内容正文:
5.4 导数与函数的极值、最值
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.
PS:
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 对于极值还有特别强调一下
Eg 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.
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
【典题1】 已知函数 的导函数 的图象如图所示,那么 ( )
A. - 1 是函数 的极小值点 B. 1 是函数 的极大值点
C. 2 是函数 的极大值点 D. 函数 有两个极值点
【典题2】若函数 在 处有极大值,则常数 为
A. 2 B. 6 C. 2 或 6 D. -2 或 -6
【巩固练习】
1. (★) 下列四个函数,在 处取得极值的函数是( )
(1) ; (2) ; (3) ; (4) .
A. (1)(2) B. (2)(3) C. (3)(4) D. (1)(3)
2. (★) (多选)判断下列命题正确的是( )
A. 函数的极小值一定比极大值小
B. 对于可导函数 ,若 ,则 为函数的一个极值点
C. 函数 在 内单调,则函数 在 内一定没有极值
D. 三次函数在 上可能不存在极值
3. (★★)若函数处取得极值( )
A. B. C. D.
4. (★★) 已知函数 在 上既有极大值,也有极小值,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. 且 D. 或
5. (★★★)设函数 满足 ,若 ,则
A. 有极大值,无极小值 B. 有极小值,无极大值
C. 既有极大值又有极小值 D. 既无极大值也无极小值
6. (★★★)若函数 在 上有且仅有一个极值点,则实数 的取值范围为 .
【题型2】 求函数极值
【典题1】 函数为自然对数的底数),则下列说法正确的是( )
A.上只有一个极值点 B.上没有极值点
C.处取得极值点 D.处取得极值点
【典题2】(多选)已知函数 是不为零的常数 ,则
A. 函数 的极大值点为负 B. 函数 的极大值点为正
C. 函数 的极大值为正 D. 函数 的极大值为负
【巩固练习】
1. (★) (多选)若函数 ,则
A. 函数 只有极大值没有极小值 B. 函数 只有最大值没有最小值
C. 函数 只有极小值没有极大值 D. 函数 只有最小值没有最大值
2. (★★)已知函数是函数的极值点,以下几个结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
3. (★★★)(多选)已知函数 的定义域为 ,则
A. 为奇函数 B. 在 上单调递减
C. 恰有 2 个极值点 D. 有且仅有 2 个极大值点
4. (★★★★)已知函数的图象在点处的切线与直线平行.
(1)求实数的值;(2)讨论极值点的个数.
【题型3】 求函数最值
【典题1】 函数 在 取最大值时
A. 0