内容正文:
5.3.2 函数的极值与最大(小)值
第1课时 函数的极值
【课标解读】
1.了解极大值、极小值的概念.
2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件.
3.会用导数求函数的极大值、极小值.
新知初探·课前预习——突出基础性
【教 材 要 点】
要点一 函数极值❶的定义
1.极小值点与极小值
若函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=________,而且在点x=a附近的左侧__________________,右侧________________,就把________叫做函数y=f(x)的极小值点,________叫做函数y=f(x)的极小值.
2.极大值点与极大值
若函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=________,而且在点x=b附近的左侧________________,右侧________________,就把________叫做函数y=f(x)的极大值点,________叫做函数y=f(x)的极大值.
3.极大值点、极小值点统称为极值点❷;极大值、极小值统称为________.
批注❶ (1)极值是一个局部概念,极值只是某个点的函数值,与它附近点的函数值比较它是最大值或最小值,但并不意味着它在函数的整个定义域内是最大值或最小值.
(2)一个函数在某区间上或定义域内的极大值或极小值可以不止一个.
(3)函数的极大值与极小值之间无确定的大小关系.
(4)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能成为极值点.
(5)单调函数一定没有极值.
批注❷ 可导函数的极值点是导数为零的点,但是导数为零的点不一定是极值点,即“点x0是可导函数f(x)的极值点”是“f′(x0)=0”的充分不必要条件.
要点二 求函数y=f(x)极值的方法
一般地,求函数y=f(x)的极值的方法是:
解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时:
(1)如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是________;
(2)如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f(x0)是________.
【夯 实 双 基】
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)函数的极大值一定大于其极小值.( )
(2)导数为0的点一定是极值点.( )
(3)函数y=f(x)一定有极大值和极小值.( )
(4)函数的极值点是自变量的值,极值是函数值.( )
2.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
3.函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,则( )
A.x=为f(x)的极大值点
B.x=-2为f(x)的极大值点
C.x=2为f(x)的极大值点
D.x=0为f(x)的极小值点
4.已知函数 f (x) = x3-3x2+2 ,则函数 f (x) 的极大值为________.
题型探究·课堂解透——强化创新性
题型1 极值的图象特征
例1 (多选)[2022·河北邢台·高二期末]若函数f(x)的导函数的部分图象如图所示,则( )
A.x1是f(x)的一个极大值点
B.x2是f(x)的一个极小值点
C.x3是f(x)的一个极大值点
D.x4是f(x)的一个极小值点
[听课记录]
【方法总结】
根据导函数图象判断极值点、极值的方法
严格按照极值点、极值的定义,观察图象与x轴的交点,若在交点的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则交点是极大值点,函数值是极大值;若在交点的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则交点是极小值点,函数值是极小值;若不符合以上两点就不是极值点,也就没有极值.
巩固训练1 [2022·山东济宁高二期中]如图是函数y=f(x)(x∈R)的导函数f′(x)的图象,下列说法正确的是( )
A.x=2是函数y=f(x)的极大值点
B.x=-2是函数y=f(x)的零点
C.函数y=f(x)在区间(-2,-1)上单调递减
D.函数y=f(x)在区间[-2,2]上存在极小值
题型2 求函数的极值
例2 求下列函数的极值:
(1)f(x)=x3-3x2-9x+5;
(2)f(x)=.
[听课记录]
【方法总结】
求可导函数f(x)极值的一般步骤
巩固训练2 求下列函数的极值:
(1)y=2x+;
(2)y=x3(x-5)2.
题型3 已知函数的极值求参数值或范围
例3 (1)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处取极值10,则a=( )
A.4或-3 B.4或-11
C.4 D.-3