内容正文:
专题2.3 利用导数研究函数的极值与最值
【考点1:求已知函数的极值】 1
【考点2:由函数的极值点或极值求参】 3
【考点3:利用导数求已知函数的最值】 4
【考点4:已知函数的最值求参】 6
【考点1:求已知函数的极值】
【知识点:求已知函数的极值】
1.函数的极小值
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近的其他点的函数值都小,f′(a)=0,而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
2.函数的极大值
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近的其他点的函数值都大,f′(b)=0,而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
3.函数的极值
极小值点和极大值点统称为极值点,极小值和极大值统称为极值.
[方法技巧] 利用导数求函数极值的步骤
1.(2023秋·内蒙古赤峰·高二统考期末)已知,则( )
A.在上单调递增 B.在上单调递减
C.有极大值,无极小值 D.有极小值,无极大值
2.(2023秋·浙江丽水·高三浙江省丽水中学校联考期末)已知为自然对数的底数,设,则下列结论正确的是( )
A.当时,既有极小值又有极大值
B.当时,只有极小值无极大值
C.当时,既有极小值又有极大值
D.当时,只有极小值无极大值
3.(2023秋·宁夏银川·高二银川一中校考期末)已知函数,则的极大值为________________
4.(2022秋·吉林长春·高二校考期末)已知函数,满足.
(1)求实数的值;
(2)求的极值.
5.(2022秋·江苏常州·高三校考阶段练习)已知函数,若在点处的切线方程为.
(1)求的解析式;
(2)求函数在上的极值.
6.(2023秋·湖南长沙·高二湖南师大附中校考期末)已知函数.
(1)求的单调区间;
(2)若,求函数的极值.
【考点2:由函数的极值点或极值求参】
【知识点:由函数的极值点或极值求参】
[方法技巧]
已知函数极值点或极值求参数的两个要领
(1)列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解.
(2)验证:因为某点处的导数值等于0不是此点为极值点的充要条件,所以利用待定系数法求解后必须验证根的合理性.
1.(2019秋·云南楚雄·高二统考期末)若函数在处取得极大值,则( )
A. B.
C. D.
2.(2023秋·湖南张家界·高二统考期末)若函数有两个不同的极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2023春·山东烟台·高二山东省烟台第一中学校考开学考试)已知函数的两个极值点分别为和2,若的极大值为1,则的值为( )
A. B.0 C.2 D.4
4.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)已知函数在处有极值,且极值为8,则( )
A.有三个零点
B.
C.曲线在点处的切线方程为
D.函数为奇函数
5.(2023秋·河南开封·高三统考期末)若函数在上存在极值,则的取值范围为______.
6.(2022春·陕西榆林·高二校考期中)若函数没有极值,则实数a的取值范围是___________.
7.(2023·全国·高二专题练习)函数在处有极值,则的最小值为______.
8.(2023·全国·高二专题练习)已知函数,若的极小值为负数,则的最小值为___________.
9.(2021·陕西榆林·校考模拟预测)已知函数在时取得极大值3.
(1)求a,b的值;
(2)求曲线在点处的切线方程.
【考点3:利用导数求已知函数的最值】
【知识点:利用导数求已知函数的最值】
函数的最值与导数
(1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值,函数的最大值和最小值一定产生在极值点或闭区间的端点处.
(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值,f(b)为函数的最小值.
(3)设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,求f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤如下:
[方法技巧]
利用导数求函数在某区间上最值的规律
(1)若函数在区间[a,b]上单调递增或递减,f(a)与f(b)一个为最大值,一个为最小值.
(2)若函数在闭区间[a,b]上有极值,要先求出[a,b]上的极值,与f(a),f(b)比较,最大的是最大值,最小的是最小值,可列表完成.
(3)函数f(x)在区间(a,b)上有唯一一个极值点,这个极值点就是最大(或小)值点,此结论