内容正文:
6.2 函数的极值
南阳市五中
要点 极值点与极植
1.极大值点与极大值
如图,在包含x0的一个区间(a,b)内,函数y=f(x)在任何不为x0的一点处的函数值__________x0点的函数值,称点x0为函数y=f(x)的____________,其函数值f(x0)为函数的________.
都小于
极大值点
极大值
2.极小值点与极小值
如图,在包含x0的一个区间(a,b)内,函数y=f(x)在任何不为x0的一点处的函数值___________x0点的函数值,称点x0为函数y=f(x)的____________,其函数值f(x0)为函数的________.
都大于
极小值点
极小值
3.极值的判断方法
如果函数y=f(x)在区间(a,x0)上是增加的,在区间(x0,b)上是减少的,则x0是____________,f(x0)是________;如果函数y=f(x)在区间(a,x0)上是减少的,在区间(x0,b)上是增加的,则x0是____________,f(x0)是________.
极大值点
极大值
极小值点
极小值
(1)函数的极值是函数的局部性质,它反映了函数在某一点附近的大小情况.
(2)由函数极值的定义知道,函数在一个区间的端点处一定不可能取得极值,即端点一定不是函数的极值点.
(3)在一个给定的区间上,函数可能有若干个极值点,也可能不存在极值点;函数可能只有极大值,没有极小值,或者只有极小值没有极大值,也可能既
有极大值,又有极小值.极大值不一定比极小值大,极小值也不一定比极大值小.
(4)若f(x)在某区间内有极值,那么f(x)在该区间内一定不是单调函数,即在区间上单调的函数没有极值.
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)若函数f(x)在(a,b)内有极值,则f(x)在(a,b)内一定不单调.( )
(2)导数为零的点一定是极值点.( )
(3)函数的极大值一定大于极小值.( )
(4)在可导函数的极值点处,切线与x轴平行或重合.( )
√
×
×
√
2.(多选题)下图是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象,则下列命题中正确的是( )
A.-3是函数y=f(x)的极值点
B.-1是函数y=f(x)的最小值点
C.y=f(x)在x=0处切线的斜率小于零
D.y=f(x)在区间(-3,1)上单调递增
答案:AD
解析:由导函数图象知函数f(x)在(-∞,-3)上单调递减,(-3,+∞)上单调递增,f′(-3)=0,所以x=-3是函数f(x)的极值点,故A、D正确,B不正确;又f′(0)>0,所以y=f(x)在x=0处切线的斜率大于0,故C不正确.故选AD.
3.函数y=(x2-1)3+1的极值点是( )
A.极大值点x=-1 B.极大值点x=0
C.极小值点x=0 D.极小值点x=1
答案:C
解析:y′=6x(x2-1)2=0有三个根,x1=-1,x2=0,x3=1,由解y′>0得x>0;由解y′<0得x<0,只有x=0是极小值点,故选C.
4.若函数y=-x3+6x2+m的极大值等于13,则m=__________.
-19
解析:y′=-3x2+12x
由y′>0得0<x<4.
由y′<0得x<0或x>4
所以函数y=-x3+6x2+m在(-∞,0)和(4,+∞)上单调递减,在(0,4)上单调递增.
所以函数y=-x3+6x2+m在x=4处取得极大值.
所以-43+6×42+m=13.
题型一 求函数的极值(点)
例1 (1)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( )
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)
答案:(1)D
解析:(1)由函数的图象可知,f′(-2)=0,f′(2)=0,并且当x<-2时,f′(x)>0;当-2<x<1时,f′(x)<0,则函数f(x)有极大值f(-2).又当1<x<2时,f′(x)<0;当x>2时,f′(x)>0,则函数f(x)有极小值f(2),故选D.
(2)求下列函数的极值:
①f(x)=x3-x2-3x;
解析:(2)①函数的定义域为R.
f′(x)=x2-2x-3=(x+1)(x-3).
令f′(x)=0,得x1=-1,x2=3.
由此可知当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表所示:
x (-∞,-1) -1 (-1,3) 3 (3,+∞)
f′(x) + 0 - 0 +
f(x) ↗ 极大值 ↙ 极小值 ↗
当x=-1时,f(x)有