专题5.4 利用导数研究函数的极值与最值(7类必考点)-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第二册

2026-01-27
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普通

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第二册
年级 高二
章节 5.3.2 函数的极值与最大(小)值
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.02 MB
发布时间 2026-01-27
更新时间 2026-01-27
作者 高数精品专辑1969
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审核时间 2026-01-27
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来源 学科网

内容正文:

专题5.4 利用导数研究函数的极值与最值 【知识梳理】 1 【考点1:求已知函数的极值或极值点】 2 【考点2:根据极值或极值点求参】 5 【考点3:函数(导函数)图象与极值或极值点的关系】 9 【考点4:由导数求函数的最值(不含参)】 12 【考点5:由导数求函数的最值(含参)】 15 【考点6:已知函数最值求参数】 21 【考点7:函数单调性、极值与最值的综合应用】 24 【知识梳理】 1.函数的极值 极值的相关概念 (1)极小值点与极小值: 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,则把点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值. (2)极大值点与极大值: 如图,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,则把点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值. (3)极小值点、极大值点统称为极值点,极小值和极大值统称为极值. 2.运用导数求函数f(x)极值的一般步骤: [方法技巧] 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.  3.函数的最大值与最小值 (1)一般地,如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值与最小值,并且函数的最值必在极值点或区间端点处取得.当f(x)的图象连续不断且在[a,b]上单调时,其最大值和最小值分别在两个端点处取得. (2)函数的极值与最值的区别 ①极值是对某一点附近(即局部) 而言的,最值是对函数的整个定义区间而言的. ②在函数的定义区间内,极大(小)值可能有多个(或者没有),但最大(小)值最多有一个. ③函数f(x)的极值点不能是区间的端点,而最值点可以是区间的端点. 4.利用导数求函数最值的解题策略: (1)利用导数求函数f(x)在[a,b]上的最值的一般步骤: (2)求函数在无穷区间(或开区间)上的最值的一般步骤: 求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,不仅要研究其极值情况,还要研究其单调性,并通过单调性和 极值情况,画出函数的大致图象,然后借助图象观察得到函数的最值. [方法技巧] 利用导数求函数在某区间上最值的规律 (1)若函数在区间[a,b]上单调递增或递减,f(a)与f(b)一个为最大值,一个为最小值. (2)若函数在闭区间[a,b]上有极值,要先求出[a,b]上的极值,与f(a),f(b)比较,最大的是最大值,最小的是最小值,可列表完成. (3)函数f(x)在区间(a,b)上有唯一一个极值点,这个极值点就是最大(或小)值点,此结论在导数的实际应用中经常用到.   【考点1:求已知函数的极值或极值点】 1.(25-26高二上·江苏连云港·月考)函数的极小值为(    ) A. B. C.15 D.17 【答案】B 【分析】求得,得出函数的单调性,结合极值点与极值的定义,即可求解. 【详解】由函数,可得, 当时, ,函数单调递增; 当时, ,函数单调递减; 当时, ,函数单调递增, 所以是极小值点,则函数的极小值为. 故选:B. 2.(25-26高三上·海南海口·月考)已知函数,则(    ) A.有极小值,且极小值点为1 B.有极大值,且极大值点为1 C.有极小值,且极小值点为 D.有极大值,且极大值点为 【答案】A 【分析】利用导数,结合单调性,即可判断选项. 【详解】由题意得,,当时,,在单调递减; 当时,,在单调递增, 所以有极小值,且极小值点为1. 