度三 已知函数的极值求参数值(范围) 4
题型二 函数的最值问题 5
题型三 函数极值与最值的综合应用 8
题型四 利用导数研究生活中的优化问题 9
二、高效训练突破 12
一、题型全归纳
题型一 利用导数解决函数的极值问题
【题型要点】利用导数研究函数极值问题的一般流程
命题角度一 由图象判断函数的极值
【题型要点】由图象判断函数y=f(x)的极值,要抓住两点:
(1) 由y=f′(x)的图象与x轴的交点,可得函数y=f(x)的可能极值点;
(2)由导函数y=f′(x)的图象可以看出y=f′(x)的值的正负,从而可得函数y=f(x)的单调性,两者结合可得极值点
【例1】设函数在R上可导,其导函数为,且函数的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )
A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1) B.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(1)
C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2)D.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2)
【例2】已知函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图,则下列叙述正确的是( )
A.函数f(x)在(-∞,-4)上单调递减 B.函数f(x)在x=2处取得极大值
C.函数f(x)在x=-4处取得极值 D.函数f(x)有两个极值点
命题角度二 求已知函数的极值
【题型要点】求函数极值的一般步骤
(1)先求函数f(x)的定义域,再求函数f(x)的导函数.
(2)求=0的根.
(3)判断在=0的根的左、右两侧的符号,确定极值点.
(4)求出具体极值.
【例3】已知函数f(x)=(x-2)(ex-ax),当a>0时,讨论f(x)的极值情况.
【例4】已知函数f(x)=ln x+,求函数f(x)的极小值.
命题角度三 已知函数的极值求参数值(范围)
【题型要点】已知函数极值点或极值求参数的两个要领
(1)列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解.
(2)验证:因为导数值等于零不是此点为极值点的充要条件,所以利用待定系数法求解后必须验证根的合理性.
【易错提醒】若函数y=f(x)在区间(a,b)内有极值,那么y=f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在某区间上单调函数没有极值.
【例5】设函数f(x)=[ax2-(3a+1)x+3a+2]ex.
(1)若曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为0,求实数a的值;
(2)若f(x)在x=1处取得极小值,求实数a的取值范围.
题型二 函数的最值问题
【题型要点】求函数f(x)在[a,b]上最值的方法
(1)若函数在区间[a,b]上单调递增或递减,f(a)与f(b)一个为最大值,一个为最小值.
(2)若函数在闭区间[a,b]内有极值,要先求出[a,b]上的极值,与f(a),f(b)比较,最大的是最大值,最小的是最小值,可列表完成.
(3)函数f(x)在区间(a,b)上有唯一一个极值点,这个极值点就是最大(或最小)值点,此结论在导数的实际应用中经常用到.
【例1】(2019·全国卷Ⅲ)已知函数f(x)=2x3-ax2+b.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)是否存在a,b,使得f(x)在区间[0,1]的最小值为-1且最大值为1?若存在,求出a,b的所有值;若不存在,说明理由.
【例2】(2020·贵阳市检测)已知函数f(x)=-ln x.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)求函数f(x)在上的最大值和最小值(其中e是自然对数的底数).
题型三 函数极值与最值的综合应用
【题型要点】解决函数极值、最值问题的策略
(1)求极值、最值时,要求步骤规范,含参数时,要讨论参数的大小.
(2)求函数最值时,不可想当然地认为极值点就是最值点,要通过比较才能下结论.
(3)函数在给定闭区间上存在极值,一般要将极值与端点值进行比较才能确定最值.
【例1】设函数f(x)=[ax2-(4a+1)x+4a+3]ex.若f(x)在x=2处取得极小值,则a的取值范围为_______.
【例2】已知函数f(x)=
(1)求f(x)在区间(-∞,1)上的极小值和极大值点;
(2)求f(x)在区间[-1,e](e为自然对数的底数)上的最大值.
题型四 利用导数研究生活中的优化问题
【题型要点】利用导数解决生活中的优化问题的一般步骤
(1)分析实际问题中各量之间的关系,列出实际问题的数学模型,写出实际问题中变量