内容正文:
第3节
导数与函数的极值、最值
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限时规范训练
重点强化练
考点探究·核心突破
必备知识·基础落实
1.借助函数图象,了解函数在某点取得极值的必要和充分条件. 2.会用导数求函数的极大值、极小值. 3.会求闭区间上函数的最大值、最小值.
课程标准解读
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[知识梳理]
1.极值和极值点的定义
一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,设x0∈D,如果对于x0附近的任意不同于x0的x,都有
(1)f(x)<__________,则称_____为函数f(x)的一个极大值点,且f(x)在x0处取极_____值;
(2)f(x)>__________,则称_____为函数f(x)的一个极小值点,且f(x)在x0处取极_____值.
极大值点与极小值点都称为__________,极大值与极小值都称为_______.显然,极大值点在其_______函数值最大,极小值点在其附近函数值最_____.
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(1)在函数的整个定义域内,极值不一定是唯一的,有可能有多个极大值或极小值.
(2)极大值与极小值之间无确定的大小关系.
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2.函数的最值与导数
一般地,如果函数y=f(x)在定义域内的每一点都可导,且函数存在最值,则函数的最值点一定是某个__________;如果函数y=f(x)的定义域为[a,b]且存在最值,函数y=f(x)在(a,b)内可导,那么函数的最值点要么是____________________,要么是__________.
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极值只能在定义域内部取得,而最值却可以在区间的端点处取得,有极值的未必有最值,有最值的未必有极值.
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1.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.
2.若函数f(x)在开区间(a,b)内只有一个极值点,则该极值点一定是函数的最值点.
3.若函数f(x)在[a,b]上是单调函数,则f(x)一定在区间端点处取得最值.
常用结论
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[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)
(1)函数的极大值不一定比极小值大.( )
(2)对可导函数f(x),f′(x0)=0是x0点为极值点的充要条件.( )
(3)函数的极大值一定是函数的最大值.( )
(4)开区间上的单调连续函数无最值.( )
√
×
×
√
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2.(教材改编)如图所示的是f(x)的导函数f′(x)的图象,则f(x)的极小值点的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:A 由题意知在x=-1处f′(-1)=0,且其两侧导数符号为左负右正.
A
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C
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4.(易错自纠)若函数f(x)=x3+ax2+bx+a2,在x=1处取得极值10,则a+b=__________,f(2)=__________.
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当a=-3,b=3时,f′(x)=3(x-1)2≥0
此时f(x)在R上单调递增,不合题意,舍去.
∴a=4,b=-11,则a+b=-7
故f(x)=x3+4x2-11x+16,
∴f(2)=18.
答案:-7 18
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B
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考点一 利用导数求函数的极值(基础性)
[角度1] 根据函数图象判断极值
(多选题)函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则( )
A.f(x)在x=-3处取得极小值f(-3)
B.-1是函数y=f(x)的极小值点
C.y=f(x)在区间(-3,1)上单调递增
D.-2是函数y=f(x)的极大值点
例 1
AC
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[解析] 根据导函数的图象可知,当x∈(-∞,-3)时,f′(x)<0,当x∈(-3,-1)时,f′(x)>0,所以函数y=f(x)