第二章 第12节 利用导数研究函数的极值、最值-【创新教程】2026年高考数学艺考生文化课百日冲关课件PPT

第12节　利用导数研究函数的极值、最值 第二章 函数、导数及其应用 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 夯实 必备知识 跃升 关键能力 01 02 课时作业 04 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 夯实 必备知识 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 跃升 关键能力 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 课时作业 点击进入WORD链接 下一页 上一页 返回导航 第二章 函数、导数及其应用 艺考生文化课百日冲关 数学 课程标准 1.借助函数的图象，了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件． 2．能利用导数求某些函数的极大值、极小值以及给定闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数不超过三次)． 3．体会导数与单调性、极值、最大(小)值的关系 核心素养 1.利用导数研究函数的极值，达成数学抽象和数学运算素养． 2．利用导数研究函数的最值，提升逻辑推理和数学运算素养． 3．利用导数研究生活中的优化问题，发展数学建模和数学运算素养 考情聚焦 　　函数的极值与最值是高考的热点内容，对极值的考查主要有2个命题角度：①判断极值的情况，②已知函数求极值．考查函数最值时必定涉及函数的单调性，还会涉及到方程和不等式．题型有大题也有小题且有一定难度．另外已知函数的极值(最值)情况求参数的取值范围也是考查的热点内容，涉及函数的单调性时，往往需要进行分类讨论，这类题综合性强，难度较大 [必备知识] 1．函数极值的概念 一般地，当函数f(x)在点x0处连续时， (1)如果在x0附近的左侧f′(x)>0，右侧f′(x)<0，那么f(x0)是　极大值　. (2)如果在x0附近的左侧f′(x)<0，右侧f′(x)>0，那么f(x0)是　极小值　. 2．求可导函数f(x)的极值的步骤 (1)求导函数f′(x)． (2)求方程f′(x)＝0的根． (3)列表，检验f′(x)在方程f′(x)＝0的根左右两侧的函数值的符号，如果　左正右负　，那么函数y＝f(x)在这个根处取得极大值；如果　左负右正　，那么函数y＝f(x)在这个根处取得极小值；如果左右两侧符号一样，那么这个根不是极值点． (4)得极值，由表得极大值与极小值． 3．求函数f(x)在[a，b]上最值的步骤 (1)求函数y＝f(x)在(a，b)内的　极值　. (2)将函数y＝f(x)的　各极值　与端点处的　函数值f(a)，f(b)　比较，其中最大的一个是最大值，最小的一个是最小值，得出函数f(x)在[a，b]上的最值． 4．利用导数求解实际问题中的优化问题 生活中求利润最大、用料最省、效率最高等问题称之为优化问题．导数是解决生活中优化问题的有力工具，用导数解决优化问题的基本思路是：优化问题→用函数表示的数学问题→用导数解决数学问题→优化问题的答案． 利用导数解决实际应用问题一般有如下几类： (1)给出了具体的函数关系式，只需研究这个函数的性质即可． (2)函数关系式中含有比例系数，根据已知数据求出比例系数得到函数关系式，再研究函数的性质． (3)没有给出函数关系，需要先建立函数关系，再研究函数的性质． 1．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． 2．若函数f(x)在闭区间[a，b]上的图象连续不断，则f(x)在[a，b]上必有最大值与最小值． 3．若函数f(x)在闭区间[a，b]内是单调函数，则f(x)一定在区间端点处取得最值． 4．若函数f(x)在开区间(a，b)上的图象连续不断，且有唯一的极值点，则这个极值点就是函数的最值点． [自主诊断] [思考辨析] 　判断下列说法是否正确，正确的在它后面的括号里打“√”，错误的打“×”． (1)函数在某区间上或定义域内极大值是唯一的．(　　 ) (2)函数的极大值不一定比极小值大．(　　 ) (3)对可导函数f(x)，f′(x0)＝0是x0点为极值点的充要条件．(　　 ) (4)函数的极大值一定是函数的最大值．(　　 ) (5)开区间上的单调连续函数无极值和最值．(　　 ) (6)函数f(x)＝eq \f(1,x)在区间[－1,1]上有最值．