内容正文:
第二课时 利用导数研究函数的极值与最值
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一轮 数学
必备知识· 自主梳理
关键能力 · 重点探究
课时作业 · 巩固提升
课程标准
1.借助函数的图象,了解函数在某点处取得极值的必要条件和充分条件. 2.能利用导数求某些函数的极大值、极小值以及给定闭区间上不超过三次的多项式函数的最大值、最小值. 3.体会导数与单调性、极值、最大(小)值的关系.
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知识点一 函数的极值与导数
1.函数的极小值
若函数y=f(x)在点x=a处的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值______,f′(a)=0,而且在点x=a附近的左侧__________,右侧_________,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.
都小
f′(x)<0
f′(x)>0
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2.函数的极大值
若函数y=f(x)在点x=b处的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值_____,f′(b)=0,而且在点x=b附近的左侧__________,右侧__________,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,极大值和极小值统称为极值.
都大
f′(x)>0
f′(x)<0
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知识点二 函数的最值与导数
1.函数f(x)在[a,b]上有最值的条件
一般地,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.
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2.求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤
(1)求函数y=f(x)在(a,b)内的_______.
(2)将函数y=f(x)的各极值与_________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.
极值
端点处
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• 常用结论 •
1.如果函数f(x)在(a,b)上只有一个极值,那么这个极值就是相应的最值.
2.对于三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),其导数f′(x)=3ax2+2bx+c,方程3ax2+2bx+c=0的判别式Δ=4b2-12ac,有以下结论:
Δ>0 函数f(x)在R上存在极值(既有极大值又有极小值)
函数f(x)在R上不是单调函数
Δ≤0 函数f(x)在R上不存在极值
函数f(x)在R上是单调函数(单调递增或单调递减)
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2.(知识点一)函数f(x)=-2x3+3x2+1的极小值与极大值分别等于
( )
A.0,1 B.-1,0
C.-2,-1 D.1,2
解析:由题意得f′(x)=-6x2+6x=-6x(x-1).令f′(x)=0得x=0或x=1,当x∈(-∞,0)时f′(x)<0,当x∈(0,1)时f′(x)>0,当x∈(1,+∞)时f′(x)<0,所以当x=0时函数取极小值f(0)=1,当x=1时函数取极大值f(1)=2.
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4.(知识点三)函数f(x)=x3-x2+1在区间[0,2]内的最小值为
________.
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题型一 用导数研究函数的极值 多维探究
由图象判断函数极值
[例1] 已知函数f(x)的定义域为[-1,5],部分对应值如表所示:
f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,下列关于函数
f(x)的结论正确的是( )
x -1 0 4 5
f(x) 1 2 2 1
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A.函数f(x)的极大值点有3个
B.函数f(x)在[0,2]上是减函数
C.当x∈[-1,t]时,若f(x)的最大值是2,则t的最大值为4
D.当1<a<2时,函数y=f(x)-a有4个零点
[答案] B
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