内容正文:
选择性必修第一册 第5章《导数及应用》
27 二月 2025
5.3.2 极大值与极小值(2)
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学习目标
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1. 理解函数的极值与导数的关系,并会灵活应用.
2. 掌握函数在某一点取得极值的条件.
3. 掌握函数极值的判定及求法.
1.导数为零的点一定是函数的极值点.( )
2.f(x)在定义域内最多只能有一个极大值、一个极小值.( )
3.若f(x)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内不是单调函数.( )
4.函数f(x)的极大值一定大于极小值.( )
×
×
√
×
基础小练
温故知新
利用导数求函数极值的步骤:
例1求下列函数的极值,并画出函数的草图.
课堂展示
师生共研 含参数的函数求极值
例2 设函数f(x)=2x3-3(a-1)x2+1,其中a≥1.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)讨论f(x)的极值.
解 由已知,得f′(x)=6x[x-(a-1)],
令f′(x)=0,解得x1=0,x2=a-1,
当a=1时,f′(x)=6x2,f(x)在(-∞,+∞)上单调递增.
当a>1时,f′(x)=6x[x-(a-1)],
列表如下.
x (-∞,0) 0 (0,a-1) a-1 (a-1,+∞)
f′(x) + 0 - 0 +
f(x) 极大值f(0) 极小值f(a-1)
↗
↗
↗
从上表可知,函数f(x)在(-∞,0)上单调递增,
在(0,a-1)上单调递减,在(a-1,+∞)上单调递增.
综上,当a=1时,f(x)的单调增区间为(-∞,+∞),
当a>1时,f(x)的单调增区间为(-∞,0),(a-1,+∞),单调减区间为(0,a-1).
(2)讨论f(x)的极值.
解 由(1)知,当a=1时,函数f(x)没有极值.
当a>1时,函数在x=0处取得极大值1,在x=a-1处取得极小值1-(a-1)3.
跟踪训练2 已知函数f(x)=x-aln x(a∈R).
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线方程;
因而f(1)=1,f′(1)=-1.
所以曲线y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线方程为
y-1=-(x-1),即x+y-2=0.
(2)求函数f(x)的极值.
①当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)为(0,+∞)上的增函数,函数f(x)无极值;
②当a>0时,令f′(x)=0,解得x=a.
又当x∈(0,a)时,f′(x)<0,
当x∈(a,+∞)时,f′(x)>0,
从而函数f(x)在x=a处取得极小值,且极小值为f(a)=a-aln a,无极大值.
综上,当a≤0时,函数f(x)无极值;
当a>0时,函数f(x)在x=a处取得极小值a-aln a,无极大值.
(2)求函数f(x)的极值.
1.复习利用导数求函数的极值的题型.
2.数形结合以及分类讨论思想的应用
★ 课堂小结
请同学们交流一下本节课的收获!
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★ 课堂检测
2.求函数f(x)=x2-1-2aln x(a≠0)的极值
1.函数f(x)=(x2-1)2+2的极值点是
A.x=1 B.x=-1
C.x=1或-1或0 D.x=0
(1)f(x)=x3-x2-3x+3;
解 函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=1-.
当a=2时,f(x)=x-2ln x,f′(x)=1-(x>0),
解 由f′(x)=1-=,x>0知,
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