(　　 ) 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)× [小题查验] 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 解析：C　[∵f(x)＝x4－2x2＋3， ∵由f′(x)＝4x3－4x＝4x(x＋1)(x－1)＝0，得 x＝0或x＝1或x＝－1. 又当x＜－1时，f′(x)＜0，当－1＜x＜0时，f′(x)＞0，当0＜x＜1时，f′(x)＜0，当x＞1时，f′(x)＞0， ∴x＝0,1，－1都是f(x)的极值点．] 2．函数f(x)＝ax3＋bx在x＝1处有极值－2，则a，b的值分别为(　　 ) A．1，－3 B．1,3 C．－1,3 D．－1，－3 解析：A　[∵f′(x)＝3ax2＋b， ∴f′(1)＝3a＋b＝0.① 又当x＝1时有极值－2，∴a＋b＝－2.② 联立①②解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a＝1，,b＝－3.))经检验符合题意．] 3．(多选题)(2025·曲师大附中模拟)定义：设f′(x)是f(x)的导函数，f″(x)是函数f′(x)的导函数，若方程f″(x)＝0有实数解x0，则称点(x0，f(x0))为函数y＝f(x)的“拐点”．探究发现：任何一个三次函数都有“拐点”且“拐点”就是三次函数图象的对称中心．已知函数f(x)＝ax3＋bx2＋eq \f(5,3)(ab≠0)图象的对称中心为(1,1)，则下列说法中正确的有(　　) A．a＝eq \f(1,3)，b＝－1 B．函数f(x)既有极大值又有极小值 C．函数f(x)有三个零点 D．y＝f(x)在区间(1,2)上单调递减 解析：ABD　[f(x)＝ax3＋bx2＋eq \f(5,3)(ab≠0)，f′(x)＝3ax2＋2bx，f″(x)＝6ax＋2b，令f″(x)＝6ax＋2b＝0，得x＝－eq \f(b,3a)，已知函数f(x)＝ax3＋bx2＋eq \f(5,3)(ab≠0)图象的对称中心为(1,1)． ∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(－\f(b,3a)＝1,f1＝a＋b＋\f(5,3)＝1))，解得a＝eq \f(1,3)，b＝－1，A正确； 所以f(x)＝eq \f(1,3)x3－x2＋eq \f(5,3)，由f′(x)＝x2－2x＝0，得x＝0或x＝2，且当x＜0或x＞2时， f′(x)＞0；当0＜x＜2时，f′(x)＜0， ∴f(x)在(－∞，0)和(2，＋∞)上单调递增， 在(0,2)上单调递减，D正确； ∴函数f(x)既有极大值f(0)＝eq \f(5,3)， 又有极小值f(2)＝eq \f(1,3)，B正确； ∵极小值f(2)＝eq \f(1,3)＞0，∴函数f(x)不可能有三个零点，C错误．] 4．(2025·全国二卷)若x＝2是函数f(x)＝(x－1)(x－2)(x－a)的极值点，则f(0)＝________. 解析：因为f(x)＝(x2－3x＋2)(x－a)(x∈R)， 所以f′(x)＝(2x－3)(x－a)＋(x2－3x＋2) 由f′(2)＝0得：2－a＝0，所以a＝2， 所以f(x)＝(x－1)(x－2)2且f′(x)＝2(x－1)(x－2)＋(x－2)2＝(x－2)(3x－4) 当x变化时，f′(x)，f(x)变化如下表 x eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－∞，\f(4,3))) eq \f(4,3) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,3)，2)) 2 (2，＋∞) f′(x) ＋ 0 － 0 ＋ f(x) 单调递增 极大值 单调递减 极小值 单调递增 即a＝2时，x＝2是f(x)的极值点 所以f(0)＝－4 答案：－4 5．从边长为10 cm×16 cm的矩形纸板的四角截去四个相同的小正方形，做成一个无盖的盒子，则盒子容积的最大值为____________ cm3. 解析：设盒子容积为y cm3，盒子的高为x cm. 则y＝(10－2x)(16－2x)x ＝4x3－52x2＋160x(0<x<5)， ∴y′＝12x2－104x＋160. 令y′＝0，得x＝2或x＝eq \f(20,3)(舍去)， ∴ymax＝6×12×2＝144(cm3)． 答案： 144 考点一　利用导数研究函数的极值(多维探究) [命题角度1]　由函数图象判断其极值情况　 1．设函数f(x)在R上可导，其导函数为f′(x)，且函数y＝(1－x)f′(x)的图象如图所示，则下列结论中一定成立的是(　　 ) A．函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1) B．函数f(x)有极大值f(－2)和极小值f(1) C．函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(－2) D．