故选:A. 3.(25-26高三上·湖南湘西·月考)已知函数的定义域为,若,则的极大值点为(    ) A. B.0 C.1 D.2 【答案】B 【分析】根据抽象函数换元法求解析式,令,可得,再根据的符号确定函数单调性,得到极值点即可. 【详解】设,则,,即, 令,解得或, 所以当或时,,当时,, 则在单调递增,在单调递减,在单调递增, 所以的极大值点为. 故选:B. 4.(25-26高三上·辽宁抚顺·月考)函数的极大值为 . 【答案】 【分析】利用导数分析函数的单调性,可求函数的极大值. 【详解】的定义域为,. 当时,,当时,, 所以在上单调递增,在上单调递减, 则的极大值为. 故答案为: 5.(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知函数. (1)求函数的单调区间; (2)求函数的极大值与极小值. 【答案】(1)增区间为和,减区间为 (2)极大值为,极小值为 【分析】(1)根据题意,求得,结合和的解集,即可得到函数的单调区间; (2)由(1)中,函数的单调性,列表,求得函数的极值. 【详解】(1)由函数,可得, 令,可得或;令,可得, 则函数的增区间为和,减区间为. (2)解:由(1)可得 + 0 0 ↑ 极大值 ↓ 极小值 ↑ 所以函数的极大值为,极小值为. 【考点2:根据极值或极值点求参】 1.(24-25高二下·福建泉州·月考)若函数的极大值是6,则 . 【答案】6 【分析】利用极大值的性质并结合导数得到在处取得极大值6,进而求解参数值即可. 【详解】设,则, 令,,令,, 则在上单调递增,在上单调递减, 可得函数在处取得极大值6,即,解得. 故答案为:6 2.(25-26高二上·上海·期末)已知函数在处取得极值0,则 . 【答案】24 【分析】根据极值点和极值可得关于参数的方程组,求出其解后再检验可得参数的值,从而可求. 【详解】函数,则, 又在处取得极值0, 则,解得或, 当时,, 函数在上单调递增,无极值,不符合题意; 当时,, 当或时,,当时,, 所以在,上单调递增,在上单调递减, 故在处取得极小值,符合题意, 所以,,则. 故答案为:. 3.(25-26高三上·安徽阜阳·月考)已知函数 有两个极值点 ,且 ,则 的取值范围是 . 【答案】 【分析】求导后根据分析,转化为有两个解,再转化为交点问题求解 【详解】因为,则, 有两个极值点 , 有两个解, 与的图象有两个交点, 作出图象如图所示,    设过原点的切线斜率为,切点为,, 则, 对求导,, 则切线方程为, 又因为直线过原点,所以, 所以,, 所以. 故答案为: 4.(25-26高二上·上海·期中)若函数在上存在极小值,则实数的取值范围为 . 【答案】 【分析】函数为分段函数,时函数为,时函数为. 需通过导数分析两段函数的单调性,结合极小值的定义确定的范围。 【详解】(1)当时,函数,其导数,故在上单调递增,在处取得最小值1. (2)当时,函数,求导得. ①若,则,函数在上单调递增,此时整个函数在R上单调递增,无极小值; ②若,令,解得。由于,仅考虑. 当时,,函数单调递增; 当时,,函数单调递减, 故函数在时先增后减,而时函数单调递增,故整个函数在处取得极小值. 此时,实数的取值范围为 故答案为: 5.(25-26高三上·重庆沙坪坝·月考)若函数 既存在极大值点,又存在极小值点,则实数 的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由题意可得有2个正根,所以有2个正根,通过换元可得有两个正根,即有两个正根,令,求导可得的单调性,结合图象即可求得实数 的取值范围. 【详解】由题意得,因为存在极大值点,又存在极小值点, 所以有2个正根,即有2个正根. 当时,在上单调递增, 此时至多1个零点,不符合题意,故; 令,由,得,即, 即有两个正根, 令,则与有两个不同的交点, 求导得, 所以当时,,函数在上单调递增, 当时,,函数在上单调递减, 所以, 画出函数的图像如图所示: 由在上有两个正根,则, 所以,所以实数 的取值范围是. 故选:A 【考点3:函数(导函数)图象与极值或极值点的关系】 1.(2025·内蒙古赤峰·模拟预测)已知函数的导函数为,且的图象如图所示,则的极大值点为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据导函数图象和极值点关系即可得到答案. 【详解】由图知当时,,此时单调递增, 当时,, 当时,,此时单调递减, 则的极大值点为. 故选:C. 2.(25-26高二上·黑龙江大庆·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是(   )    A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递减 C.在处取得极大值 D.