内容正文:
5.3.2.2函数的最大(小)值
5.3导数在研究函数中的应用
五、一元函数的导数及其应用
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课程标准
1.结合实例,借助几何直观了解函数的单调性和导数的关系;能利用导数研究函数的单调性;对于多项式函数,能求不超过三次的多项式函数的单调区间;
2.借助函数图象,了解函数在某点取得极值的必要条件与充分条件;能利用导数求某些函数的极大值、极小值以及给定的闭区间上不超过三次的多项式函数的最大值、最小值;体会导数与单调性、极值、最大(小)值的关系
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复习回顾
回顾1 极大值、极小值的概念是什么?
极小值:函数在点的函数值比它在点附近其他点的函数值都小,;而且在点附近的左侧,右侧.就把叫做函数的极小值点,叫做函数的极小值.
极大值:函数在点的函数值比它在点附近其他点的函数值都大,;而且在点附近的左侧,右侧.就把叫做函数的极大值点,叫做函数的极大值.
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复习回顾
回顾2 如何求函数的极值?
(1)确定函数的定义域;
(2)求导数;
(3)解方程得方程的根;
(4)列表,判定导函数在各个小开区间的符号;
(5)确定函数的极值
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新课导入
问题1 对函数求导的用处是什么?
单调性,为了能画出函数的草图
问题2 表示的是什么?
能求出函数的极值,极值反映的是函数在某一点附近的局部性质,而不是函数在整个定义域内的性质.
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新课导入
如果是函数的极大(小)值点,那么在附近找不到比更大(小)的值.但是,在解决实际问题或研究函数的性质时,我们往往更关心函数在某个区间上,哪个值最大,哪个值最小.
如果是某个区间上函数的最大(小)值点,那么不小(大)于函数在此区间上的所有函数值.
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一
二
三
教学目标
能利用导数求某些函数的在给定闭区间上函数的最大值、最小值
体会导数与单调性、极值、最大(小)值的关系
区别函数的极值和最大(小)值,借助于求函数的最大(小)值的运算,提升学生的数学运算和直观想象素养
教学目标
难点
重点
易错点
新知探究
探究一:利用导数判断函数的最大(小)值
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新知讲解
问题1 求同学们观察左边图象,判断出极值点有哪些?
问题2 图象的最值点是哪些呢?我们该如何判断?请你试着描述出思路。
极大(小)值点、端点
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新知讲解
我们发现,,,是函数的极小值
,是函数的极大值.
函数在区间上的最小值是,最大值是.
极值
端点
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新知讲解
问题3 请同学们以小组形式进行探究:在下列两个图中,观察上的函数的图象,它们在上有最大值、最小值吗?如果有,最大值和最小值分别是什么?
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概念生成
结合上图,以及函数极值中的例子,只要把函数的所有极值点连同端点的函数值进行比较,就可以求出函数的最大值与最小值.
l
如果在区间上函数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.
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例题讲解
例6.求函数在区间上的最大值与最小值.
0 3
单调递减 单调递增
由例5可知
所以,函数在区间上的
最大值是,最小值是
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方法小结
求函数在区间上的最大值与最小值的步骤如下:
(1)求函数在区间上的极值;
(2)将函数的各极值点与端点处的函数值,比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
表格!YYDS
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回顾例4中的图,我们发现,当时, 怎么证明这个结论呢?
例题讲解
我们将不等式转化为:
(恒成立问题)
下证:的最小值大于0
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新知讲解
那么
令解得
单调递减 单调递增
当时,取得最小值.所以,即
当时,成立
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新知探究
探究二:利用导数解决与函数相关的问题
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例题讲解
例7.给定函数.
(1)判断函数的单调性,并求出的极值;
(2)画出函数的大致图象;
(3)求出方程的解的个数.
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新知讲解
解(1):函数的定义域为
令,得,解得
单调递减 单调递增
∴在区间上单调递减,在区间上单调递增.
当时,有极小值.
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新知讲解
令,解得
当时,;
当时,
的图象经过特殊点
当时,与一次函数相比,指数函数呈爆炸性增长,从而
当时,.
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新知讲解
(3):方程的解的个数为函数的图象与直线的交点个数
当时,有最小值
∴关于方程的解的个数有如下结论:
当时,解为个;
当或时,解为个;
当时,解为个.
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新知讲解
(1)求出函数的定义域;
(2)求导数及函数的零点;
(3)用的零点将的定义域划分为若干个区间,列表给出在各区间上的正负,并得出的单调性与极值;
(4)确定的图象所经过的一些特殊点,以及图象的变化趋势;
(5)画出的大致图象.
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例题讲解
问题.饮料瓶大小对饮料公司利润的影响
(1)你是否注意过,市场上等量的小包装的物品一般比大包装的要贵些?你想从数学上知道它的道理吗?
(2)是不是饮料瓶越大,饮料公司的利润越大?
例8.某制造商制造并出售球形瓶装的某种饮料.