函数f(x)有极大值f(－2)和极小值f(2) 解析：D　[由题图可知，当x<－2时，f′(x)>0；当－2<x<1时，f′(x)<0；当1<x<2时，f′(x)<0；当x>2时，f′(x)>0.由此可以得到函数f(x)在x＝－2处取得极大值，在x＝2处取得极小值．] [命题角度2]　利用导数求函数的极值　 2．(2025·济南二模)已知函数f(x)＝(x－1)ex－ax2＋b，曲线y＝f(x)在点(1，f(1))处的切线方程为y＝(e－2)x＋3－e. (1)求实数a，b的值； (2)求f(x)的单调区间和极值． 解：(1)f′(x)＝ex＋(x－1)ex－2ax＝xex－2ax， 由题意知，f′(1)＝e－2a＝e－2，所以a＝1， 又因为f(1)＝－1＋b＝(e－2)×1＋3－e＝1， 所以b＝2. (2)由(1)知，f′(x)＝xex－2x＝x(ex－2)， 当x∈(－∞，0)时，f′(x)＞0；当x∈(0，ln 2)时， f′(x)＜0； 当x∈(ln 2，＋∞)时，f′(x)＞0. 所以f(x)的单调增区间为(－∞，0)，(ln 2，＋∞)，单调递减区间为(0，ln 2)； 当x＝0时，f(x)取得极大值f(0)＝1； 当x＝ln 2时，f(x)取得极小值f(ln 2)＝2ln 2－(ln 2)2. 运用导数求可导函数y＝f(x)的极值的步骤 (1)先求函数的定义域，再求函数y＝f(x)的导数f′(x)； (2)求方程f′(x)＝0的根； (3)检查f′(x)在方程根的左右的值的符号，如果左正右负，那么f(x)在这个根处取得极大值，如果左负右正，那么f(x)在这个根处取得极小值．如果左右符号相同，则此根处不是极值点． 易错警示：若函数y＝f(x)在区间(a，b)内有极值，那么y＝f(x)在(a，b)内绝不是单调函数，即在某区间上单调函数没有极值． [命题角度3]　已知极值求参数的取值　 3．已知函数f(x)＝x(ln x－ax)在(0，＋∞)上有两个极植，则实数a的取值范围为_____． 解析：f′(x)＝ln x＋1－2ax， 由题意知ln x＋1－2ax＝0在(0，＋∞)上有两个不相等的实根，则2a＝eq \f(ln x＋1,x)， 设g(x)＝eq \f(ln x＋1,x)，则g′(x)＝－eq \f(ln x,x2). 当0＜x＜1时，g′(x)＞0，g(x)单调递增； 当x＞1时，g′(x)＜0，g(x)单调递减， 所以g(x)的极大值为g(1)＝1， 又当x＞1时，g(x)＞0， 当x→＋∞时，g(x)→0， 当x→0时，g(x)→－∞， 所以0＜2a＜1，即0＜a＜eq \f(1,2). 答案：eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(1,2))) 4．(2025·苏州模拟)已知x＝x1和x＝x2分别是函数f(x)＝2ax－ex2(a>0且a≠1)的极小值点和极大值点．若x1<x2，则a的取值范围是____________． 解析：f′(x)＝2(axln a－ex)至少要有两个零点x＝x1和x＝x2， f″(x)＝2ax(ln a)2－2e. (1)若a＞1，则f″(x)在R上单调递增，此时若f″(x0)＝0，则f′(x)在(－∞，x0)上单调递减，在(x0，＋∞)上单调递增，此时若有x＝x1和x＝x2分别是函数f(x)＝2ax－ex2(a＞0且a≠1)的极小值点和极大值点， 则x1＞x2，不符合题意． (2)若0＜a＜1，则f″(x)在R上单调递减，此时若 f″(x0)＝0，则f′(x)在(－∞，x0)上单调递增，在(x0，＋∞)上单调递减，且x0＝logaeq \f(e,ln a2).此时若有x＝x1和x＝x2分别是函数f(x)＝2ax－ex2(a＞0且a≠1)的极小值点和极大值点，且x1＜x2，则需满足f′(x0)＞0，即eq \f(e,ln a)＞elogaeq \f(e,ln a2)⇒＜eq \f(e,ln a2)⇒＜ln eq \f(e,ln a2)⇒eq \f(1,ln a)ln a＜1－ln(ln a)2，可解得eq \f(1,e)＜a＜e，由于0＜a＜1，取交集即得eq \f(1,e)＜a＜1. 答案：eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e)，1)) 已知函数极值点或极值求参数的两个要领 1．列式：根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组，利用待定系数法求解． 2．验证：因为某点处的导数值等于0不是此点为极值点的充要条件，所以利用待定系数法求解后必须验证根的合理性． 