5.3.2 第2课时 函数的最大(小)值-【金版新学案】2025-2026学年高中数学选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套课件PPT(人教A版)

2026-04-15
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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 课件
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 PPTX
文件大小 6.93 MB
发布时间 2026-04-15
更新时间 2026-04-15
作者 山东正禾大教育科技有限公司
品牌系列 金版新学案·高中同步课堂高效讲义
审核时间 2026-02-15
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价格 4.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该高中数学课件聚焦函数的最大(小)值,涵盖概念理解、求法及应用。通过问题导思结合图象分析极值与最值的区别联系,衔接导数和函数极值知识,搭建从局部极值到整体最值的学习支架。 其亮点是以问题链驱动探究,通过分层典例(如不含参数函数最值、含参数分类讨论、不等式证明)培养数学抽象、数学运算和逻辑推理素养。规律方法总结清晰,评价分层,帮助学生提升解题能力,为教师提供系统教学资源。

内容正文:

5.3.2 函数的极值与最大(小)值 第2课时 函数的最大(小)值   第五章 单元学习七 导数在研究函数中的应用 学习目标 1.理解函数的最大值、最小值的概念,了解其与极值的区别与联系,体会导数与最大(小)值的关系,培养数学抽象的核心素养. 2.能利用导数求给定区间上不超过三次的多项式函数的最大值、最小值,提升数学运算的核心素养. 3.能利用导数研究与函数极值、最值等相关的问题,提升数学运算、逻辑推理的核心素养. 内容索引 任务一 函数在闭区间上的最大(小)值 1 任务二 求含参数的函数的最值 2 任务三 利用最值证明简单的不等式 3 课时分层评价 5 随堂评价 4 任务一 函数在闭区间上的最大(小)值 返回 (阅读教材P92-93,完成探究问题1、2、3) 如图为y=f(x),x∈[a,b]的图象. 问题1.观察[a,b]上函数y=f(x)的图象,你能找出它的极大值、极小 值吗? 提示:极大值为f(x1),f(x3),极小值为f(x2),f(x4). 问题导思 问题2.结合图象判断,函数y=f(x)在区间[a,b]上是否存在最大值,最小值?若存在,分别为多少? 提示:存在,f(x)min=f(a),f(x)max=f(x3). 问题3.函数y=f(x)在[a,b]上的最大(小)值一定是某极值吗? 提示:不一定,也可能是区间端点的函数值. 1. 函数的最大(小)值定理 一般地,如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条__________的曲线,那么它必有最大值和最小值. 2.求函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值与最小值的步骤 (1)求函数y=f(x)在区间(a,b)内的______; (2)将函数y=f(x)的________与______处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是________,最小的一个是________. 新知构建 连续不断 极值 各极值 端点 最大值 最小值 对函数最值的说明 (1)函数的最大(小)值是一个整体性概念,最大(小)值必须是整个区间内所有函数值中最大(小)值. (2)闭区间上的连续函数一定有最值,开区间内的连续函数不一定有最值.若有唯一的极值,则此极值必是函数的最值. (3)函数y=f(x)在[a,b]上连续,是函数y=f(x)在[a,b]上有最大值或最小值的充分而非必要条件. 微提醒 角度1 最值与极值的区别与联系 如图是函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象,写出函数的极大值、极小值、最大值和最小值. 解:由题图可知,y=f(x)在x1,x3处取得极小值,在x2处取得极大值, 所以极小值为f(x1),f(x3),极大值为f(x2); 比较极值和端点值可知函数的最小值是f(x3),最大值在b处取得,最大值为f(b). 