内容正文:
§1.3 导数与函数的极值、最值
一、【知识梳理】
1.函数的极值与导数
条件
f′(x0)=0
x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0
x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0
图象
极值
f(x0)为极大值
f(x0)为极小值
极值点
x0为极大值点
x0为极小值点
2.函数的最值与导数
(1)函数f(x)在区间[a,b]上有最值的条件:
如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.
(2)求y=f(x)在区间[a,b]上的最大(小)值的步骤:
①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的极值;
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.
二、【典例剖析】
考点一 :函数极值的辨析
【典例1】已知函数的导函数的图象如图所示,下列结论中正确的是( )
A.是函数的极小值点
B.是函数的极小值点
C.函数在区间上单调递增
D.函数在处切线的斜率小于零
【典例2】【多选题】已知函数,则( )
A.时,的图象位于轴下方
B.有且仅有一个极值点
C.有且仅有两个极值点
D.在区间上有最大值
【变式探究】
1.已知 a>0 且 a≠1,则函数 f (x)=(x-a)2lnx( )
A.有极大值,无极小值 B.有极小值,无极大值
C.既有极大值,又有极小值 D.既无极大值,又无极小值
2.设函数f(x)在R上可导,其导函数为f ′(x),且函数y=(1-x)f ′(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( D )
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)
考点二:已知函数求极值点的个数
【典例3】已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的极值点个数.
【变式探究】
设,则函数
A.仅有一个极小值 B.仅有一个极大值
C.有无数个极值 D.没有极值
考点三:已知函数求极值(点)
【典例4】已知函数.
(I)当a=2时,求曲线在点处的切线方程;
(II)设函数,讨论的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.
【变式探究】已知是的极小值点,那么函数的极大值为______.
考点四:已知极值(点),求参数的值或取值范围
【典例5】设函数.
(Ⅰ)若曲线在点处的切线斜率为0,求a;
(Ⅱ)若在处取得极小值,求a的取值范围.
【变式探究】
设函数在处取得极值为0,则__________.
【典例6】已知函数.
(Ⅰ)求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)求函数在区间上的最大值和最小值.
【典例7】已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,记在区间的最大值为,最小值为,求的取值范围.
【变式探究】
1.已知函数则的最小值为________,最大值为_______.
2.已知函数(其中e是自然对数的底数).
Ⅰ当时,求的最小值;
Ⅱ当时,求在上的最小值.
考点六:根据函数的最值求参数的值(范围)
【典例8】已知函数,其中,,记为的最小值,则当时,的取值范围为___________.
【变式探究】
设函数 若,则的最小值为__________; 若有最小值,则实数的取值范围是_______.
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§1.3 导数与函数的极值、最值
一、【知识梳理】
1.函数的极值与导数
条件
f′(x0)=0
x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0
x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0
图象
极值
f(x0)为极大值
f(x0)为极小值
极值点
x0为极大值点
x0为极小值点
2.函数的最值与导数
(1)函数f(x)在区间[a,b]上有最值的条件:
如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.
(2)求y=f(x)在区间[a,b]上的最大(小)值的步骤:
①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的极值;
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.
二、【典例剖析】
考点一 :函数极值的辨析
【典例1】已知函数的导函数的图象如图所示,下列结论中正确的是( )
A.是函数的极小值点
B.是函数的极小值点
C.函数在区间上单调递增
D.函数在处切线的斜率小于零
【答案】BC
【解析】
由图象得时,,时,,
故在单调递减,在单调递增,
故是函数的极小值