内容正文:
第21讲 导数的最值4种常考考点
【考点分析】
考点一:函数的最大值与最小值定理
若函数在闭区间上连续,则在上必有最大值和最小值;在开区间内连续的函数不一定有最大值与最小值.如.
考点二:求函数最值的的基本步骤:
若函数在闭区间有定义,在开区间内有导数,则求函数在上的最大值和最小值的步骤如下:
①求函数在内的导数;
②求方程在内的根;
③求在内使的所有点的函数值和在闭区间端点处的函数值,;
④比较上面所求的值,其中最大者为函数在闭区间上的最大值,最小者为函数在闭区间上的最小值.
注:①求函数的最值时,不需要对导数为0的点讨论其是极大还是极小值,只需将导数为0的点和端点的函数值进行比较即可.
②若在开区间内可导,且有唯一的极大(小)值,则这一极大(小)值即为最大(小)值.
考点三:最值与极值的区别与联系
①函数的最大值和最小值是比较整个定义域上的函数值得出的(具有绝对性),是整个定义域上的整体性概念.最大值是函数在整个定义域上所有函数值中的最大值;最小值是函数在整个定义域上所有函数值中的最小值.函数的极大值与极小值是比较极值点附近两侧的函数值而得出的(具有相对性),是局部的概念;
②极值可以有多个,最大(小)值若存在只有一个;极值只能在区间内取得,不能在区间端点取得;最大(小)值可能是某个极大(小)值,也可能是区间端点处的函数值;
③有极值的函数不一定有最值,有最值的函数未必有极值,极值可能成为最值.
【典型例题】
题型一:利用导数求函数的最值(不含参)
【例1】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
【例2】函数在上的最大值、最小值分别是
A. B. C. D.
【例3】函数在[0,2]上的最大值是( )
A. B. C.0 D.
【例4】设,在上,以下结论正确的是 ( )
A.的极值点一定是最值点 B.的最值点一定是极值点
C.在上可能没有极值点 D.在上可能没有最值点
【例5】已知函数,,则函数的最大值为( )
A.0 B. C. D.
【例6】已知函数在x=2处取得极小值,则在上的最大值为______.
【例7】若,则函数的最大值为( )
A. B. C. D.
【例8】已知函数
(1)当时,求在上的值域;
【例9】已知函数.
(1)求函数在区间上的最小值;
【例10】已知函数有极小值.
(1)求的单调区间;
(2)求在上的最大值和最小值.
【例11】已知函数.
(1)求在处的切线方程;
(2)当时,求的值域.
【题型专练】
1.(多选题)下列结论中不正确的是( ).
A.若函数在区间上有最大值,则这个最大值一定是函数在区间上的极大值
B.若函数在区间上有最小值,则这个最小值一定是函数在区间上的极小值
C.若函数在区间上有最值,则最值一定在或处取得
D.若函数在区间内连续,则在区间内必有最大值与最小值
2.函数的最大值为( )
A.e-1 B.e C.e2 D.10
3.函数在上的最小值为___________.
4.函数在上的最大值为( )
A. B.π C. D.
5.定义在闭区间上的连续函数有唯一的极值点,且,则下列说法正确的是
A.函数的最大值也可能是 B.函数有最小值,但不一定是
C.函数有最小值 D.函数不一定有最小值
6.在区间上的最小值是( )
A. B.1 C. D.
7.(多选题)下列说法错误的是( )
A.函数在闭区间上的极大值一定比极小值大; B.函数在闭区间上的最大值一定是极大值;
C.对于,若,则无极值; D.函数在区间上一定存在最值.
8.函数的最大值为( )
A. B. C. D.
9.已知函数
(1)当时,求,的最大值和最小值.
(2)若有两个不同的极值点,,且,求实数的取值范围.
10.设函数.
(1)求的单调区间;
(2)当时,求的最值.
题型二:根据最值求参数
【例1】已知函数(为常数),在区间上有最大值,那么此函数在区间上的最小值为( )
A. B. C. D.
【例2】已知函数(),,的最大值为3,最小值为,则( )
A. B. C. D.
【例3】已知函数的最小值为0.求实数的值;
【例4】已知函数和函数有相同的最大值.
(1)求实数的值;
(2)直线与两曲线和恰好有三个不同的交点,其横坐标分别为,且.下列两个结论①;②.其中只有一个正确,请选择正确的结论,并证明.
【例5】