内容正文:
第03讲 导数与函数的极值、最值
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.
一.利用导数求函数的极值问题
命题点1 根据函数图象判断极值
例1.(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
(2)设函数在R上可导,其导函数为 ,且函数的图像如题(8)图所示,则下列结论中一定成立的是( )
A.函数有极大值和极小值 B.函数有极大值和极小值
C.函数有极大值和极小值 D.函数有极大值和极小值
(3)已知函数的导函数的图像如图所示,则下列判断正确的是( )
A.在区间上,函数是增函数 B.在区间上,函数是减函数
C.为函数的极小值点 D.2为函数的极大值点
(4)函数的导函数的图象如图所示,则( )
A.为函数的零点 B.函数在上单调递减
C.为函数的极大值点 D.是函数的最小值
(5)(多选)观察图象,下列结论错误的有( ).
A.若图中为图象,则在处取极小值
B.若图中为图象,则有两个极值点
C.若图中为图象,则在上单调递增
D.若图中为图象,则的解集为
【复习指导】:(1)导函数的图像看正负性,原函数的图像看单调性;
(2)导函数的图像中,极值点的两侧正负性不同,先正后负为极大值(点),先负后正为极小值(点);
原函数的图像中,极值点的两侧单调性不同,先增后减为极大值(点),先减后增为极小值(点).
命题点2 求已知函数的极值
例2.(1)已知函数在处取得极值,则函数的极小值为( )
A. B. C. D.
(2)已知函数f(x)=x3+ax2-x的图象在点A(1,f(1))处的切线方程为y=4x-3,则函数y=f(x)的极大值为( )
A.1 B. C. D.-1
(3)若是函数的一个极值点,则的极大值为( )
A. B. C. D.
(4)函数在区间(0,e)上的极小值为( )
A.-e B.1-e C.-1 D.1
(5)已知函数f(x)=x2-1-2aln x(a≠0),求函数f(x)的极值.
【复习指导】:函数极值和极值点的求解步骤
(1)确定函数的定义域.
(2)求方程f′(x)=0的根.
(3)用方程f′(x)=0的根顺次将函数的定义域分成若干个小开区间,并列成表格.
(4)由f′(x)在方程f′(x)=0的根左右的符号,来判断f(x)在这个根处取极值的情况.
命题点3 已知极值(点)求参数
例3.(1)已知函数在处取得极大值,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
(2)已知函数有极大值和极小值,则a的取值范围是( )
A. B.或 C. D.或
(3)当时,函数取得极小值4,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
(4)若在上存在极值,则数m的取值范围为_____.
(5)若函数在处取得极大值10,则的值为___________.
(6)设,若函数,有大于零的极值点,则a的取值范围是_____.
(7)函数在上有唯一的极大值,则的取值范围是______.
【复习指导】:已知函数的极值求参数的方法
(1)对于已知可导函数的极值求参数的问题,解题的切入点是极值存在的条件:极值点处的导数值为0,极值点两侧的导数值异号.
注意:求出参数后,一定要验证是否满足题目的条件.
(2)对于函数无极值的问题,往往转化为其导函数的值非负或非正在某区间内恒成立的问题,即转化为f′(x)≥0或f′(x)≤0在某区间内恒成立的