在处取得极大值 【答案】D 【分析】由图易得在上单调递减,在区间上单调递增,在上单调递减,进而判断各选项即可. 【详解】由图可知,当时,,所以在上单调递减,故AC错误; 而在区间上单调递增,在上单调递减,故B错误, 所以在处取得极大值,故D正确. 故选:D 3.(25-26高三上·湖北黄冈·月考)已知是定义域为的函数的导函数,且函数的图象如图所示,则(   ) A.的极大值点为1,无极小值点 B.的极小值点为1,无极大值点 C.的极大值点为0,极小值点为1 D.的极小值点为0,极大值点为1 【答案】D 【分析】根据图象得到的正负,进而求出的正负,得到极值点情况. 【详解】由图象可得,当时,,故, 当时,,故, 当时,,故, 所以在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减, 故的极大值点为1,极小值点为0 故选:D 4.(多选)(25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列判断不正确的是(    )    A.函数有四个极值点 B.为的极大值点 C.函数在上单调递增 D.函数在上单调递减 【答案】ABC 【分析】由极值点定义及导数符号与函数单调性关系逐项判断. 【详解】对于A:图象在处左正右负、在处左负右正、在处左正右负, 所以函数共有三个极值点,A错误; 对于B:由极值点定义可知是的极大值点,B错误; 对于C:由图象,在为负,在为正, 所以在单调递减,在单调递增,C错误; 对于D:由图象,在为负,所以在单调递减,D正确; 故选:ABC. 5.(多选)(25-26高三上·河北邢台·月考)已知是定义域为的函数的导函数,且函数的图象如图所示,则下列结论正确的是(   ) A.可能有三个极值点 B.若,则在上单调递减 C.若,则的极大值点为 D.若,则 【答案】ABC 【分析】根据导数的图象研究函数的单调性,结合极值点的概念和单调区间,逐项判定,即可求解. 【详解】由图可得,0,2是的零点,当时,有3个变号零点, 所以可能有三个极值点,A正确. 若,,由图可得当时,,单调递减,B正确. 若,,由图可得当时,, 当时,,所以的极大值点为,C正确. 若,则,由图可得, 得或,所以或,D错误. 故选:ABC 【考点4:由导数求函数的最值(不含参)】 1.(24-25高二下·广东佛山·月考)函数,的最大值为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】先对函数求导,求出函数的单调区间,进而可求出函数的最大值 【详解】由,可得, 当时,,当时,, 所以函数在为严格单调递减函数,在上为严格单调递增函数, 因为,,又, 所以在的最大值为. 故选:B. 2.(24-25高三下·河南·月考)函数的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据给定条件,分段去绝对值符号,借助导数探讨单调性求出最小值即可. 【详解】当时,,单调递增,则, 当时,,求导得,单调递减, 因此, 所以的最小值为. 故选:B 3.(24-25高二下·甘肃嘉峪关·期中)已知函数,当时,取得极值. (1)求的解析式; (2)求在区间上的最值. 【答案】(1) (2)最大值为1,最小值为. 【分析】(1)利用极值定义得,可解出解析式; (2)利用导函数判断出函数在区间上的单调性,列表分析可得结论. 【详解】(1)依题意可得,又当时,取得极值, 所以,即,解得,经验证符合题意, 所以. (2)可知,. 令,则得或 0 2 + 0 - 0 + 极大值1 极小值 ,,所以在区间上的最大值为1,最小值为. 4.(25-26高二上·上海·期末)设. (1)求曲线在处的切线方程; (2)求函数在区间上的最大值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据导数的几何意义求切线方程即可; (2)利用导数确定函数的单调性,根据单调性得到最值即可. 【详解】(1)函数定义域为,, , 曲线在处的切线方程为:, 即; (2), 令,解得或, 所以当时,,函数在上单调递增, 当时,,函数在上单调递减, 当时,,函数在上单调递增, , , , 所以,函数在区间上的最大值为. 5.(25-26高三上·内蒙古呼和浩特·期末)已知奇函数和偶函数满足. (1)求证:; (2)求的最小值. 【答案】(1)证明见详解 (2)1 【分析】(1)在中,用代替,结合函数的奇偶性解方程求得的解析式,对求导结合基本不等式证明; (2)由(1)可得的解析式,求导判断单调性,进而求出最小值. 【详解】(1)在中,用代替,可得, 又是奇函数,是偶函数,则,, 所以,又, 两式相减得,两式相加得, 所以, ,,当且仅当,即时,取等号; 所以, 所以成立. (2)由(1),,则, 令,则, 由(1)知,则对,有, 所以即在上单调递增,又, 所以当时,,单调递减,当时,,单调递增, 所以的最小值为. 