典例 1 角度2 求不含参数的函数的最值 (链教材P93例6)求下列函数在给定区间上的最大值与最小值: (1)f(x)=3x3-9x+5,x∈[-2,2]; 解:f'(x)=9x2-9=9(x+1)(x-1), 令f'(x)=0得x=-1,或x=1. 当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如表所示. 典例 2 x -2 (-2,-1) -1 (-1,1) 1 (1,2) 2 f'(x)   + 0 - 0 +   f(x) -1 单调递增 11 单调递减 -1 单调递增 11 从表中可以看出,当x=-2,或x=1时,函数f(x)取得最小值-1. 当x=-1,或x=2时,函数f(x)取得最大值11. (2)f(x)=ln(1+x)-x2,x∈[0,2]; 解:f'(x)=-x, 令-x=0, 化简为x2+x-2=0,解得x1=-2(舍去),x2=1. 当0<x<1时,f'(x)>0,f(x)单调递增; 当1<x<2时,f'(x)<0,f(x)单调递减, 所以f(1)=ln 2-为函数f(x)的极大值. 又f(0)=0,f(2)=ln 3-1>0,f(1)>f(2), 所以f(0)=0为函数f(x)在[0,2]上的最小值, f(1)=ln 2-为函数f(x)在[0,2]上的最大值. (3)f(x)=sin 2x-x,x∈. 解:f'(x)=2cos 2x-1,令f'(x)=0, 得cos 2x=, 又因为x∈,所以2x∈[-π,π]. 所以2x=±,所以x=±. 所以函数f(x)在上的两个极值分别为 f=-,f=-+. 又f=-,f=, 比较以上函数值可得f(x)max=,f(x)min=-. 1.最值与极值的区别与联系 (1)极值是对某一点附近(即局部)而言,最值是对函数的定义区间的整体而言. (2)在函数的定义区间内,极大(小)值可能有多个,但最大(小)值只有一个(或者没有). (3)函数f(x)的极值点为定义域中的内点,而最值点可以是区间的端点. (4)对于在闭区间上图象连续不断的函数,函数的最大(小)值必在极大(小)值点或区间端点处取得. 规律方法 2.求函数f(x)在区间[a,b]上的最值的方法 法一:(1)求函数的定义域. (2)求f'(x),解方程f'(x)=0. (3)列出关于x,f'(x),f(x)的变化表. (4)求极值、端点值,确定最值. 法二:(1)求函数的定义域. (2)求f'(x),解方程f'(x)=0. (3)求极值、端点值,确定最值. [注意] 不要忽视将所求极值与区间端点的函数值比较. 规律方法 对点练1.设f(x)是区间[a,b]上的连续函数,且在(a,b)内可导,则下列结论中正确的是 A.f(x)的极值点一定是最值点 B.f(x)的最值点一定是极值点 C.f(x)在区间[a,b]上可能没有极值点 D.f(x)在区间[a,b]上可能没有最值点 根据函数的极值与最值的概念知,f(x)的极值点不一定是最值点,f(x)的最值点不一定是极值点,可能是区间的端点,连续可导函数在闭区间上一定有最值,所以选项A,B,D都不正确,若函数f(x)在区间[a,b]上单调,则函数f(x)在区间[a,b]上没有极值点,所以C正确. 故选C. √ 对点练2.求下列函数的最大值与最小值: (1)f(x)=2x3-6x2+3,x∈[-1,1]; 解:f'(x)=6x2-12x=6x(x-2). 令f'(x)=0,得x=0,或x=2(舍). 又f(0)=3,f(1)=-1,f(-1)=-5, 所以当x=0时,f(x)取最大值3, 当x=-1时,f(x)取最小值-5, 所以f(x)的最大值为3,最小值为-5. (2)f(x)=2ln x-x2+1,x∈; 解:f'(x)=-2x==, 当≤x<1时,f'(x)>0, 当1<x≤e2时,f'(x)<0, 所以f(x)在上单调递增,在上单调递减, 所以函数f(x)在x=1处取得极大值即最大值,则f(x)max=f=0, 又f=2ln -+1=--1>-2,f=2ln e2-+1=-e4+5<-2, 所以f(x)min=f=-e4+5. (3)f(x)=excos x,x∈[0,]. 解:f'(x)=ex(cos x-sin x)=ex·cos(x+), 当x∈[0,)时,f'(x)>0,f(x)单调递增,当x∈(,]时,f'(x)<0,f(x)单调递减, 所以当x=时,f(x)取得最大值,为, 而f(0)=1,f()=0,故f(x)的最小值为0. 