考点二　利用导数研究函数的最值(师生共研) 数学运算——利用导数法求最值中的数学素养 利用导数法求解函数最值应该注意两个方面的问题：一是函数的定义域，函数与其导函数的定义域可能不一致；二是确定函数在某个区间上的最值时，注意极值与最值的区别． [典例]　已知函数f(x)＝eq \f(x－1,x)－ln x. (1)求f(x)的单调区间； (2)求函数f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,e)，e))上的最大值和最小值(其中e是自然对数的底数)． [解]　(1)f(x)＝eq \f(x－1,x)－ln x＝1－eq \f(1,x)－ln x， f(x)的定义域为(0，＋∞)． 所以f′(x)＝eq \f(1,x2)－eq \f(1,x)＝eq \f(1－x,x2)， 由f′(x)>0，得0<x<1，由f′(x)<0，得x>1， 所以f(x)＝1－eq \f(1,x)－ln x的单调递增区间为(0,1)，单调递减区间为(1，＋∞)． (2)由(1)得f (x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,e)，1))上单调递增，在[1，e]上单调递减， 所以f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,e)，e))上的最大值为f(1)＝1－1－ln 1＝0. 又feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e)))＝1－e－lneq \f(1,e)＝2－e，f(e)＝1－eq \f(1,e)－ln e＝－eq \f(1,e)，且f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e)))<f(e)． 所以f (x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,e)，e))上的最小值为feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e)))＝2－e. 综上所述，f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,e)，e))上的最大值为0，最小值为2－e. 求函数f(x)在闭区间[a，b]上的最值时，首先可判断函数在[a，b]上的单调性，若函数在[a，b]上单调递增或单调递减，则f(a)，f(b)一个为最大值，一个为最小值．若函数在[a，b]上不单调，一般先求[a，b]上f(x)的极值，再与f(a)，f(b)比较，最大的即为最大值，最小的即为最小值． 易错警示：求极值、最值时，要求步骤规范、表格齐全；含参数时，要讨论参数的大小． [跟踪训练] 已知函数f(x)＝1＋keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ln x－\f(1＋ln x,x)))(k≠0)． (1)若f(x)存在最大值M，证明：M＋k＞1； (2)在(1)的条件下，设函数g(x)＝xex＋eq \f(M－1,k)－x，求g(x)的最小值(用含M，k的代数式表示)． 解：(1)f′(x)＝keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,x)－\f(1－1＋ln x,x2))) ＝eq \f(kx＋ln x,x2)， 设φ(x)＝x＋ln x，易知φ(x)单调递增， 又因为φeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e)))＝eq \f(1,e)－1＜0，φ(1)＝1＞0， 所以存在x0∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,e)，1))，使得φ(x0)＝0. ①当k＞0时，列表可知，f(x)在(0，x0)上单调递减，在(x0，＋∞)上单调递增， 所以f(x)无最大值，即k＞0不符合题意； ②当k＜0时，列表可知，f(x)在(0，x0)上单调递增，在(x0，＋∞)上单调递减， 所以f(x)max＝f(x0)＝1＋keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ln x0－\f(1＋ln x0,x0)))， 因为x0＋ln x0＝0，所以ln x0＝－x0， 所以f(x0)＝1－keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x0＋\f(1,x0)－1))＞1－k， 所以f(x)max＋k＞1，即M＋k＞1. (2)由(1)可知k＜0，且M＋k＞1，所以eq \f(M－1,k)＜－1， g′(x)＝(x＋1) ，g″(x)＝(x＋2) ，令g″(x)＝0，解得x＝－2， 所以g′(x)在(－∞，－2)上单调递减， 在(－2，＋∞)上单调递增． 