【考点5:由导数求函数的最值(含参)】 1.(24-25高二上·浙江宁波·期末)已知函数. (1)当时,求函数的单调区间; (2)当时,求函数的最大值. 【答案】(1)在上为增函数;在上为减函数; (2) 【分析】(1)直接利用函数的导数确定函数的单调区间. (2)求导根据函数的单调性即可求解最值. 【详解】(1)的定义域为, 当时,,, 当,解得:, 当,解得:. 在上为增函数;在上为减函数; (2)的定义域为, , 当时,令,得,令时,得, 的递增区间为,递减区间为. . 2.(2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)已知函数. (1)当时,求在处的切线方程; (2)讨论的单调性,并求最值. 【答案】(1) (2)答案见解析 【分析】(1)通过求导得到切线斜率,利用点斜式即可求得切线方程; (2)将函数求导后,根据参数分类讨论函数的单调性,即可判断求解函数的最值. 【详解】(1)当时,,求导得:, 则,, 则在处的切线方程:,即; (2)由求导得:, ①当时,在上恒成立,故在上单调递增,无最值; ②当时,由,解得, 当时,,则在上单调递减; 当时,,在单调递增, 所以在有最小值,为,无最大值. 3.(24-25高二下·河北·开学考试)已知函数. (1)讨论的极值; (2)求在上的最小值. 【答案】(1)答案见解析 (2) 【分析】(1)求导后,分别在和的情况下,根据的正负可得单调性,由极值定义可求得结果; (2)分别在、和的情况下,根据的正负可得单调性,由此可得最值点,代入可求得最值. 【详解】(1)由题意知:的定义域为,; 当时,,恒成立,在上单调递增, 无极值; 当时,若,;若,; 在上单调递减,在上单调递增; 的极小值为,无极大值; 综上所述:当时,无极值;当时,的极小值为,无极大值. (2)当时,在上恒成立,在上单调递增, ; 当时,若,;若,; 在上单调递减,在上单调递增, ; 当时,在上单调递减,; 综上所述:在上的最小值. 4.(25-26高三上·江苏淮安·月考)已知函数. (1)若,求在上的最值; (2)若,求在上的最小值. 【答案】(1),. (2)答案见解析 【分析】(1)通过导数,可判断在上的单调性,即可得最值; (2)注意到,然后结合,讨论,,三种情况下单调性可得最小值. 【详解】(1)时,,. 因,则,. 从而在上单调递减,在上单调递增. 则, ; (2). 若,时,在上单调递增, 则此时; 若,时,令. 则,, 则)在上单调递减,在上单调递增, 此时; 若,时,)在上单调递减, 则此时. 综上,时,; 时,; 时,. 5.(25-26高三上·海南海口·月考)已知函数 (1)当时,求的单调区间与极值; (2)当时,求的最小值. 【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为,,无极大值; (2)答案见解析. 【分析】(1)研究导函数正负情况即可求解; (2)利用导数工具分当、、、四种情况研究函数的单调性即可求解. 【详解】(1)当时,,定义域为,, 令,即,解得,可得,,的变化如下表所示, 0 - 0 + ↘ 极小值 ↗ 所以的单调递增区间为,单调递减区间为, 所以,无极大值 (2)为增函数, ①当时,在上,函数单调递增, 此时; ②当时,令解得 若,即,在上,函数单调递增, 此时; 若,即,在上,,的变化如下表所示, - 0 + ↘ 极小值 ↗ 此时; 若,即,在上,函数单调递减, 此时; 综上所述,当时取得最小值, 当时,取得最小值, 当时取得最小值. 【考点6:已知函数最值求参数】 1.(24-25高二下·广东河源·月考)若曲线在处有最值,则实数的值为     【答案】1 【分析】先求出导函数,再根据函数单调性得出最值即可求参. 【详解】曲线,定义域为,所以, 当时,所以单调递减,无最大值不合题意; 当时,单调递减,单调递增,所以时函数取最大值, 因为函数在处有最值,所以 故答案为: 2.(2025·上海·模拟预测)已知函数在区间上存在最大值,则实数的取值范围为 . 【答案】 【分析】由于函数在区间上不单调,等价于函数在区间上存在极值点,对函数求导,对分类讨论,求出极值点,根据极值点在区间内,可得关于的不等式,即可求出结果. 【详解】, 当时,在上严格单调递增,不符合题意; 当时,令;. 所以在上严格单调递增,在上严格单调递减, 所以在处取得极大值. 因为函数在区间上存在最大值, 所以. 故答案为:. 3.(24-25高二下·云南昆明·期中)已知函数在内有最小值,则实数的取值可以是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】求出函数的导函数,即可得到函数的单调区间,求出函数的极小值点,进而求出的范围即可. 