返回 任务二 求含参数的函数的最值 返回 已知函数g(x)=aln x+x2-(a+2)x(a∈R). (1)若a=1,求g(x)在区间[1,e]上的最大值; 解:因为a=1,所以g(x)=ln x+x2-3x, 所以g'(x)=+2x-3=, 因为x∈[1,e],所以g'(x)≥0, 所以g(x)在[1,e]上单调递增, 所以g(x)max=g(e)=e2-3e+1. 典例 3 (2)求g(x)在区间[1,e]上的最小值h(a). 解:g(x)的定义域为(0,+∞),g'(x)=+2x-(a+2)==. ①当≤1,即a≤2时,g(x)在[1,e]上单调递增,h(a)=g(1)=-a-1; ②当1<<e,即2<a<2e时,g(x)在[1,)上单调递减,在(,e]上单调递增, h(a)=g()=aln -a2-a; ③当≥e,即a≥2e时,g(x)在[1,e]上单调递减,h(a)=g(e)=(1-e)a+e2-2e. 综上,h(a)= 含参数的函数在闭区间上最值问题的两类情况 1.能根据条件确定出参数,从而化为不含参数函数的最值问题. 2.对于不能求出参数值的问题,则要对参数进行讨论,其实质是讨论导函数大于0,等于0,小于0三种情况.若导函数恒不等于0,则函数在已知区间上是单调函数,最值在端点处取得;若导函数可能等于0,则求出极值点后求极值,再与端点值比较后确定最值. 规律方法 对点练3.已知函数f(x)=ex(x-a-1). (1)讨论f(x)的单调性; 解:f'(x)=ex(x-a), 因为ex>0恒成立,所以当x∈(-∞,a)时,f'(x)<0,f(x)单调递减,当x∈(a,+∞)时,f'(x)>0,f(x)单调递增. (2)求函数f(x)在[0,1]上的最小值. 解:由(1)得, 当a≥1时,f(x)在[0,1]上单调递减, f(x)min=f(1)=-ae; 当0<a<1时,f(x)在[0,a)上单调递减, 在(a,1]上单调递增,f(x)min=f(a)=-ea; 当a≤0时,f(x)在[0,1]上单调递增, f(x)min=f(0)=-a-1. 综上所述,f(x)min= 返回 任务三 利用最值证明简单的不等式 返回 当x>0时,证明:不等式ln(x+1)>x-x2. 证明:设f(x)=ln(x+1)-x+x2,则f'(x)=-1+x=. 当x∈(-1,+∞)时,f'(x)≥0, 所以f(x)在(-1,+∞)上是增函数. 于是当x>0时,f(x)>f(0)=0, 所以当x>0时,不等式ln(x+1)>x-x2成立. 典例 4 证明不等式f(x)>g(x),x∈(a,b)的步骤 第一步:将要证明的不等式f(x)>g(x)移项可以转化为证明f(x)-g(x)>0; 第二步:构造函数F(x)=f(x)-g(x),研究F(x)的单调性; 第三步:若[f(x)-g(x)]'>0,说明函数F(x)=f(x)-g(x)在(a,b)上是增函数,只需保证F(a)≥0;若[f(x)-g(x)]'<0,说明函数F(x)=f(x)-g(x)在(a,b)上是减函数,只需保证F(b)≥0. 规律方法 对点练4.证明:x>0时,1-≤ln x≤x-1. 证明:设f(x)=ln x-(1-)=ln x+-1,x>0,可得f'(x)=-=. 当x>1时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增; 当0<x<1时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减. 可得x=1时,f(x)取得极小值,且为最小值. 即f(x)min=f(1)=0. 所以f(x)≥0,即ln x≥1-,即1-≤ln x. 再设g(x)=ln x-(x-1),x>0, 可得g'(x)=-1=. 当x>1时,g'(x)<0,函数g(x)单调递减; 当0<x<1时,g'(x)>0,函数g(x)单调递增. 可得x=1时,g(x)取得极大值,且为最大值. 即g(x)max=g(1)=0. 所以g(x)≤0,即ln x≤x-1. 综上,当x>0时,1-≤ln x≤x-1成立. 