3.2利用導數研究函數的極值 學習目標: ⒈理解函數的最大值和最小值的概念.掌握可導函數在閉區(qū)間上所有點(包括端點)處的函數中的最大值必有的充分條件, ⒉掌握用導數求函數的極值及最值的方法和步驟 學習重點難點: 利用導數求函數的最大值和最小值的方法. 自主學習 一.知識再現: 求可導函數f(x)的極值的步驟: (1)確定函數的定義區(qū)間.求導數f′(x) (2)求方程f′(x)=0的根 (3)用函數的導數為0的點.順次將函數的定義區(qū)間分成若干小開區(qū)間.并列成表格.檢查f′(x)在方程根左右的值的符號.如果左正右負.那么f(x)在這個根處取得極大值,如果左負右正.那么f(x)在這個根處取得極小值,如果左右不改變符號.那么f(x)在這個根處無極值 二.新課探究 1.函數的最大值和最小值 觀察圖中一個定義在閉 區(qū)間上的函數的 圖象.圖中與是 極小值.是極大值.函 數在上的最大值 是.最小值是. 一般地.在閉區(qū)間上連續(xù)的函數在上必有最大值 與最小值. 說明:⑴在開區(qū)間內連續(xù)的函數不一定有最大值與最小值.如函數在內連續(xù).但沒有最大值與最小值, ⑵函數的最值是比較整個定義域內的函數值得出的,函數的極值是比較極值點附近函數值得出的. ⑶函數在閉區(qū)間上連續(xù).是在閉區(qū)間上有最大值與最小值的充分條件而非必要條件. (4)函數在其定義區(qū)間上的最大值.最小值最多各有一個.而函數的極值可能不止一個.也可能沒有一個 2.利用導數求函數的最值步驟: 由上面函數的圖象可以看出.只要把連續(xù)函數所有的極值與定義區(qū)間端點的函數值進行比較.就可以得出函數的最值了. 設函數在上連續(xù).在內可導.則求在上的最大值與最小值的步驟如下: ⑴求在內的極值, ⑵將的各極值與.比較得出函數在上的最值 三.例題解析: 例1求函數在區(qū)間上的最大值與最小值 解:先求導數.得 令=0即解得 導數的正負以及.如下表 X -2 -1 0 (0,1) 1 (1,2) 2 y/ - 0 + 0 - 0 + y 13 ↘ 4 ↗ 5 ↘ 4 ↗ 13 從上表知.當時.函數有最大值13.當時.函數有最小 值4 例2 已知,∈.是否存在實數 ,使同時滿足下列兩個條件:(1))在(0.1)上是減 函數.在[1.+∞)上是增函數,(2)的最小值是1.若存在.求 出.若不存在.說明理由. 解:設g(x)= ∵f(x)在(0.1)上是減函數. 在[1.+∞)上是增函數 ∴g(x)在(0.1)上是減函數.在[1.+∞)上是增函數. ∴ ∴ 解得 經檢驗.a=1,b=1時.f(x)滿足題設的兩個條件. 課堂鞏固: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

已知函數其中a>0.

(I)求函數f(x)的單調區(qū)間;

(II)若函數f(x)在區(qū)間(-2,0)內恰有兩個零點,求a的取值范圍;

(III)當a=1時,設函數f(x)在區(qū)間[t,t+3]上的最大值為M(t),最小值為m(t),記g(t)=M(t)-m(t),求函數g(t)在區(qū)間[-3,-1]上的最小值。

【考點定位】本小題主要考查導數的運算,利用導數研究函數的單調性、函數的零點,函數的最值等基礎知識.考查函數思想、分類討論思想.考查綜合分析和解決問題的能力.

 

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已知函數

(Ⅰ)求的單調減區(qū)間;

(Ⅱ)若在區(qū)間[-2,2].上的最大值為20,求它在該區(qū)間上的最小值.

【解析】(1)求導令導數小于零.

(2)利用導數列表求極值,最值即可.

 

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函數f(x)=(2x+3)2的導數f′(x)=            。

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已知函數f(x)及f(x)的導函數(x),求[f(x)+3]2的導數.

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已知R,函數

⑴若函數沒有零點,求實數的取值范圍;

⑵若函數存在極大值,并記為,求的表達式;

⑶當時,求證:

【解析】(1)求導研究函數f(x)的最值,說明函數f(x)的最大值<0,或f(x)的最小值>0.

(2)根據第(1)問的求解過程,直接得到g(m).

(3)構造函數,證明即可,然后利用導數求g(x)的最小值.

 

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