当x≤－1时，g′(x)＜0，又g′(0)＝－1＜0， g′eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1－M,k)))＝eq \f(1－M,k)＞1， 所以存在x1∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0，\f(1－M,k)))，使得g′(x1)＝0， 可知g(x)min＝g(x1)＝－x1， 因为g′(x1)＝0，所以x1＋1＝，所以ln(x1＋1)＋x1＝eq \f(1－M,k)， 由(1)可知，ln x0＝－x0，即eq \f(1,x0)＝， 则eq \f(1－M,k)＝eq \f(1＋ln x0,x0)＋x0＝＋x0－1， 所以ln(x1＋1)＋x1＝＋x0－1. 设λ(x)＝ln(x＋1)＋x，易知λ(x)单调递增， 且λ(x1)＝λ(－1)， 所以x1＝－1， 所以g(x)min＝－x1＝＋1－＝2－x0－＝1＋eq \f(M－1,k)， 即g(x)的最小值为1＋eq \f(M－1,k). 考点三　利用导数研究生活中的优化问题(课堂共研) [典例]　某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池(不计厚度)．设该蓄水池的底面半径为r米，高为h米，体积为V立方米．假设建造成本仅与表面积有关，侧面的建造成本为100元/平方米，底面的建造成本为160元/平方米，该蓄水池的总建造成本为12 000π元(π为圆周率)． (1)将V表示成r的函数V(r)，并求该函数的定义域； (2)讨论函数V(r)的单调性，并确定r和h为何值时该蓄水池的体积最大． [解]　(1)因为蓄水池侧面的总成本为100×2πrh＝200πrh元，底面的总成本为160πr2元，所以蓄水池的总成本为(200πrh＋160πr2)元．又根据题意得200πrh＋160πr2＝12 000π，所以h＝eq \f(1,5r)(300－4r2)，从而V(r)＝πr2h＝eq \f(π,5)(300r－4r3)．由h＞0，且r＞0可得0＜r＜5eq \r(3)，故函数V(r)的定义域为(0,5eq \r(3))． (2)因为V(r)＝eq \f(π,5)(300r－4r3)，所以V′(r)＝eq \f(π,5)(300－12r2)．令V′(r)＝0，解得r1＝5，r2＝－5(因为r2＝－5不在定义域内，舍去)． 当r∈(0,5)时，V′(r)＞0，故V(r)在(0,5)上单调递增； 当r∈(5,5eq \r(3))时，V′(r)＜0，故V(r)在(5,5eq \r(3))上单调递减． 由此可知，V(r)在r＝5处取得最大值，此时h＝8，即当r＝5，h＝8时，该蓄水池的体积最大． 利用导数解决实际生活中的优化问题的一般步骤 (1)分析实际问题中各变量之间的关系，建立实际问题的数学模型，写出相应的函数关系式y＝f(x)． (2)求导数f′(x)，解方程f′(x)＝0. (3)判断使f′(x)＝0的点是极大值点还是极小值点． (4)确定函数的最大值或最小值，还原到实际问题中作答．一般地，对于实际问题，若函数在给定的定义域内只有一个极值点，那么该点也是最值点． [跟踪训练] (2025·绵阳市模拟)某商场销售某种商品的经验表明，该商品每日的销售量y(单位：千克)与销售价格x(单位：元/千克)满足关系式y＝eq \f(a,x－3)＋10(x－6)2，其中3<x<6，a为常数．已知销售价格为5元/千克时，每日可售出该商品11千克． (1)求a的值； (2)若该商品的成本为3元/千克，试确定销售价格x的值，使商场每日销售该商品所获得的利润最大． 解：(1)因为x＝5时，y＝11， 所以eq \f(a,2)＋10＝11，即a＝2. (2)由(1)可知，该商品每日的销售量为y＝eq \f(2,x－3)＋10(x－6)2.所以商场每日销售该商品所获得的利润为f(x)＝(x－3)eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,x－3)＋10x－62)) ＝2＋10(x－3)(x－6)2,3<x<6. 从而，f′(x)＝10[(x－6)2＋2(x－3)(x－6)] ＝30(x－4)(x－6)．令f′(x)＝0，得x＝4或x＝6. 于是，当x变化时，f′(x)，f(x)的变化情况如下表： x (3,4) 4 (4,6) f′(x) ＋ 0 － f(x) 单调递增 极大值42 单调递减 由上表可得，x＝4时，函数f(x)在区间(3,6)内的极大值点，也是最大值点．所以，当x＝4时，函数f(x)取得最大值，且最大值等于42.所以，当销售价格为4元/千克时，商场每日销售该商品所获得的利润最大. $