教材拓展5 与ex,ln x有关的重要函数不等式链(链教材P94练习T2,P99T12)   上述重要函数不等式链是高考的常考内容,其中不等式ex≥x+1(x∈R),ln x≤x-1(x>0)是最基础的两个不等式,许多不等式都是由这两个不等式衍生出来的,其图象可以表示为: 证明:ex-1≥x. (说明:事实上本例是由不等式ex≥x+1(x∈R)衍生而来,即把x换为x-1后就可得到ex-1≥x) 证明:设f(x)=ex-1-x,则f'(x)=ex-1-1, 令f'(x)=0,得x=1, 当x∈(-∞,1)时,f'(x)<0,当x∈(1,+∞)时,f'(x)>0, 所以f(x)min=f(1)=e1-1-1=0, 所以f(x)≥0恒成立,即ex-1≥x. 典例 5 证明:x2≥2ln x+1. (说明:事实上本例是由不等式ln x≤x-1(x>0)衍生而来,即把x换为x2后就可得到x2≥2ln x+1) 证明:设f(x)=x2-2ln x-1, 则f'(x)=2x-=(x>0). 当x=1时,f'(x)=0;当0<x<1时,f'(x)<0; 当x>1时,f'(x)>0, 所以函数f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以f(x)min=f(1)=0, 即f(x)≥0,所以x2≥2ln x+1. 典例 6 证明:ex-ln x>2. (说明:事实上本例是由不等式ex≥x+1(x∈R),ln x≤x-1(x>0)衍生而来,即对ex≥x+1,-ln x≥1-x相加后就可得到ex-ln x>2) 证明:法一:不等式ex-ln x>2可化为ex-ln x>(x+1)-(x-1), 即ex-(x+1)>ln x-(x-1),即证明ex-(x+1)≥0,ln x-(x-1)≤0, 从而命题得证. (注意ex-(x+1)=0的条件为x=0,而ln x-(x-1)=0的条件为x=1,所以有ex-(x+1)>ln x-(x-1)成立,即ex-ln x>2成立.) 典例 7 法二:令h(x)=ex-ln x-2,则h'(x)=ex-,则h'(x)在(0,+∞)上单调递增, 又h'<0,h'(1)>0,所以h'(x)在(0,+∞)内有唯一零点,设该零点为x0,h'(x0)=-=0, 所以=,x0=-ln x0,当0<x<x0时,h'(x)<0,当x>x0时,h'(x)>0, 所以h(x)≥h(x0)=-ln x0-2=+x0-2 ≥2-2=0,又x0≠1, 故h(x)>0,得ex-ln x>2. 返回 课堂小结 任务再现 1.函数在闭区间上的最大(小)值. 2.求含参数的函数的最值. 3.利用最值证明不等式 方法提炼 转化化归思想、分类讨论思想、构造法 易错警示 忽视函数的最值与极值的区别与联系 随堂评价 返回 1.下列结论正确的是 A.若f(x)在[a,b]上有极大值,则极大值一定是[a,b]上的最大值 B.若f(x)在[a,b]上有极小值,则极小值一定是[a,b]上的最小值 C.若f(x)在[a,b]上有极大值,则极小值一定是在x=a和x=b处取得 D.若f(x)在[a,b]上连续,则f(x)在[a,b]上存在最大值和最小值 √ 函数f(x)在[a,b]上的极值不一定是最值,最值也不一定是极值,极值一定不会在端点处取得,而在[a,b]上一定存在最大值和最小值. 故选D. 2.函数y=x-sin x,x∈的最大值是 A.π-1 B.-1 C.π D.π+1 √ y'=1-cos x,当x∈时,y'>0,则函数在区间上单调递增,所以y的最大值为ymax=π-sin π=π. 故选C. 3.(多选)函数y=f(x)的导函数y=f'(x)的图象如图所示,以下命题正确的是 A.x=-3是函数y=f(x)的极小值点 B.x=-1是函数y=f(x)的最小值点 C.y=f(x)在区间(-3,1)上单调递增 D.y=f(x)在x=0处切线的斜率大于零 √ √ √ 根据导函数图象可知当x∈(-∞,-3)时,f'(x)<0,当x∈(-3,1)时,f'(x)≥0,所以函数y=f(x)在(-∞,-3)上单调递减,在(-3,1)上单调递增,故C正确;易知x=-3是函数y=f(x)的极小值点,故A正确;因为函数y=f(x)在(-3,1)上单调递增,所以x=-1不是函数y=f(x)的最小值点,故B不正确;因为函数y=f(x)在x=0处的导数大于0,所以切线的斜率大于零,故D正确. 故选ACD. 4.已知函数f=x3-x2-4x+5. (1)求函数f的单调区间; 解:f的定义域为R,f'=2x2-2x-4=2. 令f'=0,解得x1=-1,x2=2. 当x<-1时,f'(x)>0,当-1<x<2时,f'<0,当x>2时,f'>0, 所以函数f在(-∞,-1)和(2,+∞)上单调递增,在上单调 递减. (2)求函数f在区间上的最大值和最小值. 解:由(1)知,当x在区间上变化时,f',f的变化情况如表所示. 