内容正文:
专题16 导数与函数的极值
知识点一 求函数的极值点与极值
1、函数的极值
函数在点附近有定义,如果对附近的所有点都有,则称是函数的一个极大值,记作.如果对附近的所有点都有,则称是函数的一个极小值,记作.极大值与极小值统称为极值,称为极值点.
求可导函数极值的一般步骤
(1)先确定函数的定义域;
(2)求导数;
(3)求方程的根;
(4)检验在方程的根的左右两侧的符号,如果在根的左侧附近为正,在右侧附近为负,那么函数在这个根处取得极大值;如果在根的左侧附近为负,在右侧附近为正,那么函数在这个根处取得极小值.
注:①可导函数在点处取得极值的充要条件是:是导函数的变号零点,即,且在左侧与右侧,的符号导号.
②是为极值点的既不充分也不必要条件,如,,但不是极值点.另外,极值点也可以是不可导的,如函数,在极小值点是不可导的,于是有如下结论:为可导函数的极值点;但为的极值点.
例1、(2022上·天津红桥·高二统考期末)函数在处有极值为,则的值为( )
A. B.
C. D.
例2、(2023·湖南·校联考模拟预测)已知函数在处取得极大值4,则( )
A.8 B. C.2 D.
1.(2022下·辽宁抚顺·高二校联考期末)已知为函数的极大值点,则 .
2.(2022·四川泸州·统考一模)已知函数存在极值点,则实数a的取值范围是 .
例3、(2022下·西藏林芝·高二校考期末)已知函数.
(1)若函数在处取得极小值-4,求实数a,b的值;
(2)讨论的单调性.
例4、(2021·吉林长春·吉林省实验校考模拟预测)已知函数.
(1)当时,求的单调区间与极值;
(2)若在上有解,求实数a的取值范围.
例5、(2021·北京·统考高考真题)已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在处取得极值,求的单调区间,以及其最大值与最小值.
例6、(2022下·北京顺义·高二统考期末)已知函数.
(1)求单调区间;
(2)求在区间上的最值.
知识点二 根据极值求参数范围
例7.(2023上·湖南张家界·高二统考期末)若函数有两个不同的极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
例8.(2022·新疆·统考三模)若函数在处有极值10,则( )
A.6 B. C.或15 D.6或
1.(2021上·山东泰安·高三统考期中)已知函数有两个极值点,则实数m的取值范围为 .
2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数.则的极值点有 个.
例9.(2018·全国·高考真题)已知函数.
(1)设是的极值点.求,并求的单调区间;
(2)证明:当时,.
例10.(2018下·内蒙古赤峰·高二校联考期末)已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)若函数有两个零点,且,证明:.
例11.(2023·广东佛山·统考一模)已知函数,,其中为实数.
(1)求的极值;
(2)若有4个零点,求的取值范围.
例12.(2022·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)已知函数(为自然对数的底数,).
(1)求的单调区间和极值;
(2)若存在,满足,求证:.
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专题16 导数与函数的极值
知识点一 求函数的极值点与极值
1、函数的极值
函数在点附近有定义,如果对附近的所有点都有,则称是函数的一个极大值,记作.如果对附近的所有点都有,则称是函数的一个极小值,记作.极大值与极小值统称为极值,称为极值点.
求可导函数极值的一般步骤
(1)先确定函数的定义域;
(2)求导数;
(3)求方程的根;
(4)检验在方程的根的左右两侧的符号,如果在根的左侧附近为正,在右侧附近为负,那么函数在这个根处取得极大值;如果在根的左侧附近为负,在右侧附近为正,那么函数在这个根处取得极小值.
注:①可导函数在点处取得极值的充要条件是:是导函数的变号零点,即,且在左侧与右侧,的符号导号.
②是为极值点的既不充分也不必要条件,如,,但不是极值点.另外,极值点也可以是不可导的,如函数,在极小值点是不可导的,于是有如下结论:为可导函数的极值点;但为的极值点.
例1、(2022上·天津红桥·高二统考期末)函数在处有极值为,则的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数在处有极值为,由,求解.
【详解】因为函数,
所以,
所以,,
解得a=6,b=9,
=-3,
故选:B
例2、(2023·湖南·校联考模拟预测)已知函数在处取得极大值4,则( )
A.8 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】先求函数的导数,把极值点代入导数则可等于0,再把极值点代入原函数则可得到极值,解方程组即可得到,从而