内容正文:
专题17 导数与函数的最值
知识点一 求函数的最值
函数最大值为极大值与靠近极小值的端点之间的最大者;函数最小值为极小值与靠近极大值的端点之间的最小者.
导函数为
(1)当时,最大值是与中的最大者;最小值是与中的最小者.
(2)当时,最大值是与中的最大者;最小值是与中的最小者.
一般地,设是定义在上的函数,在内有导数,求函数在上的最大值与最小值可分为两步进行:
(1)求在内的极值(极大值或极小值);
(2)将的各极值与和比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
注:①函数的极值反映函数在一点附近情况,是局部函数值的比较,故极值不一定是最值;函数的最值是对函数在整个区间上函数值比较而言的,故函数的最值可能是极值,也可能是区间端点处的函数值;
②函数的极值点必是开区间的点,不能是区间的端点;
③函数的最值必在极值点或区间端点处取得.
【解题方法总结】
(1)若函数在区间D上存在最小值和最大值,则
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
(2)若函数在区间D上不存在最大(小)值,且值域为,则
不等式在区间D上恒成立.
不等式在区间D上恒成立.
(3)若函数在区间D上存在最小值和最大值,即,则对不等式有解问题有以下结论:
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
(4)若函数在区间D上不存在最大(小)值,如值域为,则对不等式有解问题有以下结论:
不等式在区间D上有解
不等式在区间D上有解
(5)对于任意的,总存在,使得;
(6)对于任意的,总存在,使得;
(7)若存在,对于任意的,使得;
(8)若存在,对于任意的,使得;
(9)对于任意的,使得;
(10)对于任意的,使得;
(11)若存在,总存在,使得
(12)若存在,总存在,使得.
例1、(2023上·黑龙江齐齐哈尔·高三统考期末)若为函数的极值点,则函数的最小值为( )
A. B. C. D.
例2、(2024·全国·高三专题练习)当时,函数取得极值,则在区间上的最大值为( )
A.8 B.12 C.16 D.32
例3、(2019下·广东深圳·高二深圳市龙岗区龙城高级中学校考期中)函数,则函数在区间上的值域是( )
A. B. C. D.
1.(2024上·浙江温州·高二统考期末)(多选题)已知函数,则( )
A.
B.有两个极值点
C.在区间上既有最大值又有最小值
D.
2.(2024·海南海口·统考模拟预测)(多选题)设函数,则( )
A.
B.函数有最大值
C.若,则
D.若,且,则
3.(2023上·四川南充·高三四川省南部中学校考阶段练习)已知函数在区间上的最小值为 .
例4、(2024上·江苏扬州·高二统考期末)已知函数在处取得极小值5.
(1)求实数a,b的值;
(2)当时,求函数的最小值.
例5、(2024上·山西长治·高二统考期末)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)若在处有极大值,求在上的最值.
例6、(2024上·吉林长春·高三长春吉大附中实验学校校考期末)已知函数.
(1),求函数的最小值;
(2)若在上单调递减,求的取值范围.
知识点二 求函数的最值(含有参数)
例7.(2024·全国·模拟预测)若函数是上的增函数,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
例8.(2023下·陕西榆林·高二统考期末)若函数存在最小值,且其最小值记为,则的最大值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
1.(2023下·浙江·高二校联考阶段练习)已知,均为正实数,不等式恒成立,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.
2.(2023·四川资阳·统考模拟预测)若函数存在最小值,则的取值范围是 .
例9.(2023·陕西咸阳·校考模拟预测)已知函数.
(1)当时,求函数在上的值域;
(2)若函数在上仅有两个零点,求实数的取值范围.
例10.(2024上·浙江宁波·高二统考期末)已知函数.
(1)当时,求函数的单调区间;
(2)当时,求函数的最大值.
知识点三 函数极值与最值得综合应用
例11.(2024上·江苏徐州·高二统考期末)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,若函数有最小值2,求a的值.
例12.(2024上·内蒙古呼和浩特·高三统考期末)已知函数.
(1)若,讨论函数的单调性;
(2)若,,求的取值范围.
例13.(2023上·高二课前预习)(1)求函数的最值.
(2)求函数(是自然对数的底数)的最值.
(3)已知a为常数,求函数的最大值.
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