所以函数f上的最小值为-10,最大值为. x -3 -1 (-1,2) 2 3 f'   + 0 - 0 +   f -10 单调 递增 单调 递减 - 单调 递增 2 返回 课时分层评价 返回 1.(2025·黑龙江哈尔滨高二期中)下列命题中,真命题是 A.函数的最大值一定不是该函数的极大值 B.函数的极大值可以小于该函数的极小值 C.函数在某一闭区间上的极小值就是函数的最小值 D.函数在开区间内不存在最大值和最小值 √ 函数的最大值有可能是函数的极大值,故A错误;函数的极大值可以小于该函数的极小值,故B正确;函数在某一闭区间上的极小值不一定是该函数的最小值,故C错误;函数在开区间内有可能存在最大值和最小值,故D错误. 故选B. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2.函数f=x3-3x A.有最大(小)值,但无极值 B.有最大(小)值,也有极值 C.既无最大(小)值,也无极值 D.无最大(小)值,但有极值 √ f'=3x2-3=3,当x∈时,f'<0,所以f上单调递减,因此函数f无最大值和最小值,也无极值. 故选C. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 3.(2025·北京海淀区高二联考)函数f(x)=x2-27ln x在区间[1,2]上的最大值是 A.0 B. C.1 D. √ f'(x)=3x-=,定义域为(0,+∞),令f'(x)>0,解得x>3,令f'(x)<0,解得0<x<3,所以f(x)在(3,+∞)上单调递增,在(0,3)上单调递减,所以f(x)在区间[1,2]上的最大值为f(1)=. 故选D. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 4.(2025·安徽合肥高二模考)已知函数f(x),g(x)均为[a,b]上的可导函数,在[a,b]上连续且f'(x)<g'(x),则f(x)-g(x)的最大值为 A.f(a)-g(a) B.f(b)-g(b) C.f(a)-g(b) D.f(b)-g(a) √ 令F(x)=f(x)-g(x),因为f'(x)<g'(x),所以F'(x)=f'(x)-g'(x)<0,所以F(x)在[a,b]上单调递减,所以F(x)max=F(a)=f(a)-g(a). 故选A. 4 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 5.(多选)函数y=2x3-3x2-12x+5在上的最值情况为 A.最大值为12 B.最大值为5 C.最小值为-8 D.最小值为-15 √ 由题意得y'=6x2-6x-12,令y'=6x2-6x-12=0,得x=-1,或x=2,当-2<x<-1时,y'>0,当-1<x<1时,y'<0,故x=-1是函数的极大值点,则函数的极大值即为上的最大值,为2×(-1)3-3+12+5=12,故A正确,B错误;而当x=-2时,y=1,当x=1时,y=-8,故函数在上的最小值为-8,故C正确,D错误. 故选AC. √ 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 3 1 2 6.(多选)已知函数y=f的导函数y=f'的图象如图所示,则下列结论正确的是 A.x=c时,f取得极大值 B.x=d时,f取得最小值 C.f<f<f D.f<f<f √ 结合导函数的图象可知,f上单调递增,则f<f<f,故C正确;在上单调递减,则f<f<f,故D正确;由于f<f,显然f不是最小值,故B错误;又f上单调递增,在上单调递减,则x=c时,f取得极大值,故A正确. 故选ACD. √ √ 4 5 6 3 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 7.函数y=xex在x∈上的最小值为________. 因为y=xex,所以y'=ex+xex=(1+x)ex,当x∈时, y'=(1+x)ex>0,所以函数y=xex在区间上单调递增,所以当x=2时,函数y=xex取得最小值,ymin=2e2,所以函数y=xex在x∈上的最小值为2e2. 2e2 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 4 5 3 1 2 8.已知f(x)=2x3-6x2+m(m为常数)在[-2,2]上有最大值为3,那么此函数在[-2,2]上的最小值为______. 