内容正文:
第6讲 导数的极值与最值题型总结
【考点分析】
考点一:函数的驻点
若,我们把叫做函数的驻点.
考点二:函数的极值点与极值
①极大值点与极大值:函数在点附近有定义,如果对附近的所有点都有,则称是函数的一个极大值,记作,其中叫做函数的极大值点
②极小值点与极小值:函数在点附近有定义,如果对附近的所有点都有,则称是函数的一个极小值,记作,其中叫做函数的极小值点
考点三:求可导函数极值的步骤
①先确定函数的定义域;
②求导数;
③求方程的根;
④检验在方程的根的左右两侧的符号,如果在根的左侧附近为正,在右侧附近为负,那么函数在这个根处取得极大值;如果在根的左侧附近为负,在右侧附近为正,那么函数在这个根处取得极小值.
注意:可导函数在满足是在取得极值的必要不充分条件,如,,但不是极值点.
考点四:函数的最值
一个连续函数在闭区间上一定有最值,最值要么在极值点处取得,要么在断点处取得。
求函数最值的步骤为:
①求在内的极值(极大值或极小值);
②将的各极值与和比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
【题型目录】
题型一:求函数的极值与极值点
题型二:根据极值、极值点求参数的值
题型三:根据极值、极值点求参数的范围
题型四:利用导数求函数的最值(不含参)
题型五:根据最值求参数
题型六:根据最值求参数范围
【典例例题】
题型一:求函数的极值与极值点
【方法总结】
利用导数求函数极值的步骤如下:
(1)求函数的定义域;
(2)求导;
(3)解方程,当;
(4)列表,分析函数的单调性,求极值:
①如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值;
②如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值
【例1】(2022石泉县石泉中学)函数的极小值为( )
A.0 B. C. D.
【答案】A
【解析】由,得,
当时,,单调递增;
当或时,,单调递减;
所以当时,函数取得极小值,
极小值为.
故选:A.
【例2】(2021·河南新乡市)已知函数的图象在处的切线方程为,则的极大值为( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【解析】因为,所以,
又因为函数在图象在处的切线方程为,
所以,,解得,.
由,,,,,知在处取得极大值,.故选:A.
【例3】若函数在上有小于的极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由
因为在上有小于的极值点,所以有小于0的根,由的图像如图:
可知有小于0的根需要,所以选择B
【例4】(2022·江西师大附中三模(理))已知函数为的导函数.
(1)判断函数在区间上是否存在极值,若存在,请判断是极大值还是极小值;若不存在,说明理由;
【答案】(1)存在;极小值
【分析】(1)转化为判断导函数是否存在变号零点,对求导后,判断的单调性,结合零点存在性定理可得结果;
【解析】(1)由,可得,
则,
令,其中,可得,
所以在上单调递增,即在上单调递增,
因为,所以存在,使得,
当时,单调递减;当时,单调递增,
所以当时,函数取得极小值.
【例5】(2022·江苏苏州·模拟预测)函数.
(1)求函数在上的极值;
【答案】(1)极大值,;极小值,;
【分析】(1)由题可得,进而可得;
【解析】(1)∵,
∴,,
由,可得,或,
∴,单调递增,,单调递减,,单调递增,
∴时,函数有极大值,时,函数有极小值;
【题型专练】
1.已知e为自然对数的底数,设函数,则
A.1是的极小值点 B.﹣1是的极小值点
C.1是的极大值点 D.﹣1是的极大值点
【答案】B
【解析】
【详解】
试题分析:,当时,,当时,,当时,,所以当时,函数取得极小值,是函数的极小值点,故选B.
考点:导数与极值
2.(2022福建省福建师大附中高二期末多选)定义在的函数,已知是它的极大值点,则以下结论正确的是( )
A.是的一个极大值点
B.是的一个极小值点
C.是的一个极大值点
D.是的一个极小值点
【答案】AD
【解析】是的极大值点,就是存在正数,使得在上,,在上,.
设,,
当时,,,,同理时,,∴是的一个极大值点,从而是的一个极小值点,是的一个极小值点.不能判定是不是的极值点.故选:AD.
3.(2022江西高三期中(文))已知函数,,其中.
(1)求函数的极值;
(2)若的图像在,处的切线互相垂直,求的最小值.
【答案】(1)答案见解析;(2)1.
【解析】
(1)函数的定义或为,
,
若,恒成立,此时在上单调递增,无极值;
若时,,解得,
当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
当时,有极小值,无极大值.
(2),则,其中,,
,且,,
,
当且仅当时取等号,
当,时,取最小值1.
题型二:根据极值、极值点求参数的值
【方法总结】
解含参数的极值问题要注意:
①是为函数极值点的必要不充分条件,故而要注意