内容正文:
1.3 导数在研究函数中的应用 第三课时
情景与问题
三次函数的性质——单调区间和极值
二次函数
三次函数的性质——单调区间和极值
配方法:
单调递减 单调递增
研究二次函数的性质
三次函数的性质——单调区间和极值
导数法:
当 当时 当
单调递减 单调递增
知识讲解
三次函数的性质——单调区间和极值
高次函数的性质
单调区间和极值点一一列出
算出函数的导数
求出导函数的零点
一目了然
三次函数的性质——单调区间和极值
函数的导数法来研究函数的性质
三次函数的导数
二次函数
设
则是二次函数
是非常容易求出的
二次函数的零点
导数公式
三次函数的性质——单调区间和极值
情况1:
函数没有零点,在上不变号,如图
(1)若,则恒为正数 在上递增
(2)若,则恒为负数 在上递减
,则是二次函数
可能有以下三种情况:
三次函数的性质——单调区间和极值
情况2:
函数有一个零点,,如图
(1)若,则在上恒为正数,在上递增
(2)若,则在上恒为负数,在上递减
三次函数的性质——单调区间和极值
情况3:
函数有两个零点,和,设
如图,根据二次函数的性质可得:
(1)若,则在和上为正数,在上为负数,对应地,在上递增,在上递减,在上递增,可见在处取极大值,在处取极小值
(2)若,则在和上为负,在上为正对应地,在上递减,在上递增,在上递减,可见在处取极小值,在处取极大值
三次函数的性质——单调区间和极值
函数有两个零点,和,设
如图,根据二次函数的性质可得:
情况3:
问题解决
三次函数的性质——单调区间和极值
令,得或
求下列函数的单调区间和极值
解:(1)因为:
所以:恒为正,在上单调递增因此没有极值
函数过点(1,0),(2,0)
例1
三次函数的性质——单调区间和极值
1 (1,2) 2 (2,)
0 + 0
递减 极小值0 递增 极大值1 递减
和将区间分为三个区间,列表如下:
所以在和上单调递减,在(1,2)上单调递增,因而极大值为1,极小值为0
三次函数的性质——单调区间和极值
三次函数的性质——单调区间和极值
函数在某区间的极值
我们该如何求函数在某闭区间上的最大值或最小值?
函数在某区间上哪个值最大?哪个值最小?
三次函数的性质——单调区间和极值
并进行比较大小,就可以求出函数在该闭区间上的最大值与最小值
有最大值和最小值
函数在上的最值
必在极值点或区间端点处取得
三次函数的性质——单调区间和极值
解:
求导得.令,则,
求函数在区间上的最大值和最小值
例2
-1
+ 0 - 0 +
递增 极小值 递减 极小值 递增
由于和都在区间内,所以可列表如下:
三次函数的性质——单调区间和极值
函数在上最大值为 ,最小值为-1
又 将它们与极值进行大小比较可得到
三次函数的性质——单调区间和极值
三次函数的性质——单调区间和极值
一般地,求函数在上的最值得步骤为:
(1)求函数在(,)内的极值
(2)求函数在端点处的函数值,
(3)求函数的各极值与,的值进行大小比较
其中最大者就是最大值,最小者就是最小值
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