内容正文:
复习回顾
课题导入
生活中有很多优化问题,往往可以归结为求函数的最值,极值问题,我们常用导数解决这类优化问题。
一不怕苦 二不怕累 风雨同舟 追求卓越
授课教师:高复数学
授课时间:2025届
导数与函数的极值1
3
目标引领
独立自学
极小值点
极小值
极大值点
极大值
极值点
极值
独立自学
必要条件
f′(x0)=0
极大值
极小值
独立自学
引导探究
题型一 函数的极值问题(微专题)
√
√
引导探究
引导探究
√
引导探究
引导探究
√
目标升华
当堂诊学
√
当堂诊学
√
强化补清
完成课时作业
一不怕苦 二不怕累 风雨同舟 追求卓越
2024
坚持到底就是胜利!
17
1.在某个区间(a,b)上,若f′(x)>0,则f(x)在这个区间上单调递增;若f′(x)<0,则f(x)在这个区间上单调递减;若f′(x)=0恒成立,则f(x)在这个区间上为常数函数;若f′(x)的符号不确定,则f(x)不是单调函数.
2.若函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递增,则f′(x)≥0,且在(a,b)的任意子区间上,等号不恒成立;若函数y=f(x)在区间(a,b)上单调递减,则f′(x)≤0,且在(a,b)的任意子区间上,等号不恒成立.
3.使f′(x)=0的离散的点不影响函数的单调性.
1.理解函数的极值和导数的关系.
2.借助函数图象,了解函数在某点取得极值的必要和充分条件.
3.会用导数研究生活中的最优化问题.
函数的极值
(1)函数极值的定义:如图,函数y=f(x)在点x=a处的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点处的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0.类似地,函数y=f(x)在点x=b处的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点处的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0.我们把a叫做函数y=f(x)的___________,f(a)叫做函数y=f(x)的________;b叫做函数y=f(x)的__________,f(b)叫做函数y=f(x)的__________.极小值点、极大值点统称为_________,极小值和极大值统称为_______.
(2)函数在某点处取得极值的必要条件和充分条件:一般地,函数y=f(x)在某一点处的导数值为0是函数y=f(x)在这点取极值的____________.可导函数y=f(x)在x=x0处取极大(小)值的充分条件是:
①_____________;
②在x=x0附近的左侧f′(x0)>0(<0),右侧f′(x0)<0(>0).
(3)利用导数求极值的方法:解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时,如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0, 那么f(x0)是_________;如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f(x0)是_________.
注意:对于可导函数f(x),“f′(x0)=0”是“函数f(x)在x=x0处有极值”的必要不充分条件.
(4)在定义域上单调的函数一定没有极值.
(5)三次函数f(x)=x3+ax2+bx+c最多有两个极值点.
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√
1.判断下面结论是否正确.(对的打“√”,错的打“×”)
(1)对可导函数f(x),f′(x0)=0是x0为极值点的充要条件.
(2)函数的极大值不一定比极小值大.
(3)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.
【多选题】(2024·辽宁锦州开学考试)函数f(x)的定义域为R,它的导函数y=f′(x)的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.f(-2)>f(-1)
B.x=1是f(x)的极小值点
C.函数f(x)在(-1,1)上有极大值
D.x=-3是f(x)的极大值点
【解析】 由y=f′(x)的图象可知,当x∈(-∞,-3)时,f′(x)>0,所以函数f(x)单调递增;
当x∈(-3,-1)时,f′(x)<0,所以函数f(x)单调递减,因此有f(-2)>f(-1),x=-3是f(x)的极大值点,所以A、D正确;
当x∈(-1,1)或x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,所以函数f(x)单调递增,因此函数f(x)在(-1,1)上没有极大值,且x=1不是f(x)的极小值点,所以B、C不正确.故选AD.
A.函数f(x)有极大值f(-3)和f(3)
B.函数f(x)有极小值f(-3)和f(3)
C.函数f(x)有极小值f(3)和极大值f(-3)
D.函数f(x)有极小值f(-3)和极大值f(3)
【解析】 由题图知,当x∈(-∞,-3)时,y>0,x-1<0⇒f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(-3,1)时,y<0,x-1<0⇒f′(x)>0,f(x)单调递增;
当x∈(1,3)时,y>0,x-1>0⇒f′(x)>0,f(x)单调递增;
当x∈(3,+∞)时,y<0,x-1>0⇒f′(x)<0,f(x)单调递减.
所以函数有极小值f(-3)和极大值f(3).
2.(2021·全国乙卷)设a≠0,若x=a为函数f(x)=a(x-a)2(x-b)的极大值点,则( )
A.a<b
B.a>b
C.ab<a2
D.ab>a2
解析 当a>0时,根据题意画出函数f(x)的大致图象,如图1所示,观察可知b>a.
当a<0时,根据题意画出函数f(x)的大致图象,如图2所示,观察可知a>b.
综上,可知必有ab>a2成立.
原函数与导函数的图像关系:
(1)原函数的极值点对应导函数的零点;
(2)导函数的零点可能是原函数的极值点;
(3)原函数的单调性对应导函数的正负;(导函数看正负,原函数看增减)
二.求函数极值的步骤:
(1)确定函数的定义域. (2)求方程f′(x)=0的根.
(3)用方程f′(x)=0的根和不可导点处x的值顺次将函数的定义域分成若干个小开区间,并形成表格.
(4)由f′(x)=0的根左右的符号以及f′(x)在不可导点左右的符号来判断f(x)在这个根或不可导点处取极值的情况,此步骤不可缺少.
1.(课本习题改编)如图是f(x)的导函数f′(x)的图象,则f(x)的极小值点的个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
2. 如图是函数y=f(x)的导函数的图象,下列结论中正确的是( )
A.f(x)在(-2,-1)上单调递增
B.当x=3时,f(x)取得最小值
C.当x=-1时,f(x)取得极大值
D.f(x)在(-1,2)上单调递增,在(2,4)上单调递减
_1234567890.doc
2.(课本习题改编)如图是f(x)的导函数f′(x)的图象,则f(x)的极小值点的个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
$$