函数极值的定义

函数极值是指函数在定义域内取得的最大值和最小值。

具体来说，设函数f(x)在定义域D上有定义，那么：
1. 如果存在x0 ∈D，使得对于任意的x ∈D，都有f(x) ≤f(x0)，则称f(x0) 是函数f(x) 在D 上的最大值，x0 称为极大值点。

2. 如果存在x0 ∈D，使得对于任意的x ∈D，都有f(x) ≥f(x0)，则称f(x0) 是函数f(x) 在D 上的最小值，x0 称为极小值点。

函数的极值点是函数图像上的局部最高点或局部最低点。

在极值点处，函数的导数为零或不存在，即导数为零是极值点的必要条件，但并不一定是充分条件。

需要注意的是，极值点可以出现在函数的内部，也可以出现在定义域的边界上。

因此，在判断函数的极值时，不仅需要考虑导数为零的点，还需要考虑定义域的边界点。

函数极值的判断方法包括导数法、二阶导数法、边界点法等。

具体的判断方法取决于函数的特性和问题的要求。

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。

对函数极值概念的理解：极值是一个新的概念，它是研究函数在某一很小区域时给出的一个概念，在理解极值概念时要注意以下几点：①按定义，极值点x0是区间[a，b]内部的点，不会是端点a，b（因为在端点不可导）．如图②极值是一个局部性概念，只要在一个小领域内成立即可．要注意极值必须在区间内的连续点取得．一个函数在定义域内可以有许多个极小值和极大值，在某一点的极小值也可能大于另一个点的极大值，也就是说极大值与极小值没有必然的大小关系，即极大值不一定比极小值大，极小值不一定比极大值小，如图．③若fx）在(a，b)内有极值，那么f(x)在(a，b)内绝不是单调函数，即在区间上单调的函数没有极值．④若函数f（x）在[a，b]上有极值且连续，则它的极值点的分布是有规律的，相邻两个极大值点之间必有一个极小值点，同样相邻两个极小值点之间必有一个极大值点，一般地，当函数f（x）在[a，b]上连续且有有限个极值点时，函数f（x）在[a，b]内的极大值点、极小值点是交替出现的，⑤可导函数的极值点必须是导数为0的点，但导数为0的点不一定是极值点，不可导的点也可能是极值点，也可能不是极值点，。

函数极值点定义函数极值点，是数学中一个重要的概念。

在函数的图像中，极值点处的函数值相对于邻近的点来说是最大或是最小的。

极值点的存在与函数的连续性和可导性有关，它们可以帮助我们研究函数的性质和变化趋势。

本文将深入探讨函数极值点的定义、求解方法以及其在实际问题中的应用。

我们来明确一下函数的极值点的定义。

对于函数f(x)，如果在某个点x=a处，存在一个邻域N(a)，使得对于N(a)中的任意x，都有f(x)≤f(a)，则称a为函数f(x)的极大值点；如果对于N(a)中的任意x，都有f(x)≥f(a)，则称a为函数f(x)的极小值点。

极大值点和极小值点统称为极值点。

接下来，我们来看一下如何求解函数的极值点。

求解函数的极值点的方法有很多，其中一种常用的方法是借助导数。

对于可导的函数，极值点一定是导数为零的点或者导数不存在的点。

因此，我们可以通过求解函数的导数来找到极值点的候选点，然后再通过一些额外的条件来判断它们是否为真正的极值点。

假设我们要求解函数f(x)的极值点，首先我们需要求解函数的导数f'(x)。

然后，我们找出f'(x)=0的解，这些解即为候选的极值点。

接下来，我们需要对这些候选点进行进一步的判断。

一种常用的方法是利用导数的符号来判断极值点的类型。

具体来说，如果在候选点的左侧导数的符号与右侧导数的符号相反，那么该候选点就是一个极值点。

如果在候选点的左侧导数的符号与右侧导数的符号相同，或者导数不存在，那么该候选点不是一个极值点。

除了使用导数的符号来判断极值点的类型之外，我们还可以通过求解函数的二阶导数来判断极值点的类型。

具体来说，如果在候选点处的二阶导数大于零，那么该候选点为函数的极小值点；如果二阶导数小于零，那么该候选点为函数的极大值点；如果二阶导数等于零，那么该候选点可能是一个极值点，但需要进一步的判断。

