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时间:2020-12-12
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1、(1)引子3.3.1函数的单调性结论:均为锐角,即每一点的切线斜率都是正的,即(1)观察单调增函数的图像(右图),当函数单调增加时,这条曲线沿 轴正向是上升的。若该曲线是光滑的,那么在区间内每一点的切线都存在,其倾斜角如何?xyo2l11l2y=f(x)3.3函数的单调性与极值(1)引子3.3.1函数的单调性结论:均为钝角,即每一点的切线斜率都是负的,即(2)观察单调减函数的图像(右图),当函数单调减少时,这条曲线沿 轴正向是下降的。若该曲线是光滑的,那么在区间内每一点的切线都存在,其倾斜角又如何呢?xyo1l12l2y=f(x)(1)引子3.3.1函数的单调性由此可见,函数的单调性
2、与它的导数的符号有着密切的联系,反过来,能否用导数的符号来判断函数的单调性呢??结论是肯定的(2)定理3.3.1函数的单调性设函数 在 内可导:(2)如果在 内 ,则函数 在内单调减少。(1)如果在 内 ,则函数 在内单调增加。(2)定理3.3.1函数的单调性说明1:定理中的开区间换 , ,等其它各种区间,定理的结论仍然成立。说明2:与 换成 与 (等号只在个别点成立),定理的结论是否仍然成立?(3)举例3.3.1函数的单调性例1讨论函数 在区间内的单调性。解:因为所以在区间(-10,100)内由定理可知在区间(-10,100
3、)内单调递增。(3)举例3.3.1函数的单调性例2讨论函数 的单调性。解:因为的定义域为当时,当时,由定理知是的单调递增区间,是的单调递减区间。(3)举例3.3.1函数的单调性由定理可知,讨论函数的单调性,需要根据一阶导数的符号来进行判定。当连续时,的正负值的分界点是使或不存在的点。我们把的点称为函数的驻点或稳定点。(3)举例3.3.1函数的单调性例3求函数 的单调区间。解:因为的定义域为令得驻点,列表讨论x1(1,5)(-,1)5(5,+)+-+所以函数的单调增区间是、单调减区间是(3)举例3.3.1函数的单调性例4证明:当 时, 。证明:令则又因为
4、所以函数在单调增加,即所以(4)训练题一3.3.1函数的单调性1、讨论函数的单调性.2、讨论函数的单调性。3、讨论函数的单调区间.答案:单调增加区间是、;单调减少区间是答案:单调增加区间是;单调减少区间是答案:单调增加区间是、;单调减少区间是(1)引子3.3.2函数的极值观察图像:函数在点,处有何特点?显然,在的周围其他点的函数值比小,在周围其他点的函数值比大。xyoy=f(x)x1x2(2)定义设函数 在 点某领域内有定义,如果在该领域内任取一点 ,均有 ,则称是函数 的一个极大值,称 为 的极大值点;同样,如果在该邻域内任取一点 ,均有,则称 是函数
5、 的一个极小值,称 为 的极小值点.3.3.2函数的极值(2)定义xyox1x2x3x4x5x6ab从图中我们可以看到点 、 是极大值点,、是极大值; 、 、 是极小值点, 、 、 是极小值。3.3.2函数的极值(3)定理函数的极大值与极小值统称为极值,极大值点与极小值点统称为极值点。定理(极值存在的必要条件)如果函数 在点 可导,且在点 处取得极值,则必有 。3.3.2函数的极值(3)定理定理说明可导函数的极值点一定是函数的驻点,但驻点不一定是函数的极值点。那么我们要问哪些驻点才是极值点呢?除了驻点以外还有哪些点可能成为极值点呢?3.3.2函数的极值(3)定理
6、定理(极值的第一充分条件)设函数 在 的某个领域内可导,且 。⑴如果当 时, ;当 时,,则函数 在 处取得极大值。⑵如果当 时, ;当 时,则函数 在 处取得极小值。⑶如果在 的两侧, 具有相同的符号,则函数 在处不取得极值。3.3.2函数的极值(4)求函数极值的基本步骤由极值第一充分条件,求函数的极值点和极值的步骤为:(1)求函数 的定义域。(2)求 ,解方程 ,求出驻点,找出使不存在的点。(3)用上述诸点按从小到大的顺序将定义区间分为若干子区间;列表考察 在各个子区间内的符号,判定出函数 在子区间上的单调性,得到极值点。
7、(4)求出各极值点处的函数值,就得到函数 的全部极值。3.3.2函数的极值(5)举例例5求函数 的极值。解:因为函数的定义域为令得驻点列表分析x0(0,1)(-,0)1(1,+)+-+f(0)=0f(1)=-1所以,有极大值极小值3.3.2函数的极值(5)举例例6求函数 的极值。解:函数的定义域为当是f(x)的不可导点,列表分析x+-f(2)=12(-,2)(2,+)所以,函数f(x)有极大值3.3.2函数的极值(6)训练题二求
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