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时间:2019-11-15
《全国通用版2018-2019版高中数学第一章导数及其应用1.3导数在研究函数中的应用1.3.2函数的极值与导数二学案新人教A版选修2 》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1.3.2 函数的极值与导数(二)学习目标 1.能根据极值点与极值的情况求参数范围.2.会利用极值解决方程的根与函数图象的交点个数问题.1.极小值点与极小值(1)特征:函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,并且f′(a)=0.(2)符号:在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0.(3)结论: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(1)特征:函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的
2、函数值都大,并且f′(b)=0.(2)符号:在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0.(3)结论: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.用导数求函数极值的步骤(1)确定函数的定义域;(2)求函数y=f(x)的导数f′(x);(3)求出方程f′(x)=0在定义域内的所有实根,并将定义域分成若干个子区间;(4)以表格形式检查f′(x)=0的所有实根两侧的f′(x)是否异号,若异号则是极值点,否则不是极值点.类型一 由极值的存在性求参数的范围例1 (1)若函数f(x)=
3、x3-x2+ax-1有极值点,则实数a的取值范围为________.(2)已知函数f(x)=x(lnx-ax)有两个极值点,则实数a的取值范围是( )A.(-∞,0)B.C.(0,1)D.(0,+∞)考点 利用导数研究函数的极值题点 极值存在性问题答案 (1)(-∞,1) (2)B解析 (1)f′(x)=x2-2x+a,由题意,得方程x2-2x+a=0有两个不同的实数根,所以Δ=4-4a>0,解得a<1.(2)∵f(x)=x(lnx-ax),∴f′(x)=lnx-2ax+1,且f(x)有两个极值点,∴f′(x)在(
4、0,+∞)上有两个不同的零点,令f′(x)=0,则2a=,设g(x)=,则g′(x)=,∴g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,又∵当x→0时,g(x)→-∞,当x→+∞时,g(x)→0,而g(x)max=g(1)=1,∴只需0<2a<1,即05、个极值点,均为正值,求a的取值范围.解 由题意,得方程x2-2x+a=0有两个不等正根,设为x1,x2,则解得00)上存在极值,求实数a的取值范围.考点 利用导数研究函数的极值题点 极值存在性问题解 ∵f(x)=,x>0,则f′(x)=-.当00,当x>1时,f′(x)<0.∴f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减6、,∴函数f(x)在x=1处取得极大值.∵函数f(x)在区间(其中a>0)上存在极值,∴解得7、,2)2(2,+∞)f′(x)+0-0+f(x)↗极大值↘极小值↗∴当x=-2时,函数取得极大值f(-2)=;当x=2时,函数取得极小值f(2)=-.且f(x)在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增.根据函数单调性、极值情况,它的图象大致如图所示,结合图象知-8、6x2+9x+3,可得f′(x)=3x2-12x+9, f′(x)+5x+m=(3x2-12x+9)+5x+m=x2+x+3+m.则由题意可得x3-6x2+9x+3=x2+x+3+m有三个不相等的实根,即g(x)=x3-7x2+8x-m的图象与x轴有三个不同的交点.∵g′(x)=3x2-14x+8=(3x-2)(x-4),令g′(x)=0,得x
5、个极值点,均为正值,求a的取值范围.解 由题意,得方程x2-2x+a=0有两个不等正根,设为x1,x2,则解得00)上存在极值,求实数a的取值范围.考点 利用导数研究函数的极值题点 极值存在性问题解 ∵f(x)=,x>0,则f′(x)=-.当00,当x>1时,f′(x)<0.∴f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减
6、,∴函数f(x)在x=1处取得极大值.∵函数f(x)在区间(其中a>0)上存在极值,∴解得7、,2)2(2,+∞)f′(x)+0-0+f(x)↗极大值↘极小值↗∴当x=-2时,函数取得极大值f(-2)=;当x=2时,函数取得极小值f(2)=-.且f(x)在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增.根据函数单调性、极值情况,它的图象大致如图所示,结合图象知-8、6x2+9x+3,可得f′(x)=3x2-12x+9, f′(x)+5x+m=(3x2-12x+9)+5x+m=x2+x+3+m.则由题意可得x3-6x2+9x+3=x2+x+3+m有三个不相等的实根,即g(x)=x3-7x2+8x-m的图象与x轴有三个不同的交点.∵g′(x)=3x2-14x+8=(3x-2)(x-4),令g′(x)=0,得x
7、,2)2(2,+∞)f′(x)+0-0+f(x)↗极大值↘极小值↗∴当x=-2时,函数取得极大值f(-2)=;当x=2时,函数取得极小值f(2)=-.且f(x)在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增.根据函数单调性、极值情况,它的图象大致如图所示,结合图象知-8、6x2+9x+3,可得f′(x)=3x2-12x+9, f′(x)+5x+m=(3x2-12x+9)+5x+m=x2+x+3+m.则由题意可得x3-6x2+9x+3=x2+x+3+m有三个不相等的实根,即g(x)=x3-7x2+8x-m的图象与x轴有三个不同的交点.∵g′(x)=3x2-14x+8=(3x-2)(x-4),令g′(x)=0,得x
8、6x2+9x+3,可得f′(x)=3x2-12x+9, f′(x)+5x+m=(3x2-12x+9)+5x+m=x2+x+3+m.则由题意可得x3-6x2+9x+3=x2+x+3+m有三个不相等的实根,即g(x)=x3-7x2+8x-m的图象与x轴有三个不同的交点.∵g′(x)=3x2-14x+8=(3x-2)(x-4),令g′(x)=0,得x
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