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赢在微点 匠心筑梦
轻松课堂 数学 选修1-1
第三章 导数及其应用
3.3 导数在研究函数中的应用
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课时练29 函数的最大(小)值与导数
►►见学生用书P065
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作业目标
学法指导
1.了解函数的最大值、最小值的含义。
2.理解导数与函数最值的关系。
3.掌握利用导数求函数最值的方法。
1.一般地,如果在闭区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么函数y=f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值。
2.一般地,求函数f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤如下:
(1)求f(x)在(a,b)内的极值;
(2)将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。
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知识点1 函数最值的概念
1.下列叙述中正确的个数是( )
①极大值就是最大值,极小值就是最小值;②若当x=x0时,函数f(x)有极值,则点(x0,f(x0))是函数f(x)的一个极值点;③函数的最大值一定不小于最小值;④函数的极大值一定比极小值大;⑤一个函数可能有多个极大值点,也可能有多个极小值点;⑥一个函数可能只有极大值而没有极小值,也可能只有极小值而没有极大值。
A.1
B.2
C.3
D.4
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答案 C
解析 极值反映了函数在某点附近函数值的大小情况,是函数的局部性质,而最值反映了函数在某个范围内函数值的情况,是函数的整体性质,所以①错误,③正确;极值点是数,而不是点,所以②错误;函数的极大值也可能比极小值小,极小值也可能比极大值大,所以④错误;一个函数可能只有极大值而没有极小值,也可能只有极小值而没有极大值,并且也可能有多个极值点,所以⑤⑥正确。
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知识点2 求函数的最值
2.函数f(x)=x+cosx在[0,π]上的( )
A.最小值为0,最大值为eq \f(π,2)
B.最小值为0,最大值为eq \f(π,2)+1
C.最小值为1,最大值为eq \f(π,2)
D.最小值为1,最大值为π-1
答案 D
解析 ∵f′(x)=1-sinx,∴由f′(x)=0,x∈[0,π],得x=eq \f(π,2)。又∵f(0)=1,feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)))=eq \f(π,2),f(π)=π-1,∴f(x)max=π-1,f(x)min=1。
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3.已知函数f(x)=eq \f(1-x,x)+lnx,求f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),2))上的最大值和最小值。
解 易知f(x)的定义域为(0,+∞)。
∵f(x)=eq \f(1-x,x)+lnx=eq \f(1,x)-1+lnx,
∴f′(x)=eq \f(1,x)-eq \f(1,x2)=eq \f(x-1,x2)。
令f′(x)=0,得x=1。
在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),2))上,当x变化时,f′(x)与f(x)的变化情况如下表所示:
x
eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1))
1
(1,2]
f′(x)
-
0
+
f(x)
极小值
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∴在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),2))上,当x=1时,f(x)取得极小值,也是最小值,f(1)=0。
∵feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))=1+lneq \f(1,2)=1-ln2,f(2)=-eq \f(1,2)+ln2,
∴feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))-f(2)=eq \f(3,2)-2ln2=eq \f(1,2)×(3-4ln2)=eq \f(1,2)lneq \f(e3,16)>0,∴feq \b\lc\(\rc\)(\a\