【详解】函数定义域为,求导得, 当时,,当时,, 函数在上单调递减,在上单调递增,函数在处取得极小值,即最小值, 又函数在内有最小值,则,解得, 所以实数的取值可以是. 故选:D 4.(2025·广东茂名·一模)已知函数. (1)当时,求函数在处的切线方程; (2)若函数的最大值为0,求实数的值. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)求出函数的导函数,利用导数的几何意义求出切线方程; (2)求出函数的导函数,分、两种情况讨论,说明函数的单调性,从而求出函数的最大值,从而求出参数的值. 【详解】(1)当时,则,, 所以,所以切线方程为,即; (2)函数的定义域为,且, 当时,恒成立,所以函数在上单调递增,则无最大值,故舍去; 当时,令,解得,, 所以当时,,即在上单调递增, 当时,,即在上单调递减, 所以在处取得极大值,即最大值,即, 所以, 即,即,所以. 5.(24-25高二下·安徽滁州·期末)已知函数. (1)讨论的单调性; (2)若函数的最小值为2,求实数的值. 【答案】(1)答案见解析 (2)或 【分析】(1)由题意得,分别讨论,,的情况,即可求解; (2)由(1)可得当时函数有最小值,从而可求解. 【详解】(1)由题意得的定义为,且, 当时,恒成立,此时在上单调递减; 当时,令,则或, 当时,则,当时,,此时在上单调递减; 当时,当时,,当时,, 此时在上单调递增,在上单调递减; 综上所述:当时,在上单调递减; 当时,在上单调递增,在上单调递减; (2)由(1)可得当时,为减函数则无最小值,所以, 当时,即时,取得极小值也是最小值, 所以,解得或, 故函数的最小值为,实数的值为或. 【考点7:函数单调性、极值与最值的综合应用】 1.(24-25高二下·内蒙古通辽·期中)已知函数在处有极值4. (1)求a,b的值; (2)求函数在区间上的最值. 【答案】(1), (2)最小值是,最大值是. 【分析】(1)根据极值的定义得到关于,的方程组,即可求出,. (2)判断函数在上的单调性,结合函数的极值和端点函数值求解. 【详解】(1), ∵函数在处取得极值4, ∴,,解得,, ∴,经验证在处取得极大值4, 故,. (2)由(1)可知,,, 令,解得,令,解得或, 因此在上单调递减,在上单调递增,在上单调递减, 所以函数在在时取得极小值,极小值为; 在时取得极大值,极大值为,且,, 经比较,函数在区间上的最小值是,最大值是. 2.(24-25高二下·福建泉州·月考)已知函数在处取得极值,其中. (1)求的值; (2)当时,求的最大值和最小值. 【答案】(1) (2)最大值为4,最小值为 【分析】(1)通过对原函数求导,利用题设条件,列出方程组,求得的值,回代解析式验证即得; (2)根据(1)求得的函数解析式,求导讨论函数单调性,推得时,函数有极小值,也是最小值,无极大值,结合区间端点值比较求得函数最大值. 【详解】(1)由求导得, 依题意可知,即,解得, 此时,,由求得或, 当时,,函数递增,当时,函数递减, 故时,函数取得极大值,故. (2)由(1)得, 令解得或,因, 故当时,函数递减,当时,函数递增, 当 时, 取得极小值, 无极大值, 所以 , 所以在区间上,的最大值为或,而. 所以在区间上的最大值为4,最小值为. 3.(2025·陕西西安·模拟预测)已知奇函数在处取得极大值2. (1)求的解析式; (2)求在上的最值. 【答案】(1) (2)最大值为52,最小值为 【分析】(1)利用函数奇偶性可得,再由在上取得极大值2可求得,可得解析式; (2)由(1)中解析式求导可得其在上的单调性,得出极值并比较端点处的函数值即可求出其最值. 【详解】(1)易知函数的定义域为, 因为是奇函数,所以,则. 由,得. 因为在上取得极大值2, 所以解得 经经检验当时,在处取得极大值2, 故. (2)由(1)可知,, 当时,单调递增; 当和时,单调递减; 即函数在处取得极小值,在处取得极大值; 又因为, 所以在上的最大值为52,最小值为. 4.(24-25高二下·云南昭通·期中)已知函数. (1)求的单调区间; (2)当时,求函数的极值. 【答案】(1)答案见解析 (2),. 【分析】(1)求导,分类讨论和,即可根据导函数的单调性即可求解, (2)求导,即可根据函数的单调性求解极值点. 【详解】(1), 若,由,得;由,得, 的递减区间为,递增区间为. 若,由,得;由,得, 的递减区间为,递增区间为. (2)当时,, . 由,得或. 当变化时,与的变化情况如下表: 2 - 0 + 0 - 递减 极小值 递增 极大值 递减 , . 5.(25-26高三上·云南昆明·月考)已知函数,曲线在点处的切线与x轴平行. (1)求的值; (2)求在区间上的最小值. 【答案】(1)2; (2)1. 