函数的极值点在实际问题中有着广泛的应用。

以经济学为例，经济学中的需求函数和供给函数通常都存在极值点。

函数的极值与最值的判定在数学中，函数的极值和最值是研究函数性质时非常重要的概念。

判定一个函数的极值和最值可以帮助我们更好地理解函数的特点和行为。

本文将介绍如何确定函数的极值和最值，并给出相应的判定步骤和示例。

一、函数的极值函数的极值指的是函数在某一特定点上取得的最大值或最小值。

函数在极值点处的导数为零或不存在。

要判定函数的极值，我们需要依据下面的步骤进行操作：1. 求取函数的导函数。

导函数可以用来描述函数的变化趋势，它表示函数在某一点上的斜率。

2. 求取导函数的零点。

导函数的零点对应着函数的极值点，因为函数在极值点处的导数为零。

3. 分析导函数的零点的符号变化。

若导函数的零点从正变为负，那么函数在该点上取得极大值；若导函数的零点从负变为正，那么函数在该点上取得极小值。

4. 验证极值点。

通过计算函数在极值点处的取值，确定函数的极值。

二、函数的最值函数的最值是指在特定的定义域范围内，函数所能取得的最大值和最小值。

要确定函数的最值，我们需要按照以下步骤进行：1. 求取函数的定义域。

定义域是函数能够取值的范围。

2. 分析函数的变化趋势。

通过观察函数的图像、导函数的符号、一阶导数和二阶导数的正负性等信息，推测函数可能存在的最值点。

3. 确定最值点。

通过计算函数在最值点处的取值，确定最值。

三、示例分析现在我们来看一个具体的示例，以帮助更好地理解函数的极值和最值的判定过程。

假设我们有一个函数f(x) = 2x^3 - 3x^2 - 12x + 5。

我们将按照上述步骤来判定函数的极值和最值。

1. 求取导函数。

导函数f'(x) = 6x^2 - 6x - 12。

2. 求取导函数的零点。

令f'(x) = 0，解得x = -1, 3。

3. 分析导函数的符号变化。

当x < -1时，f'(x) < 0；当-1 < x < 3时，f'(x) > 0；当x > 3时，f'(x) < 0。

函数的极值与最值知识点函数是数学中非常重要的概念，它描述了变量之间的关系。

在函数中，经常会遇到极值与最值的问题。

本文将介绍与函数的极值与最值相关的知识点。

一、函数的极值函数的极值指的是在函数曲线上存在的最高点或最低点。

根据函数的定义域和值域，可以分为两种极值：最大值和最小值。

1. 定义域与值域在讨论函数的极值之前，首先需要明确函数的定义域和值域。

定义域是指函数的自变量的取值范围，而值域则是函数的因变量的取值范围。

2. 局部极值对于实数域上的函数，如果在某个区间内存在一个点，使得这个点左右两侧的函数值都比它小（或都比它大），那么这个点就是函数在该区间内的局部最小值（或最大值）。

3. 单调性与极值单调性是指函数在定义域内的变化趋势。

如果函数在某个区间内单调递增，那么在这个区间内，函数的最小值一定在区间的起点上；如果函数在某个区间内单调递减，那么在这个区间内，函数的最大值一定在区间的终点上。

二、函数的最值函数的最值指的是函数在定义域内可能取得的最大值或最小值。

1. 最大值与最小值对于连续函数，在有限闭区间上一定存在最大值和最小值。

根据最值的性质，最大值是函数图像上的“最高点”，最小值是函数图像上的“最低点”。

2. 最值的求解方法为了找到函数的最值，可以使用以下方法：（1）导数法：通过求函数的导数，找到导数为零的点，并且通过二阶导数的符号判断这些点是极值点还是驻点。

（2）边界法：当函数定义域为闭区间时，极值可能出现在端点上。

三、综合例题为了更好的理解函数的极值与最值，下面给出一个综合例题：例题：已知函数f(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 1，求其在定义域[-2,2]上的最大值和最小值。

解答：首先，将函数f(x)对x求导，得到f'(x) = 6x^2 - 6x + 4。

令f'(x) = 0，解得x = 1/3。

然后，计算f''(1/3) = 4，由于f''(1/3)大于0，所以x = 1/3是函数f(x)的一个局部最小值点。

函数的极值与最值【考纲要求】1、掌握函数极值的定义。

2、了解函数的极值点的必要条件与充分条件、3、会用导数求不超过三次的多项式函数的极大值与极小值4、会求给定闭区间上函数的最值。

【知识网络】【考点梳理】要点一、函数的极值 函数的极值的定义一般地,设函数)(x f 在点0x x =及其附近有定义,(1)若对于0x 附近的所有点,都有)()(0x f x f <,则)(0x f 就是函数)(x f 的一个极大值,记作)(0x f y =极大值;(2)若对0x 附近的所有点,都有)()(0x f x f >,则)(0x f 就是函数)(x f 的一个极小值,记作)(0x f y =极小值、极大值与极小值统称极值、在定义中,取得极值的点称为极值点,极值点就是自变量的值,极值指的就是函数值、 要点诠释:求函数极值的的基本步骤: ①确定函数的定义域; ②求导数)(x f '; ③求方程0)(='x f 的根;④检查'()f x 在方程根左右的值的符号,如果左正右负,则f(x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,则f(x)在这个根处取得极小值、(最好通过列表法)要点二、函数的最值1、函数的最大值与最小值定理若函数()y f x =在闭区间],[b a 上连续,则)(x f 在],[b a 上必有最大值与最小值;在开区间),(b a 内连函数的极值与最值函数在闭区间上的最大值与最小值函数的极值函数极值的定义 函数极值点条件 求函数极值续的函数)(x f 不一定有最大值与最小值、如1()(0)f x x x=>、 要点诠释:①函数的最值点必在函数的极值点或者区间的端点处取得。

