函数的极值、最值及应用

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1、教考资源网助您教考无忧一.教学内容：函数的极值、最值及应用二、本周教学目标：1、理解可导函数的单调性与其导数的关系；2、了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件（导数在极值点两侧异号）；3、会求一些实际问题（一般指单峰函数）的最大值和最小值．三、本周知识要点：1、极大值：一般地，设函数f（x）在点x0附近有定义，如果对x0附近的所有的点，都有f（x）＜f（x0），就说f（x0）是函数f（x）的一个极大值，记作y极大值=f（x0），x0是极大值点．2、极小值：一般地，设函数f（x）在x0附近有定义，如果对x0附近的所有的

2、点，都有f（x）＞f（x0）就说f（x0）是函数f（x）的一个极小值，记作y极小值=f（x0），x0是极小值点．3、极大值与极小值统称为极值（ⅰ）极值是一个局部概念由定义，极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小并不意味着它在函数整个的定义域内最大或最小．（ⅱ）函数的极值不是唯一的即一个函数在某区间上或定义域内的极大值或极小值可以不止一个．（ⅲ）极大值与极小值之间无确定的大小关系即一个函数的极大值未必大于极小值．（ⅳ）函数的极值点一定出现在区间的内部，区间的端点不能成为极值点而使函数取得最大值、最小值的点可能

3、在区间的内部，也可能在区间的端点．4、判别f（x0）是极大、极小值的方法：若满足，且在的两侧的导数异号，则是的极值点，是极值，并且如果在两侧满足“左正右负”，则是的极大值点，是极大值；如果在两侧满足“左负右正”，则是的极小值点，是极小值．5、求函数f（x）的极值的步骤：（1）确定函数的定义区间，求导数f′（x）．（2）求方程f′（x）=0的根．（3）用函数的导数为0的点，顺次将函数的定义区间分成若干小开区间，并列成表格检查f′（x）在方程根左右的值的符号，如果左正右负，那么f（x）在这个根处取得极大值；如果左负右正，那么f（

4、x）在这个根处取得极小值；如果左右不改变符号即都为正或都为负，则f（x）在这个根处无极值6、函数的最大值和最小值：在闭区间上连续的函数在上必有最大值与最小值．（1）在开区间内连续的函数不一定有最大值与最小值．（2）函数的最值是比较整个定义域内的函数值得出的；函数的极值是比较极值点附近函数值得出的．（3）函数在闭区间上连续，是在闭区间版权所有@中国教育考试资源网教考资源网助您教考无忧上有最大值与最小值的充分条件而非必要条件．（4）函数在其定义区间上的最大值、最小值最多各有一个，而函数的极值可能不止一个，也可能没有．7、利用导数

5、求函数的最值步骤：⑴求在内的极值；⑵将的各极值与、比较得出函数在上的最值．8、利用导数研究多项式函数单调性的一般步骤．（1）求（x）．（2）确定（x）在（a，b）内符号．（3）若（x）>0在（a，b）上恒成立，则f（x）在（a，b）上是增函数；若（x）<0在（a，b）上恒成立，则f（x）在（a，b）上是减函数．9、用导数求多项式函数单调区间的一般步骤．（1）求（x）（2）（x）>0的解集与定义域的交集的对应区间为增区间；（x）<0的解集与定义域的交集的对应区间为减区间．【典型例题】例1、求函数的极值：解：令，得驻点-11-0

6、+0-↘极小↗极大↘当时，极小=-3；当时，极大=-1值．例2、设f（x）=x3－3ax2+2bx在x=1处有极小值－1，试求a、b的值，并求出f（x）的单调区间．剖析：由已知x=1处有极小值－1，点（1，－1）在函数f（x）上，得方程组解之可得a、b．解：（x）=3x2－6ax+2b，由题意知即解之得a=，b=－版权所有@中国教育考试资源网教考资源网助您教考无忧此时f（x）=x3－x2－x，（x）=3x2－2x－1=3（x+）（x－1）当（x）>0时，x>1或x<－，当（x）<0时，－

7、－∞，－）和（1，+∞），减区间为（－，1）点评：极值点、最值点这些是原函数图象上常用的点．例3、设为自然对数的底，a为常数且），取极小值时，求x的值解：令（1），由表x（－∞，2）2f′（x）+0－0+f（x）↗极大值↘极小值↗取极小值（2）无极值（3）时，由表x（－∞，－）2f′（x）+0－0+f（x）↗极大值↘极小值↗版权所有@中国教育考试资源网教考资源网助您教考无忧．例4、设函数f（x）=－ax，其中a＞0，求a的范围，使函数f（x）在区间上是单调函数分析：要使f（x）在上是单调函数，只需f′（x）在上恒正或恒负即可

8、解：f′（x）=－a．当x＞0时，因为a＞0，所以当且仅当a≥1时，f′（x）=－a在上恒小于0，此时f（x）是单调递减函数点评：要使f（x）在（a，b）上单调，只需f′（x）在（a，b）上恒正或恒负，即f′（x）＞0（或＜0＝单调递增（或减）．例5、用总长148m的钢条制作一个长方体容器