导数与极值
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§3.3 导数与函数的极值、最值 学习目标
1.借助函数图象,了解函数在某点取得极值的必要和充分条件.
2.会用导数求函数的极大值、极小值.3.会求闭区间上函数的最大值、最小值. 知识梳理
1.函数的极值
(1)函数的极小值
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,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则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)函数的极大值
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则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)极小值点、极大值点统称为极值点,极小值和极大值统称为极值.
2.函数的最大(小)值
(1)函数f(x)在区间[a,b]上有最值的条件:
如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.
(2)求y=f(x)在区间[a,b]上的最大(小)值的步骤:
①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的极值;
②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
常用结论
对于可导函数f(x),“f′(x0)=0”是“函数f(x)在x=x0处有极值”的必要不充分条件.
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)函数f(x)在区间(a,b)上不存在最值.( × )
(2)函数的极小值一定是函数的最小值.( × )
(3)函数的极小值一定不是函数的最大值.( √ )
(4)函数y=f′(x)的零点是函数y=f(x)的极值点.( × )
教材改编题
1.如图是f(x)的导函数f′(x)的图象,则f(x)的极小值点的个数为( )
高考数学知识点:函数的极值与导数的关系_知识点总结
高考数学知识点:函数的极值与导数的关系 极值的定义:
(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。
极值的性质:
(1)极值是一个局部概念,由定义知道,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的整个的定义域内最大或最小;
(2)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极大值或极小值可以不止一个;
(3)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;
(4)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、最小值的点可能在区间的内部,也可能在区间的端点。
判别f(x0)是极大、极小值的方法:
若x0满足,且在x0的两侧f(x)的导数异号,则x0是f(x)的极值点, 是极值,并且如果在x0两侧满足“左正右负”,则x0是f(x)的极大值点,f(x0)是极大值;如果在x0两侧满足“左负右正”,则x0是f(x)的极小值点,f(x0)是极小值。
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(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。
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个性化辅导讲义
学校: 年 级: 课时数:2
学员姓名: 辅导科目:数学 学科教师:
授课课题 函数的极值与导数
授课时间及时段 2019年 月 日 星期六 时段: 16:00 — 18:00
教学目标 1.了解极值的概念、理解极值与导数的关系.(难点)
2.掌握利用导数求函数极值的步骤,能熟练地求函数的极值.(重点)
3.会根据函数的极值求参数的值.(难点)
教学内容与过程
函数的极值与导数
1.极值点与极值
(1)极大值点与极大值
在包含x0的一个区间(a,b)内,函数y=f(x)在任何一点的函数值都不大于x0点的函数值,称点x0为函数y=f(x)的极大值点,其函数值f(x0)为函数的极大值.
(2)极小值点与极小值
在包含x0的一个区间(a,b)内,函数y=f(x)在任何一点的函数值都不小于x0点的函数值.称点x0为函数y=f(x)的极小值点,其函数值f(x0)为函数的极小值.
(3)极大值点和极小值点统称为极值点,极大值和极小值统称为函数的极值.
2.求可导函数y=f(x)的极值的方法
解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时,
(1)如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是极大值;
(2)如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f(x0)是极小值.
[基础·初探]
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函数的极值
问题:求出函数32267yxx的单调区间,并根据单调区间画出函数的草图
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
在定义中,取得极值的点称为极值点,极值点是自变量的值,极值指的是函数值请注意以下几点:
(ⅰ)极值是一个局部概念
(ⅱ)函数的极值不是唯一的
(ⅲ)极大值与极小值之间无确定的大小关系
(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、最小值的点可能在区间的内部,也可能在区间的端点
f(x2)f(x4)f(x5)f(x3)f(x1)f(b)f(a)x5x4x3x2x1baxOy
4. 判别f(x0)是极大、极小值的方法:
5. 求可导函数f(x)的极值的步骤:
(1)
(2)
(3)
例题:
例1求y=31x3-4x+31的极值
例2求y=(x2-1)3+1的极值
课堂练习:
求下列函数的极值.
1)y=x2-7x+6;(2)y=x3-27x;(3)4334yxx;4+2sin,0,2yxxx 2.设332fxaxx有极值,求a的取值范围,并求出极大值与极小值点
变式:332fxaxx在1x处取得极小值,求fx的极大值
3.已知函数53fxaxbxc在1x处的极大值为4,极小值为0,试确定,,abc的值
4. 已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极值为10,求a、b的值.
例1变式:求y=31x3-4x+31在区间3,4的最大值和最小值