因为f(x)=2x3-6x2+m,所以f'(x)=6x2-12x=6x(x-2),可以得到函数在[-2,0]上单调递增,在[0,2]上单调递减,所以当x=0时,f(0)=m为最大值,所以m=3,即f(x)=2x3-6x2+3,所以f(-2)=2×(-8)-6×4+3=-37,f(2)=-5,所以最小值是-37. -37 6 7 8 4 5 3 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 9.(双空题)函数f(x)=(x∈[-2,2])的最大值是_____,最小值是_____. f'(x)===,令f'(x)=0,得x1=-1,x2=1. 因为当x∈(-2,-1),(1,2)时,f'(x)<0,当x∈(-1,1)时,f'(x)>0,所以当x=-1时,f(x)取得极小值,当x=1时,f(x)取得极大值,因为f(-2)=-,f(-1)=-2,f(1)=2,f(2)=,所以f(x)max=2,f(x)min=-2. 2 -2 9 10 11 12 13 14 15 16 8 6 7 4 5 3 1 2 10.(13分)求下列函数的最大值与最小值: (1)f(x)=sin x+cos x,x∈; 解:f'(x)=cos x-sin x. 令f'(x)=0,即tan x=1, 且x∈,所以x=. 又因为f=,f=-1,f=1, 所以当x∈时,函数的最大值为f=,最小值为f =-1. 10 8 6 7 4 5 3 9 11 12 13 14 15 16 1 2 (2)f(x)=x2-ln x. 解:函数f(x)的定义域为(0,+∞), f'(x)=x-=, 当f'(x)=0时,x=1(-1舍去), 当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如表所示. x (0,1) 1 (1,+∞) f'(x) - 0 + f(x) 单调递减 单调递增 所以f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, 所以f(x)无最大值,且当x=1时,f(x)min=f(1)=. 10 8 6 7 4 5 3 9 11 12 13 14 15 16 1 2 11.(2025·四川雅安高二模拟)已知函数f(x)=x3-3x-1,若对于区间[-3,2]上的任意x1,x2,都有|f(x1)-f(x2)|≤t,则实数t的最小值是 A.0 B.3 C.18 D.20 √ 因为f'(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1),x∈[-3,2],所以f(x)在(-1,1)上单调递减,在(1,2)和(-3,-1)上单调递增.f(-3)=-19,f(-1)=1,f(1)=-3,f(2)=1,所以在区间[-3,2]上,f(x)max=1,f(x)min=-19,又由题设知在[-3,2]上|f(x1)-f(x2)|≤f(x)max-f(x)min=20,所以t≥20. 故选D. 10 11 12 13 14 15 16 8 6 7 4 5 3 9 1 2 12.已知函数f(x)=x3+3x2-9x+1,若f(x)在区间(k,2)上的最大值为28,则实数k的取值范围为__________. 因为f(x)=x3+3x2-9x+1,所以f'(x)=3x2+6x-9,令f'(x)=3x2+6x-9=0,解得x1=-3,x2=1,所以x∈(-∞,-3)和(1,+∞)时,f'(x)>0,x∈(-3,1)时,f'(x)<0,所以函数f(x)在(-∞,-3)和(1,+∞)上单调递增,函数f(x)在(-3,1)上单调递减,则f(x)在内单调递增,所以在内,f(2)最大;f(x)在(-3,1)上单调递减,所以在内,f(-3)最大;f(x)在(-∞,-3)上单调递增,所以在(-∞,-3]内,f(-3)最大;因为f(2)=3,f(-3)=28,且f(x)在区间(k,2)上的最大值为28,所以k<-3. (-∞,-3) 11 12 13 14 15 16 10 8 6 7 4 5 3 9 1 2 13.(2025·湖北荆州模拟)在同一平面直角坐标系内,函数y=f(x)及其导函数y=f'(x)的图象如图所示,已知两图象有且仅有一个公共点(0,1),则g(x)=的最大值为_____. 1 由题意可知,虚线部分为y=f'(x)的图象,实线部分为y=f(x)的图象,g'(x)==,由题中图象可知当x∈(-∞,0)时,g'(x)=>0,故g(x)=单调递增,当x∈(0,+∞)时,g'(x)=<0,故g(x)=单调递减,所以函数g(x)=在x=0处取得极大值,也为最大值,即=1. 