【分析】(1)求得,再利用导数的几何意义求解即可;(2)利用导数讨论函数的单调性,再求出其最小值解决即可. 【详解】(1)由题知,, 所以, 因为曲线在点处的切线与x轴平行, 所以,解得, 此时, 所以切线为与x轴平行, 所以的值为2. (2)由(1)得, 所以,, 令, 所以, 当时,, 当时,, 所以函数,即在上单调递增,在上单调递减, 所以由,即当时,, 而, 所以使, 当时,, 当时,, 所以当时,,在上单调递增,在上单调递减, 所以, 令, 当时,求导得, 所以在上单调递增, 所以,即,故, 所以得, 因为, 所以. 所以在区间上的最小值为1. 第 1 页 共 25 页 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题5.4 利用导数研究函数的极值与最值 【知识梳理】 1 【考点1:求已知函数的极值或极值点】 2 【考点2:根据极值或极值点求参】 3 【考点3:函数(导函数)图象与极值或极值点的关系】 4 【考点4:由导数求函数的最值(不含参)】 5 【考点5:由导数求函数的最值(含参)】 7 【考点6:已知函数最值求参数】 10 【考点7:函数单调性、极值与最值的综合应用】 11 【知识梳理】 1.函数的极值 极值的相关概念 (1)极小值点与极小值: 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,则把点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值. (2)极大值点与极大值: 如图,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,则把点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值. (3)极小值点、极大值点统称为极值点,极小值和极大值统称为极值. 2.运用导数求函数f(x)极值的一般步骤: [方法技巧] 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.  3.函数的最大值与最小值 (1)一般地,如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值与最小值,并且函数的最值必在极值点或区间端点处取得.当f(x)的图象连续不断且在[a,b]上单调时,其最大值和最小值分别在两个端点处取得. (2)函数的极值与最值的区别 ①极值是对某一点附近(即局部) 而言的,最值是对函数的整个定义区间而言的. ②在函数的定义区间内,极大(小)值可能有多个(或者没有),但最大(小)值最多有一个. ③函数f(x)的极值点不能是区间的端点,而最值点可以是区间的端点. 4.利用导数求函数最值的解题策略: (1)利用导数求函数f(x)在[a,b]上的最值的一般步骤: (2)求函数在无穷区间(或开区间)上的最值的一般步骤: 求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,不仅要研究其极值情况,还要研究其单调性,并通过单调性和 极值情况,画出函数的大致图象,然后借助图象观察得到函数的最值. [方法技巧] 利用导数求函数在某区间上最值的规律 (1)若函数在区间[a,b]上单调递增或递减,f(a)与f(b)一个为最大值,一个为最小值. (2)若函数在闭区间[a,b]上有极值,要先求出[a,b]上的极值,与f(a),f(b)比较,最大的是最大值,最小的是最小值,可列表完成. (3)函数f(x)在区间(a,b)上有唯一一个极值点,这个极值点就是最大(或小)值点,此结论在导数的实际应用中经常用到.   【考点1:求已知函数的极值或极值点】 1.(25-26高二上·江苏连云港·月考)函数的极小值为(    ) A. B. C.15 D.17 2.(25-26高三上·海南海口·月考)已知函数,则(    ) A.有极小值,且极小值点为1 B.有极大值,且极大值点为1 C.有极小值,且极小值点为 D.有极大值,且极大值点为 3.(25-26高三上·湖南湘西·月考)已知函数的定义域为,若,则的极大值点为(    ) A. B.0 C.1 D.2 4.(25-26高三上·辽宁抚顺·月考)函数的极大值为 . 5.(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知函数. (1)求函数的单调区间; (2)求函数的极大值与极小值. 【考点2:根据极值或极值点求参】 1.(24-25高二下·福建泉州·月考)若函数的极大值是6,则 . 2.(25-26高二上·上海·期末)已知函数在处取得极值0,则 . 3.(25-26高三上·安徽阜阳·月考)已知函数 有两个极值点 ,且 ,则 的取值范围是 . 4.(25-26高二上·上海·期中)若函数在上存在极小值,则实数的取值范围为 . 