内容正文:
6.3 函数的最值
高中数学北师大版选择性必修二第二章
1.会求给定区间上不超过三次的多项式函数的最大值、最小值.
2.由单调性与最大(小)值的关系,提高学生数学运算的能力.
(一)教材知识点
1.最值点
(1)最大值点:函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值点x0指的是:函数在这个区间上所有点的函数值都 f(x0).
(2)最小值点:函数y=f(x)在区间[a,b]上的最小值点x0指的是:函数在这个区间上所有点的函数值都 f(x0).
2.最值
函数的 与 统称为最值.
不超过
不小于
最大值
最小值
(二)基本知能小试
1.判断正误
(1)函数的最大值不一定是极大值,函数的最小值也不一定是极小值. ( )
(2)函数f(x)在区间[a,b]上的最大值和最小值一定在两个端点处取得. ( )
(3)开区间上的单调连续函数无最值. ( )
×
√
√
5
阶段小结1:
求函数f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤
(1)求函数在(a,b)内的极值.
(2)求函数在区间端点的函数值f(a),f(b).
(3)将函数f(x)的极值与f(a),f(b)比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
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巩固练习:
求函数在区间上的最值.
[解]:y′=324+45=3(8+15)=3.
令y′=0,则
设
=40.
因为函数区间的最大值是240,最小值是10
[解] :函数定义域为R,由,函数奇函数且经过原点,函数图像关于原点对称.
在,,函数图像恒在上方;在, ,函数的图像恒在方.
==.
令解方程,得.
令,解得,因此,为函数的单调递增区间.
令,解得或,因此,, 为函数的单调递减区间.于是列表2-10.
[典例2] :研究函数性质,并画出它的大致图像.
因此,函数的极小值点,其对应的极小值; 函数的极大值点,其对应的极大值.
由以上的分析可以得到函数的
大致图像如图.
通过图像可知,函数的最小值;
x (-∞,-1) -1 (-1,1) 1 (1,+∞)
f′(x) - 0 + 0 -
f(x) 极小值 极大值
阶段小结2:
求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,一般要根据其极值及单调性画出函数的大致图象,借图求解.
注:求最值时,不可想当然认为极值点就是最值点,要通过比较再下结论.
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作业训练:
1、求函数的单调区间以及最值.
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2、已知函数f(x)=excos x-x.
(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
[解] (1)因为f(x)=excos x-x,所以f′(x)=ex(cos x-sin x)-1,f′(0)=0.
又因为f(0)=1,所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1.
(2)设h(x)=ex(cos x-sin x)-1,则h′(x)=ex(cos x-sin x-sin x-cos x)=-2exsin x.
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[解]: f′(x)=,函数定义域为R,
令f′(x)=0,解得x1=-1,x2=4.
f(x),f′(x)随x的变化趋势如下表:
x
(-∞,-1)
-1
(-1,4)
4
(4,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
极大值
极小值
故函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-1),(4,+∞),单调递减区间为(-1,4),极大值为f(-1)=1,极小值为f(4)=-.
又因为x<时,f(x)>0,x>时,f(x)<0,所以函数f(x)的最大值为f(-1)=1,最小值为f(4)=-.
(2)求函数f(x)在区间上的最大值和最小值.
当x∈时,h′(x)<0,
所以h(x)在区间上单调递减.
所以对任意x∈有h(x)<h(0)=0,即f′(x)<0.
所以函数f(x)在区间上单调递减.
因此f(x)在区间上的最大值为f(0)=1,最小值为f=-.
$$