内容正文:
高 考 总 复 习
数学新高考
第二章 函数、导数及其应用
第12节 利用导数研究函数的极值、最值
第二章
基础自主夯实
考点层级突破
课时作业
最新考纲 核心素养 考情聚焦
1.借助函数的图象,了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件.
2.能利用导数求某些函数的极大值、极小值以及给定闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数不超过三次) .
3.体会导数与单调性、极值、最大(小)值的关系 1.利用导数研究函数的极值,达成数学抽象和数学运算素养.
2.利用导数研究函数的最值,提升逻辑推理和数学运算素养.
3.利用导数研究生活中的优化问题,发展数学建模和数学运算素养 函数的极值与最值是高考的热点内容,对极值的考查主要有2个命题角度:①判断极值的情况,②已知函数求极值.考查函数最值时必定涉及函数的单调性,还会涉及到方程和不等式.题型有大题也有小题且有一定难度.另外已知函数的极值(最值)情况求参数的取值范围也是考查的热点内容,涉及函数的单调性时,往往需要进行分类讨论,这类题综合性强,难度较大
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[要点梳理]
1.函数极值的概念
一般地,当函数f(x)在点x0处连续时,
(1)如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是极大值 ;
(2)如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f(x0)是 极小值 .
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2.求可导函数f(x)的极值的步骤
(1)求导函数f′(x);
(2)求方程f′(x)=0的根;
(3)列表,检验f′(x)在方程f′(x)=0的根左右两侧的函数值的符号,如果 左正右负 ,那么函数y=f(x)在这个根处取得极大值;如果 左负右正 ,那么函数y=f(x)在这个根处取得极小值;如果左右两侧符号一样,那么这个根不是极值点.
(4)得极值,由表得极大值与极小值.
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3.求函数f(x)在[a,b]上最值的步骤
(1)求函数y=f(x)在(a,b)内的 极值 .
(2)将函数y=f(x)的 各极值 与端点处的 函数值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,得出函数f(x)在[a,b]上的最值.
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4.利用导数求解实际问题中的优化问题
生活中求利润最大、用料最省、效率最高等问题称之为优化问题.导数是解决生活中优化问题的有力工具,用导数解决优化问题的基本思路是:优化问题→用函数表示的数学问题→用导数解决数学问题→优化问题的答案.
利用导数解决实际应用问题一般有如下几类:
(1)给出了具体的函数关系式,只需研究这个函数的性质即可.
(2)函数关系式中含有比例系数,根据已知数据求出比例系数得到函数关系式,再研究函数的性质.
(3)没有给出函数关系,需要先建立函数关系,再研究函数的性质.
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1.对于可导函数f(x),f′(x0)=0是函数f(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件.
2.若函数f(x)在闭区间[a,b]上的图象连续不断,则f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.
3.若函数f(x)在闭区间[a,b]内是单调函数,则f(x)一定在区间端点处取得最值.
4.若函数f(x)在开区间(a,b)上的图象连续不断,且有唯一的极值点,则这个极值点就是函数的最值点.
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[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)函数在某区间上或定义域内极大值是唯一的.( )
(2)函数的极大值不一定比极小值大.( )
(3)对可导函数f(x),f′(x0)=0是x0点为极值点的充要条件.( )
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(4)函数的极大值一定是函数的最大值.( )
(5)开区间上的单调连续函数无极值和最值.( )
(6)函数f(x)=eq \f(1,x)在区间[-1,1]上有最值.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
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◆[小题查验]
1.函数f(x)=(x2-1)2+2的极值点是( )
A.x=1
B.x=-1
C.x=1或-1或0
D.x=0
解析:C [∵f(x)=x4-2x2+3,
∵由f′(x)=4x3-4x=4x(x+1)(x-1)=0得
x=0或x=1或x=-1.
又当x<-