内容正文:
贵哥讲高中数学
第10讲 导数与函数的极值、最值
本讲义整体上难度中等偏上,题目有一定的分层,题量略大!
1 极值的概念
若在点附近的左侧,右侧则称为函数的极小值点,称为函数的极小值;
若在点附近的左侧,右侧,则称为函数的极大值点,称为函数的极大值.
极小值点、极大值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值.
2 求函数的极值的方法
解方程,当时:
(1) 如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值;
(2) 如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值.
3函数在上的最大值与最小值的步骤
(1)求函数在内的极值;
(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
【题型1】极值的概念
【知识点解读】
1 极值的概念
若在点附近的左侧,右侧则称为函数的极小值点,称为函数的极小值;
若在点附近的左侧,右侧,则称为函数的极大值点,称为函数的极大值.
极小值点、极大值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值.
解释
① 把函数图象看成一座“山脉”,极大值就是“山峰”,极小值就是“山谷”, 如下图;
② 极值是“函数值”,极值点是“自变量值”,如下图有极大值和,极小值和,极大值点和,极小值点和.
③ 极值反映了函数在某一点附近的大小情况,刻画了函数的局部性质;
④ 对于极值还有特别强调一下,看例题:
设是函数的极值点,则下列说法准确的是( )
A. 必有 B.不存在
C. 或不存在 D.存在但可能不为
解析:函数,
,
但时,时,;
故根据极值的定义,不是函数的极值点,这个从函数图象也很容易知道.
又如函数,
当时,; 当时,;
所以在处取到极值,但在导数不存在;故选.
总结
① 若可导,且是的解;
② 若是的解,;
③ 定义很重要.
【例】判断是否的极大值点.
2 求函数的极值的方法
解方程,当时:
(1) 如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值;
(2) 如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值.
【典题1】 已知函数的导函数为函数的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.上为减函数 B.上为增函数
C.的极小值为极大值为 D.的极大值为极小值为
【典题2】 函数在处有极大值,则的值等于 ( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1. (★)设函数的定义域为的极大值点,以下结论正确的是( )
A. B.的极小值点
C.的极小值点 D.的极小值点
2. (★)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.是函数的极小值点 B.是函数的极小值点
C.函数在区间上单调递减 D.函数在区间上先增后减
3. (★★)若函数处取得极值( )
A. B. C. D.
4. (★★)已知,函数的极小值为,则 ( )
A. B. C. D.
【题型2】 求函数的极值
【典题1】 函数在点处的切线斜率为.
(1)求实数的值;(2)求的单调区间和极值.
【典题2】讨论的极值点的个数;
【巩固练习】
1. (★★)函数有( )
A.极小值,极大值 B.极小值,极大值
C.极小值,极大值 D.极小值,极大值
2. (★★)已知函数,则函数的极小值为( )
A. B. C. D.
3. (★★★)已知曲线在点处的切线方程为.
(1)求、的值;(2)求的极值.
4. (★★★)已知函数,为常数,
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)若函数在区间上有两个极值点,求实数的取值范围.
5. (★★★★)设为实数,函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)求在上的极大值与极小值.
【题型3】 求函数的最值
【知识点解读】
函数在上的最大值与最小值的步骤
(1)求函数在内的极值;
(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
解释
(1) 极大值不一定是最大值,极小值不一定是最小值.
(2) 一般地,如果在区间上函数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.
【典题1】 设,函数.
(1)求的极值;(2)若,求函数的值域.
【巩固练习】
1. (★★)函数在区间上的最大值和最小值分别为( )
A.和 B.和 C.和 D.和
2. (★★)若函数在区间上的最大值为,则 ( )
A. B. C. D.
3. (★★)已知函数.
(1)求函数在点处的切线方程;
(2)求函数在区间的最大值和最小值.
4. (★★★)已知函数.
(1)求在点处的切线方程;
(2)求在区间上的最值.
5. (★