②函数的极值可以有多个,但最值只有一个。

2、通过导数求函数最值的的基本步骤:若函数()y f x =在闭区间],[b a 有定义,在开区间(,)a b 内有导数,则求函数()y f x =在],[b a 上的最大值与最小值的步骤如下:(1)求函数)(x f 在),(b a 内的导数)(x f '; (2)求方程0)(='x f 在),(b a 内的根;(3)求在),(b a 内使0)(='x f 的所有点的函数值与)(x f 在闭区间端点处的函数值)(a f ,)(b f ; (4)比较上面所求的值,其中最大者为函数()y f x =在闭区间],[b a 上的最大值,最小者为函数()y f x =在闭区间],[b a 上的最小值、【典型例题】类型一:利用导数解决函数的极值等问题例1、已知函数.,33)(23R m x x mx x f ∈-+=若函数1)(-=x x f 在处取得极值,试求m 的值,并求)(x f 在点))1(,1(f M 处的切线方程;【解析】2'()363,.f x mx x m R =+-∈ 因为1)(-=x x f 在处取得极值 所以'(1)3630f m -=--= 所以3m =。

函数的极值与拐点函数的极值与拐点是数学中常见的概念，它们与函数的变化趋势密切相关。

通过研究函数在某个区间上的增减性、单调性以及二阶导数的符号等，我们可以确定函数的极值点和拐点。

本文将详细讨论函数的极值与拐点的定义、判定方法及其在实际问题中的应用。

一、函数的极值首先，我们来定义函数的极值。

对于函数f(x)，如果在某个点x=a 处，存在一个邻域，使得在这个邻域内，函数值f(x)小于或大于f(a)，那么我们称f(a)为函数的极大值或极小值，简称极值。

极大值和极小值的统称为极值。

那么如何判定函数的极值呢？我们给出以下定理：定理1：若函数f(x)在[a,b]上连续，在(a,b)内可导，且在(x=a)和(x=b)处的导数值不为0，则：1. 当导数恒大于0时，函数在[a,b]上单调递增，且在x=a处取得极小值，x=b处取得极大值；2. 当导数恒小于0时，函数在[a,b]上单调递减，且在x=a处取得极大值，x=b处取得极小值。

以上定理提供了一种判定函数极值的方法，但并不是所有函数的极值都可以通过导数来求解。

对于二次函数、三次函数等特殊函数，可以通过求解导数为0的方程来找到极值点。

二、函数的拐点接下来，我们来定义函数的拐点。

对于函数f(x)，如果在某个点x=a处，左极限f(a-)和右极限f(a+)存在且相等，且在该点左右两侧函数的凹凸性改变，那么我们称a为函数的拐点。

如何判定函数的拐点呢？我们给出以下定理：定理2：若函数f(x)在[a,b]上连续，在(a,b)内二阶可导，则：1. 当二阶导数f''(x)恒大于0时，函数在[a,b]上凹，且拐点位于(a,b)内；2. 当二阶导数f''(x)恒小于0时，函数在[a,b]上凸，且拐点位于(a,b)内；3. 当二阶导数f''(x)为0时，函数存在可能的拐点。

