内容正文:
6.3 函数的最值
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北师数学选择性必修第二册
必备知识 自主探究
关键能力 互动探究
课时作业 巩固提升
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知识点一 函数f(x)在区间[a,b]上的最值
预习教材,思考问题
如图为y=f(x),x∈[a,b]的图象.
观察[a,b]上函数y=f(x)的图象,试找出它的极大值,极小值.
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[提示] 极大值为:f(x1),f(x3),
极小值为:f(x2),f(x4).
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1.取得最值的条件:函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条_____________的曲线.
2.结论:函数y=f(x)在区间[a,b]上必有最大值和最小值,函数的最值在 或 取得.
3.最值:函数的 统称为最值.
连续不断
极值点
区间端点
最大值和最小值
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知识点二 求函数y=f(x)在闭区间[a,b]上最值的步骤
预习教材,思考问题
1.结合知识点一图象判断,函数y=f(x)在区间[a,b]上是否存在最大值、最小值?若存在,分别为多少?
[提示] 1.存在,f(x)min=f(a),f(x)max=f(x3).
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2.函数y=f(x)在[a,b]上的最大(小)值一定是某极值吗?
3.怎样确定函数f(x)在[a,b]上的最小值和最大值?
[提示] 2.不一定,也可能是区间端点的函数值.
3.比较极值点与区间端点的函数值,最大的是最大值,最小的是最小值.
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求函数y=f(x)在闭区间[a,b]上最值的步骤
(1)求函数y=f(x)在(a,b)内的 .
(2)将函数y=f(x)的 与端点处的函数值 进行比较,其中最大的一个是 ,最小的一个是 .
极值
各极值
f(a),f(b)
最大值
最小值
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求函数在闭区间上的最值
e
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例2 求函数f(x)=x3-12x+6,x∈[-3,3]的单调区间,并求函数f(x)的最值.
[解] 依题意得f′(x)=3x2-12=3(x-2)(x+2),令f′(x)=0,得x=-2或x=2,列表如下:
所以函数f(x)的单调递增区间是(-3,-2)和(2,3),单调递减区间是(-2,2),且函数f(x)的最大值是22,最小值是-10.
x -3 (-3,-2) -2 (-2,2) 2 (2,3) 3
f′(x) + 0 - 0 +
f(x) 15 22 -10 -3
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求解函数在固定区间上的最值,需注意以下几点
(1)对函数进行准确求导,并检验f′(x)=0的根是否在给定区间内;
(2)研究函数的单调性,正确确定极值点和端点函数值;
(3)比较极值点与端点函数值大小,确定最值.
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求下列各函数的最值.
(1)f(x)=3x3-9x+5,x∈[-2,2];
解:(1)f′(x)=9x2-9=9(x+1)(x-1),
令f′(x)=0,得x=-1或x=1.
当x变化时,f′(x),f(x)变化状态如表:
x -2 (-2,-1) -1 (-1,1) 1 (1,2) 2
f′(x) + 0 - 0 +
f(x) -1 11 -1 11
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从表中可以看出,当x=-2时或x=1时,函数f(x)取得最小值-1;
当x=-1或x=2时,函数f(x)取得最大值11.
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求含参数的函数的最值
例 已知函数f(x)=(x-k)ex.
(1)求f(x)的单调区间;
[解] (1)由f(x)=(x-k)ex,得f′(x)=(x-k+1)ex,
令f′(x)=0,得x=k-1.
当x变化时,f(