内容正文:
专题04 导数与函数的极值、最值
知识归纳
1.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)极小值点、极大值点统称为极值点,极小值和极大值统称为极值.
2.函数的最大(小)值
(1)函数f(x)在区间[a,b]上有最值的条件: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)求y=f(x)在区间[a,b]上的最大(小)值的步骤
①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的极值.
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.
3.对于可导函数f(x),“f′(x0)=0”是“函数f(x)在x=x0处有极值”的必要不充分条件.
4.函数最值是“整体”概念,而函数极值是“局部”概念,极大值与极小值之间没有必然的大小关系.
题型归纳
题型一 根据函数图象判断极值
题型二 已知函数求极值
题型三 已知函数的极值求参数
题型四 利用导数求函数的最值
题型五 由函数的最值求参数问题
题型六 利用导数求实际生活中的最值问题
题型分类
题型一 根据函数图象判断极值
例1:如图是函数的导函数的图象,则下列判断正确的是( )
A.在区间上,是增函数
B.当时,取到极小值
C.在区间上,是减函数
D.在区间上,是增函数
例2:已知函数的导函数的图像如图所示,则下列结论正确的是( )
A.是的极小值点 B.是的极小值点
C.在区间上单调递减 D.曲线在处的切线斜率小于零
【方法小结】
由图象判断函数y=f(x)的极值,要抓住两点:(1)由y=f′(x)的图象与x轴的交点,可得函数y=f(x)的可能极值点.
(2)由导函数y=f′(x)的图象可以看出y=f′(x)的值的正负,从而可得函数y=f(x)的单调性.两者结合可得极值点.
题型二 已知函数求极值
例3:函数的极大值为______.
例4:函数( )
A.有极大值1,无极小值 B.无极大值,也无极小值
C.有极小值0,极大值1 D.有极小值1,无极大值
例5:【多选】已知函数,则( )
A.函数在上单调递增
B.函数有且仅有一个零点
C.函数有且仅有一个极值点
D.直线是曲线的切线
例6:【多选】对于函数,则( )
A.有极大值,没有极小值
B.有极小值,没有极大值
C.函数与的图象有两个交点
D.函数有两个零点
例7:已知函数.求函数的极值;
例8:已知函数,讨论的极值;
【方法小结】
运用导数求函数f(x)极值的一般步骤
(1)确定函数f(x)的定义域.
(2)求导数f′(x).
(3)解方程f′(x)=0,求出函数定义域内的所有根.
(4)列表检验f′(x)在f′(x)=0的根x0左右两侧值的符号.
(5)求出极值.
题型三 已知函数的极值求参数
例9:【多选】已知函数在处取得极值10,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.一定有两个极值点 D.一定存在单调递减区间
例10:已知函数有极值,则c的取值范围为( )
A. B. C. D.
例11:已知函数在其定义域的一个子区间上有极值,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
例12:函数在上无极值,则m=______.
例13:若是函数的极值点,则的极小值为______.
例14:若函数在上有极值点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
例15:已知,且函数恰有两个极大值点在,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
例16: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.
例17:【多选】已知函数有两个极值点,,则( )
A. B. C. D.,
【方法小结】
(1)已知函数极值,确定函数解析式中的参数时,要注意:根据极值点的导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解.
(2)导数值为0不是此点为极值点的充要条件,所以用待定系数法求解后必须检验.
题型四 利用导数求函数的最值
例18:在区间上的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
例19:已知函数.则下列结论中正确的是( )
A.函数既有最小值也