以上定理意味着，函数的凹凸性与二阶导数的符号有直接关系。

通过求解二阶导数为0的方程，我们可以找到可能的拐点，然后进一步确定拐点是否存在。

考点十四导数与函数的极值、最值知识梳理1．函数的极值的定义一般地，设函数f(x)在点x0及附近有定义，如果对x0附近的所有的点，都有f(x)＜f(x0 )，就说f(x0)是函数的极大值，x0叫做函数的极大值点．如果对x0附近的所有的点，都有f(x)＞f(x0 )，就说f(x0)是函数的极小值，x0叫做函数的极小值点．极大值与极小值统称为函数的极值．极大值点与极小值点统称为极值点．注意：可导函数的极值点必须是导数为0的点，但导数为0的点不一定是极值点，即f′(x0)＝0是可导函数f(x)在x＝x0处取得极值的必要不充分条件．例如函数y＝x3在x＝0处有y′＝0，但x＝0不是极值点．2．判断f(x0 )是极大、极小值的方法当函数f(x)在点x0处连续时，若x0满足f′(x0 )＝0，且在x0的两侧f(x)的导数值异号，则x0是f(x)的极值点，f(x0 )是极值．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；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．3．求可导函数f(x)的极值的步骤(1)确定函数的定义域，求导数f′(x) ；(2)求方程f′(x) ＝0的根；(3)检查f′(x)在x0两侧的符号①若f′(x)在x0两侧的符号“左正右负”，则x0为极大值点；②若f′(x)在x0两侧的符号“左负右正”，则x0为极小值点；③若f′(x)在x0两侧的符号相同，则x0不是极值点．4．函数的最值在闭区间[a，b]上连续的函数f(x)在[a，b]上必有最大值与最小值．(1)若函数f(x)在[a，b]上单调递增，则f(a)为函数的最小值，f(b)为函数的最大值；若函数f(x)在[a，b]上单调递减，则f(a)为函数的最大值，f(b)为函数的最小值．(2)设函数f(x)在[a，b]上连续，在(a，b)内可导，求f(x)在[a，b]上的最大值和最小值的步骤如下：①求f(x)在(a，b)内的极值；②将f(x)的各极值与f(a)，f(b)进行比较，其中最大的一个是最大值，最小的一个是最小值．5．函数的极值与最值的区别与联系极值是个“局部”概念，而函数最值是个“整体”概念．函数的极值表示函数在某一点附近的情况，是在局部对函数值的比较；函数的最值表示函数在一个区间上的情况，是对函数在整个区间上的函数值的比较．函数的极值不一定是最值，最值也不一定是极值．典例剖析题型一 利用导数求函数的极值例1 已知函数f (x )＝x 3－2x 2e x.求f (x )的极大值和极小值．解析 函数f (x )的定义域为R ，f ′(x )＝－x (x 2－5x ＋4)e x ＝－x (x －1)(x －4)e x ，当x 变化时，f (x )、f ′(x )的符号变化情况如下：∴f (x )的极大值为f (0)＝0和f (4)＝32e 4，f (x )的极小值为f (1)＝－1e.变式训练 设f (x )＝e x1＋ax 2，其中a 为正实数．(1)当a ＝43时，求f (x )的极值点；(2)若f (x )为R 上的单调函数，求a 的取值范围．解析 对f (x )求导得f ′(x )＝e x·1＋ax 2－2ax (1＋ax 2)2.①(1)当a ＝43时，若f ′(x )＝0，则4x 2－8x ＋3＝0，解得x 1＝32，x 2＝12.结合①，可知所以x 1＝32是极小值点，x 2＝12是极大值点．(2)若f (x )为R 上的单调函数，则f ′(x )在R 上不变号，结合①与条件a >0，知ax 2－2ax ＋1≥0在R 上恒成立，即Δ＝4a 2－4a ＝4a (a －1)≤0，由此并结合a >0，知0<a ≤1.所以a 的取值范围为{a |0<a ≤1}．题型二 利用极值求参数例2 设f (x )＝ln(1＋x )－x －ax 2，若f (x )在x ＝1处取得极值，则a 的值为________． 答案 －14解析 由题意知，f (x )的定义域为(－1，＋∞)， 且f ′(x )＝11＋x －2ax －1＝－2ax 2－(2a ＋1)x 1＋x，由题意得：f ′(1)＝0，则－2a －2a －1＝0，得a ＝－14，又当a ＝－14时，f ′(x )＝12x 2－12x 1＋x ＝12x (x －1)1＋x ，当0<x <1时，f ′(x )<0；当x >1时，f ′(x )>0， 所以f (1)是函数f (x )的极小值，所以a ＝－14.变式训练 已知x ＝3是函数f (x )＝a ln x ＋x 2－10x 的一个极值点，则实数a ＝________． 答案 12解析 f ′(x )＝a x ＋2x －10，由f ′(3)＝a3＋6－10＝0，得a ＝12，经检验满足条件．题型三 利用导数求函数的最值例3 设函数f (x )＝x ＋ax 2＋b ln x ，曲线y ＝f (x )过P (1,0)，且在P 点处的切线斜率为2. (1)求a ，b 的值；(2)令g (x )＝f (x )－2x ＋2，求g (x )在定义域上的最值． 答案 (1)a ＝－1，b ＝3 (2)最大值为0，无最小值 解析 (1)f ′(x )＝1＋2ax ＋bx(x >0)，又f (x )过点P (1,0)，且在点P 处的切线斜率为2，∴⎩⎪⎨⎪⎧ f (1)＝0，f ′(1)＝2，即⎩⎪⎨⎪⎧1＋a ＝0，1＋2a ＋b ＝2.解得a ＝－1，b ＝3. (2)由(1)知，f (x )＝x －x 2＋3ln x ，其定义域为(0，＋∞)， ∴g (x )＝2－x －x 2＋3ln x ，x >0.则g ′(x )＝－1－2x ＋3x ＝－(x －1)(2x ＋3)x .