内容正文:
5.3.2.2 函数的最大(小)值
课程标准
课标解读
1.理解函数最值的概念,了解其与函数极值的区别与联系.
2.会求某闭区间上函数的最值.
3.理解极值与最值的关系,并能利用其求参数的范围.
4.能利用导数解决一些简单的恒成立问题.
通过本节课的学习,要求会求函数在局部区间的最大( 小)值,能利用函数的导数解决恒成立问题与存在性问题.
知识点1 函数最值的定义
(1)一般地,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)对于函数f(x),给定区间I,若对任意x∈I,存在x0∈I,使得f(x)≥f(x0),则称f(x0)为函数f(x)在区间I上的最小值;若对任意x∈I,存在x0∈I,使得f(x)≤f(x0),则称f(x0)为函数f(x)在区间I上的最大值.
(3)一般地,求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤如下:
①求函数y=f(x)在(a,b)内的极值;
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.
注意点:(1)开区间不一定有最值,闭区间上的连续函数一定有最值;
(2)函数f(x)在闭区间[a,b]上连续是f(x)在闭区间[a,b]上有最大值和最小值的充分不必要条件.
【即学即练1】如图是函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象,写出函数的极大值、极小值、最大值和最小值.
【即学即练2】设f(x)是区间[a,b]上的连续函数,且在(a,b)内可导,则下列结论中正确的是( )
A.f(x)的极值点一定是最值点
B.f(x)的最值点一定是极值点
C.f(x)在区间[a,b]上可能没有极值点
D.f(x)在区间[a,b]上可能没有最值点
【即学即练3】下列结论正确的是( )
A.若f(x)在[a,b]上有极大值,则极大值一定是[a,b]上的最大值
B.若f(x)在[a,b]上有极小值,则极小值一定是[a,b]上的最小值
C.若f(x)在[a,b]上有极大值,则极小值一定是在x=a和x=b处取得
D.若f(x)在[a,b]上连续,则f(x)在[a,b]上存在最大值和最小值
【即学即练4】已知函数在区间上可导,则“函数在区间上有最小值”是“存在,满足”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
知识点2 用导数求函数f(x)最值的基本方法
(1)求导函数:求函数f(x)的导函数f′(x);
(2)求极值嫌疑点:即f′(x)不存在的点和f′(x)=0的点;
(3)列表:依极值嫌疑点将函数的定义域分成若干个子区间,列出f′(x)与f(x)随x变化的一览表;
(4)求极值:依(3)的表中所反应的相关信息,求出f(x)的极值点和极值;
(5)求区间端点的函数值;
(6)求最值:比较极值嫌疑点和区间端点的函数值后,得出函数f(x)在其定义域内的最大值和最小值.
【即学即练5】求下列函数的最值:
(1)f(x)=2x3-12x,x∈[-2,3];
(2)f(x)=x+sin x,x∈[0,2π].
【即学即练6】函数f(x)=x3-3x(|x|<1)( )
A.有最值,但无极值
B.有最值,也有极值
C.既无最值,也无极值
D.无最值,但有极值
考点一 函数的最值与极值的关系
解题方略:
最值与极值的区别与联系
(1)极值是对某一点附近(即局部)而言,最值是对函数的定义区间的整体而言.
(2)在函数的定义区间内,极大(小)值可能有多个,但最大(小)值只有一个(或者没有).
(3)函数f(x)的极值点为定义域中的内点,而最值点可以是区间的端点.
(4)对于可导函数,函数的最大(小)值必在极大(小)值点或区间端点处取得.
【例1-1】函数的导函数的图象如图所示,以下命题错误的是( )
A.是函数的极值点 B.是函数的最小值点
C.在区间上单调递增 D.在处切线的斜率大于零
变式1:【多选】定义在上的函数的导函数的图象如图所示,函数的部分对应值如下表.下列关于函数的结论正确的是( )
-1
0
2
4
5
1
2
0
2
1
A.函数的极值点的个数为3
B.函数的单调递减区间为
C.若时,的最大值是2,则t的最大值为4
D.当时,方程有4个不同的实根
变式2:【多选】下列关于函数f(x)=(2x-x2)ex的判断正确的是( )
A.f(x)>0的解集是{x|0<x<2}
B.f(-)是极小值,f()是极大值
C.f(x)没有最小值,也没有最大值
D.f(x)有最大值无最小值
考点二 求函数的最值
解题方略:
1、求函数最值的步骤
(1)求函数的定义域.
(2)求f′(x),解方程f′(x)=0.
(3)