5.(25-26高三上·重庆沙坪坝·月考)若函数 既存在极大值点,又存在极小值点,则实数 的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【考点3:函数(导函数)图象与极值或极值点的关系】 1.(2025·内蒙古赤峰·模拟预测)已知函数的导函数为,且的图象如图所示,则的极大值点为(    ) A. B. C. D. 2.(25-26高二上·黑龙江大庆·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是(   )    A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递减 C.在处取得极大值 D.在处取得极大值 3.(25-26高三上·湖北黄冈·月考)已知是定义域为的函数的导函数,且函数的图象如图所示,则(   ) A.的极大值点为1,无极小值点 B.的极小值点为1,无极大值点 C.的极大值点为0,极小值点为1 D.的极小值点为0,极大值点为1 4.(多选)(25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列判断不正确的是(    )    A.函数有四个极值点 B.为的极大值点 C.函数在上单调递增 D.函数在上单调递减 5.(多选)(25-26高三上·河北邢台·月考)已知是定义域为的函数的导函数,且函数的图象如图所示,则下列结论正确的是(   ) A.可能有三个极值点 B.若,则在上单调递减 C.若,则的极大值点为 D.若,则 【考点4:由导数求函数的最值(不含参)】 1.(24-25高二下·广东佛山·月考)函数,的最大值为(   ) A. B. C. D. 2.(24-25高三下·河南·月考)函数的最小值为(    ) A. B. C. D. 3.(24-25高二下·甘肃嘉峪关·期中)已知函数,当时,取得极值. (1)求的解析式; (2)求在区间上的最值. 4.(25-26高二上·上海·期末)设. (1)求曲线在处的切线方程; (2)求函数在区间上的最大值. 5.(25-26高三上·内蒙古呼和浩特·期末)已知奇函数和偶函数满足. (1)求证:; (2)求的最小值. 【考点5:由导数求函数的最值(含参)】 1.(24-25高二上·浙江宁波·期末)已知函数. (1)当时,求函数的单调区间; (2)当时,求函数的最大值. 2.(2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)已知函数. (1)当时,求在处的切线方程; (2)讨论的单调性,并求最值. 3.(24-25高二下·河北·开学考试)已知函数. (1)讨论的极值; (2)求在上的最小值. 4.(25-26高三上·江苏淮安·月考)已知函数. (1)若,求在上的最值; (2)若,求在上的最小值. 5.(25-26高三上·海南海口·月考)已知函数 (1)当时,求的单调区间与极值; (2)当时,求的最小值. 【考点6:已知函数最值求参数】 1.(24-25高二下·广东河源·月考)若曲线在处有最值,则实数的值为     2.(2025·上海·模拟预测)已知函数在区间上存在最大值,则实数的取值范围为 . 3.(24-25高二下·云南昆明·期中)已知函数在内有最小值,则实数的取值可以是(    ) A. B. C. D. 4.(2025·广东茂名·一模)已知函数. (1)当时,求函数在处的切线方程; (2)若函数的最大值为0,求实数的值. 5.(24-25高二下·安徽滁州·期末)已知函数. (1)讨论的单调性; (2)若函数的最小值为2,求实数的值. 【考点7:函数单调性、极值与最值的综合应用】 1.(24-25高二下·内蒙古通辽·期中)已知函数在处有极值4. (1)求a,b的值; (2)求函数在区间上的最值. 2.(24-25高二下·福建泉州·月考)已知函数在处取得极值,其中. (1)求的值; (2)当时,求的最大值和最小值. 3.(2025·陕西西安·模拟预测)已知奇函数在处取得极大值2. (1)求的解析式; (2)求在上的最值. 4.(24-25高二下·云南昭通·期中)已知函数. (1)求的单调区间; (2)当时,求函数的极值. 5.(25-26高三上·云南昆明·月考)已知函数,曲线在点处的切线与x轴平行. (1)求的值; (2)求在区间上的最小值. 第 1 页 共 25 页 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题5.4 利用导数研究函数的极值与最值(7类必考点)-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第二册
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