当0<x <1时，g ′(x )>0；当x >1时，g ′(x )<0.所以g (x )在(0,1)上单调递增，在(1，＋∞)上单调递减． ∴g (x )的最大值为g (1)＝0，g (x )没有最小值．变式训练 已知函数f (x )＝ln x －ax (a ∈R )． (1)求函数f (x )的单调区间；(2)当a >0时，求函数f (x )在[1,2]上的最小值． 解析 (1)f ′(x )＝1x－a (x >0)，①当a ≤0时，f ′(x )＝1x －a >0，即函数f (x )的单调增区间为(0，＋∞)．②当a >0时，令f ′(x )＝1x －a ＝0，可得x ＝1a ，当0<x <1a 时，f ′(x )＝1－ax x >0；当x >1a 时，f ′(x )＝1－ax x<0，故函数f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎦⎤0，1a ，单调递减区间为⎣⎡⎭⎫1a ，＋∞. (2)①当1a ≤1，即a ≥1时，函数f (x )在区间[1,2]上是减函数，所以f (x )的最小值是f (2)＝ln 2－2a .②当1a ≥2，即0<a ≤12时，函数f (x )在区间[1,2]上是增函数，所以f (x )的最小值是f (1)＝－a .③当1<1a <2，即12<a <1时，函数f (x )在⎣⎡⎦⎤1，1a 上是增函数，在⎣⎡⎦⎤1a ，2上是减函数．又f (2)－f (1)＝ln 2－a ，所以当12<a <ln 2时，最小值是f (1)＝－a ；当ln 2≤a <1时，最小值为f (2)＝ln 2－2a . 综上可知，当0<a <ln 2时，函数f (x )的最小值是－a ； 当a ≥ln 2时，函数f (x )的最小值是ln 2－2a .解题要点 求函数f (x )在[a ，b ]上的最大值和最小值的步骤： (1)求函数在(a ，b )内的极值；(2)求函数在区间端点处的函数值f (a )，f (b )；(3)将函数f (x )的各极值与f (a )，f (b )比较，其中最大的一个为最大值，最小的一个为最小值．当堂练习1．已知函数y ＝f (x )，其导函数y ＝f ′(x )的图象如图所示，则y ＝f (x ) ________.① 在(－∞，0)上为减函数 ② 在x ＝0处取极小值 ③ 在(4，＋∞)上为减函数 ④ 在x ＝2处取极大值答案 ③解析 由f ′(x )的图象可知，f (x )在(－∞，0)上单调递增，在(0,2)上单调递减，∴f (x )在x ＝0处取得极大值，同理f (x )在x ＝2处取得极小值，故①，②，④均不正确 ，由f ′(x )的图象可知f (x )在(4，＋∞)上单调递减．2．函数f (x )＝(x 2－1)2＋2的极值点是________.①x ＝1 ②x ＝－1 ③x ＝1或－1或0 ④x ＝0 答案 ③解析 ∵f (x )＝x 4－2x 2＋3，由f ′(x )＝4x 3－4x ＝4x (x ＋1)(x －1)＝0，得x ＝0或x ＝1或x ＝－1.又当x <－1时，f ′(x )<0，当－1<x <0时，f ′(x )>0，当0<x <1时，f ′(x )<0，当x >1时，f ′(x )>0， ∴x ＝0,1，－1都是f (x )的极值点．3. 若函数y ＝ax 3＋bx 2取得极大值和极小值时的x 的值分别为0和13，则a 与b 的关系是________. 答案 a ＋2b ＝0解析 y ′＝3ax 2＋2bx ，据题意，0，13是方程3ax 2＋2bx ＝0的两根，∴－2b 3a ＝13，∴a ＋2b ＝0.4．函数f (x )＝xe x ，x ∈[0,4]的最大值是________.答案 1e5．若函数f (x )＝x 2＋ax ＋1在x ＝1处取极值，则a ＝________.答案 3解析 f ′(x )＝x 2＋2x －a(x ＋1)2，由f (x )在x ＝1处取得极值知f ′(1)＝0，∴a ＝3.课后作业一、 填空题1．函数f (x )＝x 33＋x 2－3x －4在[0，2]上的最小值是________．答案 －173解析 f ′(x )＝x 2＋2x －3，令f ′(x )＝0，得x ＝1(x ＝－3舍去)， 又f (0)＝－4，f (1)＝－173，f (2)＝－103，故f (x )在[0，2]上的最小值是f (1)＝－173.2．函数f (x )＝x 3－32x 2－6x 的极值点的个数是________．答案 2解析 f ′(x )＝3x 2－3x －6＝3(x 2－x －2)＝3(x －2)(x ＋1)．令f ′(x )＝0，得x ＝－1或x ＝2.易知x ＝－1为f (x )的极大值点，x ＝2为f (x )的极小值点．故f (x )的极值点有2个． 3．函数f (x )＝12x －x 3在区间[－3,3]上的最小值是________． 答案 －16解析 由f ′(x )＝12－3x 2＝0，得x ＝－2或x ＝2. 又f (－3)＝－9，f (－2)＝－16，f (2)＝16，f (3)＝9， ∴函数f (x )在[－3,3]上的最小值为－16.4．f (x )＝e x －x (e 为自然对数的底数)在区间[－1,1]上的最大值是________． 答案 e －1解析 f ′(x )＝e x －1，令f ′(x )＝0，得x ＝0.令f ′(x )>0，得x >0，令f ′(x )<0，得x <0，则函数f (x )在(－1,0)上单调递减，在(0,1)上单调递增，f (－1)＝e －1＋1，f (1)＝e －1，f (－1)－f (1)＝1e ＋2－e<12＋2－e<0，所以f (1)>f (－1).5．若商品的年利润y (万元)与年产量x (百万件)的函数关系式为y ＝－x 3＋27x ＋123(x >0)，则获得最大利润时的年产量为________． 