12 13 11 10 8 6 7 4 5 3 9 14 15 16 1 2 14.(15分)已知函数f(x)=(2-x)ex. (1)求函数f(x)在区间[-1,2]上的最值; 解:因为f(x)=(2-x)ex, 所以f'(x)=-ex+(2-x)ex=(1-x)ex, 当-1≤x<1时,f'(x)>0,f(x)单调递增; 当1<x≤2时,f'(x)<0,f(x)单调递减, 而f(-1)=,f(1)=e,f(2)=0, 所以函数f(x)在区间[-1,2]上的最大值为e,最小值为0. 13 14 15 16 12 11 10 8 6 7 4 5 3 9 1 2 (2)当x>0时,证明:f(x)<x2-x+2e. 解:证明:记g(x)=f(x)-x2+x-2e=(2-x)ex-x2+x-2e,x>0, 则g'(x)=(1-x)(ex+1), 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. 则g(x)的最大值为g(1)=-e,而-e<0, 故g(x)<0,即当x>0时,f(x)<x2-x+2e. 13 14 15 16 12 11 10 8 6 7 4 5 3 9 1 2 15.(5分)(原创题)当x>-1时,下列结论正确的是 A.1-≤x≤ln(x+1) B.1-≤ln(x+1)≤x C.x≤ln(x+1)≤1- D.ln(x+1)≤1-≤x √ 设f(x)=ln(x+1)-x,x>-1,则f'(x)=-1=-. 当-1<x<0时,f'(x)>0,即f(x)在(-1,0)上单调递增;当x>0时,f'(x)<0,即f(x)在(0,+∞)上单调递减. 于是函数f(x)在(-1,+∞)上的最大值为f(x)max=f(0)=0,因此,当x>-1时,f(x)≤f(0)=0,即ln(x+1)-x≤0,即ln(x+1)≤x. 14 15 16 13 12 11 10 8 6 7 4 5 3 9 1 2 设g(x)=ln(x+1)+-1,x>-1, 则g'(x)=-=. 当x∈(-1,0)时,g'(x)<0; 当x∈(0,+∞)时,g'(x)>0. 即g(x)在(-1,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,故函数g(x)在(-1,+∞)上的最小值为g(x)min=g(0)=0,所以当x>-1时,g(x)≥g(0)=0,即ln(x+1)+-1≥0, 所以ln(x+1)≥1-. 综上可知,当x>-1时,恒有1-≤ln(x+1)≤x. 故选B. 14 15 16 13 12 11 10 8 6 7 4 5 3 9 1 2 16.(17分)已知函数f(x)=xln x+x. (1)当a=0时,关于x的方程f(x)=m在区间内有两个不相等的实数根,求实数m的取值范围; 解:当a=0时,f(x)=xln x-x,x∈, 则f'(x)=ln x+1-1=ln x, 令f'(x)>0,得1<x≤3; 令f'(x)<0,得≤x<1, 所以函数f(x)在上单调递减,在上单调递增, 且f=-ln 2-,f=-1,f=3ln 3-3,-ln 2-<0<3ln 3-3, 要使关于x的方程f(x)=m在区间内有两个不相等的实数根, 则-1<m≤-ln 2-,即实数m的取值范围为. 16 14 13 12 11 10 8 6 7 4 5 3 9 15 1 2 (2)求函数f(x)在区间上的最小值. 解:由f(x)=xln x+x,x∈, 则f'(x)=ln x+a,由f'(x)=0得x=e-a. ①当e-a≤,即a≥1时,f'(x)≥0,f(x)在上为增函数, 则f(x)min=f=; ②当<e-a<e,即-1<a<1时,在x∈时,f'(x)≤0,f(x)为减函数, 在x∈时,f'(x)>0,f(x)为增函数, 则f(x)min=f=-e-a; 16 14 13 12 11 10 8 6 7 4 5 3 9 15 1 2 ③当e-a≥e,即a≤-1时,f'(x)≤0,f(x)在上为减函数, 则f(x)min=f=ea. 综上所述,f(x)min= 返回 16 14 13 12 11 10 8 6 7 4 5 3 9 15 1 2 谢 谢 观 看 第2课时 函数的最大(小)值 返回 $

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