内容正文:
1.3.2 利用导数研究函数的极值
1.理解极值、极值点的概念,明确极值存在的条件.(易混点)
2.会求函数的极值.(重点)
3.会求函数在闭区间上的最值.
4.能利用导数解决与函数极值、最值相关的综合问题.(难点)
[基础·初探]
教材整理1 极值点和极值的概念
阅读教材P27~P28第26行以上部分,完成下列问题.
名称
定义
表示法
极
值
极
大
值
已知函数y=f(x),设x0是定义域(a,b)内任一点,如果对x0附近的所有点x,都有________,则称函数f(x)在点x0处取极大值
记作________
极
小
值
已知函数y=f(x),设x0是定义域(a,b)内任一点,如果对x0附近的所有点x,都有__________,则称函数f(x)在点x0处取极小值
记作________
______
极值点
________________统称为极值点
【答案】 f(x)<f(x0) y极大=f(x0) f(x)>f(x0) y极小=f(x0) 极大值点与极小值点
判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数f(x)=x3+ax2-x+1必有2个极值.( )
(2)在可导函数的极值点处,切线与x轴平行或重合.( )
(3)函数f(x)=有极值.( )
【答案】 (1)√ (2)√ (3)×
教材整理2 函数f(x)在闭区间[a,b]上的最值
阅读教材P28第27行以下部分,完成下列问题.
假设函数y=f(x)在闭区间[a,b]上的图象是一条连续不间断的曲线,则该函数在[a,b]一定能够取得__________与________,若函数在[a,b]内是可导的,则该函数的最值必在极值点或区间端点取得.
【答案】 最大值 最小值
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数的最大值一定是函数的极大值.( )
(2)开区间上的单调连续函数无最值.( )
(3)函数f(x)在区间[a,b]上的最大值和最小值一定在两个端点处取得.( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)×
2.函数f(x)=2x-cos x在(-∞,+∞)上( )
A.无最值
B.有极值
C.有最大值
D.有最小值
【解析】 f′(x)=2+sin x>0恒成立,所以f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,无极值,也无最值.
【答案】 A
[质疑·手记]
预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:
疑问1:
解惑:
疑问2:
解惑:
疑问3:
解惑:
[小组合作型]
求函数的极值
求下列函数的极值.
(1)f(x)=x2-2x-1;
(2)f(x)=-6;
x3+-
(3)f(x)=|x|.
【自主解答】 (1)f′(x)=2x-2,令f′(x)=0,解得x=1.
因为当x<1时,f′(x)<0,
当x>1时,f′(x)>0,
所以函数在x=1处有极小值,
且y极小=-2.
(2)f′(x)=x3-2x2+x=x(x2-2x+1)=x(x-1)2.
令f′(x)=0,解得x1=0,x2=1.
所以当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,0)
0
(0,1)
1
(1,+∞)
f′(x)
-
0
+
0
+
f(x)
单调
递减
极小值
单调
递增
无极值
单调
递增
所以当x=0时,函数取得极小值,且y极小=-6.
(3)f(x)=|x|=
显然函数f(x)=|x|在x=0处不可导,
当x>0时,f′(x)=x′=1>0,
函数f(x)=|x|在(0,+∞)内单调递增;
当x<0时,f′(x)=(-x)′=-1<0,
函数f(x)=|x|在(-∞,0)内单调递减.
故当x=0时,函数取得极小值,
且y极小=0.
1.讨论函数的性质要注意定义域优先的原则.
2.极值点与导数的关系
(1)可导函数的极值点一定是导数