答案 3百万件解析 依题意得，y ′＝－3x 2＋27＝－3(x －3)(x ＋3)，当0<x <3时，y ′>0；当x >3时，y ′<0.因此，当x ＝3时，该商品的年利润最大．6．已知函数f (x )＝x 3＋ax 2＋bx －a 2－7a 在x ＝1处取得极大值10，则ab的值为________．答案 －23解析 由题意知，f ′(x )＝3x 2＋2ax ＋b ，f ′(1)＝0，f (1)＝10，即⎩⎪⎨⎪⎧3＋2a ＋b ＝01＋a ＋b －a 2－7a ＝10，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－2b ＝1或⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－6b ＝9，经检验⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－6b ＝9满足题意，故a b ＝－23. 7．设函数f (x )在R 上可导，其导函数为f ′(x )，且函数y ＝(1－x )f ′(x )的图象如图所示，则下列结论中一定成立的是________．(填序号)①函数f (x )有极大值f (2)和极小值f (1) ②函数f (x )有极大值f (－2)和极小值f (1) ③函数f (x )有极大值f (2)和极小值f (－2) ④函数f (x )有极大值f (－2)和极小值f (2) 答案 ④解析 由题图可知，当x <－2时，f ′(x )>0；当－2<x <1时，f ′(x )<0；当1<x <2时，f ′(x )<0；当x >2时，f ′(x )>0.由此可以得到函数f (x )在x ＝－2处取得极大值，在x ＝2处取得极小值． 8．已知f (x )＝2x 3－6x 2＋m (m 为常数)在[－2,2]上有最大值3，那么此函数在[－2,2]上的最小值是________． 答案 －37解析 f ′(x )＝6x 2－12x ＝6x (x －2)，∴f (x )在(－2,0)上单调递增，在(0,2)上单调递减． ∴x ＝0为极大值点，也为最大值点． ∴f (0)＝m ＝3，∴m ＝3. ∴f (－2)＝－37，f (2)＝－5. ∴最小值是－37.9．函数f (x )＝x 3+ x 2－x +2在[0,2]上的最小值是________． 答案4927解析 f ′(x )＝3x 3+2x －1，f ′(x )＝0，x ∈[0,2]，得x ＝13.比较f (0)＝2，f (13)＝4927，f (2)＝12.可知最小值为4927.10．某商场从生产厂家以每件20元购进一批商品，若该商品零售价为p 元，销量Q (单位：件)与零售价p (单位：元)有如下关系：Q ＝8 300－170p －p 2，则该商品零售价定为__________ 元时利润最大，利润的最大值为__________． 答案 30 23 000解析 设商场销售该商品所获利润为y 元，则y ＝(p －20)Q ＝(p －20)(8 300－170p －p 2)＝－p 3－150p 2＋11 700p －166 000(p ≥20)，∴y ′＝－3p 2－300p ＋11 700. 令y ′＝0得p 2＋100p －3 900＝0，∴p ＝30或p ＝－130(舍去)，则p ，y ，y ′变化关系如下表：∴当p ＝30时，y 取极大值为23 000元．又y ＝－p 3＋150p 2＋11 700p －166 000在(20，＋∞)上只有一个极值，故也是最值． ∴该商品零售价定为每件30元，所获利润最大为23 000元．11．若y ＝a ln x ＋bx 2＋x 在x ＝1和x ＝2处有极值，则a ＝________，b ＝________. 答案 －23 －16解析 y ′＝ax＋2bx ＋1.由已知⎩⎪⎨⎪⎧a ＋2b ＋1＝0，a 2＋4b ＋1＝0，解得⎩⎨⎧a ＝－23，b ＝－16.二、解答题12． （2015北京文节选）设函数f (x )＝x 22－k ln x ，k >0.求f (x )的单调区间和极值解析 函数的定义域为(0，＋∞)．由f (x )＝x 22－k ln x (k >0)得f ′(x )＝x －k x ＝x 2－kx.由f ′(x )＝0解得x ＝k (负值舍去)．f (x )与f ′(x )在区间(0，＋∞)上的变化情况如下表：所以，f (x )f (x )在x ＝k 处取得极小值f (k )＝k (1－ln k )2.13．设函数f (x )＝2x 3＋3ax 2＋3bx ＋8c 在x ＝1及x ＝2时取得极值． (1)求a 、b 的值；(2)若对于任意的x ∈[0,3]，都有f (x )<c 2成立，求c 的取值范围． 解析 (1)f ′(x )＝6x 2＋6ax ＋3b ，因为函数f (x )在x ＝1及x ＝2处取得极值，则有f ′(1)＝0，f ′(2)＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧6＋6a ＋3b ＝0，24＋12a ＋3b ＝0.解得a ＝－3，b ＝4. (2)由(1)可知，f (x )＝2x 3－9x 2＋12x ＋8c ，f ′(x )＝6x 2－18x ＋12＝6(x －1)(x －2)． 当x ∈(0,1)时，f ′(x )>0；当x ∈(1,2)时，f ′(x )<0；当x ∈(2,3)时，f ′(x )>0. 所以，当x ＝1时，f (x )取得极大值f (1)＝5＋8c ，又f (0)＝8c ，f (3)＝9＋8c . 则当x ∈[0,3]时，f (x )的最大值为f (3)＝9＋8c . 因为对于任意的x ∈[0,3]，有f (x )<c 2恒成立， 所以9＋8c <c 2，解得c <－1或c >9， 因此c 的取值范围为(－∞，－1)∪(9，＋∞)．。

导数的应用二——函数的极值【要点梳理】 要点一：函数的极值 函数的极值的定义：一般地，设函数)(x f 在点0x x =及其附近有定义，（1）若对0x 附近的所有点，都有)()(0x f x f <，则称函数)(x f 在0x 处取极大值，记作0()y f x =极大；并把0x 称为函数)(x f 的一个极大值点.（2）若对0x 附近的所有点，都有)()(0x f x f >，，则称函数)(x f 在0x 处取极小值，记作0()y f x =极小；并把0x 称为函数)(x f 的一个极小值点.极大值与极小值统称极值.在定义中，极值点是自变量的值，极值指的是函数值. 要点诠释：由函数的极值定义可知：①在函数的极值定义中，一定要明确函数y=f(x)在x=x 0及其附近有定义，否则无从比较.②函数的极值是就函数在某一点附近的小区间而言的，是一个局部概念；在函数的整个定义域内可能有多个极值，也可能无极值.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的整个的定义域内最大或最小.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.极小值不一定是整个定义区间上的最小值.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.用导数求函数极值的的基本步骤： （1）确定函数的定义域； （2）求导数)(x f '； （3）求方程0)(='x f 的根；（4）检查'()f x 在方程根左右的值的符号，如果左正右负，则f(x)在这个根处取得极大值；如果左负右正，则f(x)在这个根处取得极小值.（最好通过列表法）要点诠释：①可导函数的极值点一定是导函数为0的点，但导数为0的点不一定是极值点. 即0()0f x '=是可导函数)(x f 在点0x 取得极值的必要非充分条件. 例如函数y=x 3，在x=0处，'(0)0f =，但x=0不是函数的极值点.②可导函数)(x f 在点0x 取得极值的充要条件是0()0f x '=，且在0x 两侧)(x f '的符号相异。

函数极大值极小值的定义在数学中，函数的极大值和极小值是函数理论中非常重要的概念。

它们帮助我们研究函数的特性和性质，进而解决各种实际问题。

本文将围绕函数的极大值和极小值展开讨论，介绍它们的定义、性质和应用。

一、极大值和极小值的定义在函数的定义域内，如果存在某个点，使得该点的函数值比它周围的其他点的函数值都要大或都要小，那么这个点就被称为函数的极大值或极小值。

具体来说，设函数f(x)在区间(a, b)上有定义，如果存在x0∈(a, b)，使得对于任意的x∈(a, b)，都有f(x0)≥f(x)，那么f(x0)就是函数f(x)在区间(a, b)上的极大值；如果存在x0∈(a, b)，使得对于任意的x∈(a, b)，都有f(x0)≤f(x)，那么f(x0)就是函数f(x)在区间(a, b)上的极小值。

二、极值点的性质1. 极值点是局部性质：极大值和极小值都是函数在某个区间内的性质，只关注该区间内的函数值，而不关注整个函数的性质。

2. 极值点的必要条件：如果函数f(x)在点x0处有极值，那么在x0处的导数f'(x0)应该不存在或为零。

这是因为导数表示函数在某点的变化率，极值点处函数的变化率应该为零或不存在。

3. 极值点的充分条件：如果函数f(x)在点x0处的导数f'(x0)存在，并且在x0的左右两侧导数的符号相反，那么x0就是函数f(x)的极值点。

这是因为导数的符号表示函数的增减性，符号相反说明函数在x0的左右两侧增减性改变，即存在极值点。

三、求解极值的方法1. 导数法：根据极值点的必要条件，可以通过求函数的导数来寻找极值点。

首先求出函数的导数，然后令导数等于零，解方程得到极值点的横坐标，再带入函数中计算纵坐标。

2. 二阶导数法：根据极值点的充分条件，可以通过求函数的二阶导数来判断极值点的类型。

如果二阶导数大于零，则函数在该点处有极小值；如果二阶导数小于零，则函数在该点处有极大值。

四、极值在实际问题中的应用函数的极值在实际问题中有着广泛的应用。

函数的极值一、基础知识：1、函数极值的概念：（1）极大值：一般地，设函数()f x 在点0x 及其附近有定义，如果对0x 附近的所有的点都有()()0f x f x <，就说()0f x 是函数()f x 的一个极大值，记作()0y f x =极大值，其中0x 是极大值点（2）极小值：一般地，设函数()f x 在点0x 及其附近有定义，如果对0x 附近的所有的点都有()()0f x f x >，就说()0f x 是函数()f x 的一个极小值，记作()0y f x =极小值，其中0x 是极小值点极大值与极小值统称为极值2、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：（1）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3、极值点的作用：（1）极值点为单调区间的分界点（2）极值点是函数最值点的候选点4、费马引理：()f x 在0x x =处可导，那么0x x =为()f x 的一个极值点Þ()0'0f x =说明：①前提条件：()f x 在0x x =处可导②单向箭头：在可导的前提下，极值点Þ导数0=，但是导数0=不能推出0x x =为()f x 的一个极值点，例如：3y x =在()0,0处导数值为0，但0x =不是极值点③费马引理告诉我们，判断极值点可以通过导数来进行，但是极值点的定义与导数无关（例如：y x =在()0,0处不可导，但是0x =为函数的极小值点）5、求极值点的步骤：（1）筛选：令()'0f x =求出()'f x 的零点（此时求出的点有可能是极值点）（2）精选：判断函数通过()'f x 的零点时，其单调性是否发生变化，若发生变化，则该点为极值点，否则不是极值点（3）定性：通过函数单调性判断出是极大值点还是极小值点：先增后减→极大值点，先减后增→极小值点6、在综合题分析一个函数时，可致力于求出函数的单调区间，当求出单调区间时，极值点作为单调区间的分界点也自然体现出来，并且可根据单调性判断是极大值点还是极小指点，换言之，求极值的过程实质就是求函数单调区间的过程。

函数最值和极值的知识点函数是数学中非常重要的概念，它可以描述数值之间的关系。

在实际应用中，我们经常会遇到需要找到函数的最值和极值的问题。

本文将以“step by step thinking”的方式，逐步介绍函数最值和极值的知识点。

1.函数和定义域首先，我们需要明确函数的概念。

函数是一个从一个集合（称为定义域）到另一个集合（称为值域）的映射关系。

通常用符号f(x)表示函数，其中x是定义域中的元素，f(x)是对应的值域中的元素。

2.极值的概念在函数中，极值是指函数在某个特定点上取得的最大值或最小值。

极大值是函数在该点附近的值都小于等于该点的值，而极小值是函数在该点附近的值都大于等于该点的值。

3.局部极值和全局极值函数的局部极值是指在某个特定的定义域范围内，函数取得的最大值或最小值。

而全局极值是指在整个定义域上，函数取得的最大值或最小值。

4.寻找极值的方法为了找到函数的极值，我们可以使用以下方法：a.导数法：通过求函数的导数，找到导数为0的点，即函数的极值点。

具体步骤如下：–求函数f(x)的导数f’(x)；–解方程f’(x) = 0，求出导数为0的点；–对导数f’(x)的符号进行判断，确定各个导数为0的点是极大值还是极小值；–比较函数在导数为0的点以及边界点上的值，找到函数的最大值和最小值。

b.集合法：将函数的定义域分成若干个小区间，在每个区间中比较函数的值，找到最大值和最小值。

5.函数最值和极值的应用函数最值和极值的概念在数学和实际应用中都有广泛的应用。

在数学中，它可以用于证明数学定理和解决数学问题。

在实际应用中，函数的最值和极值可以用于优化问题的求解，例如寻找最佳投资组合、最大利润等。

总结起来，函数最值和极值是数学中重要的知识点。

通过求函数的导数或将定义域分成若干个区间，我们可以找到函数的最大值和最小值。

这个概念在数学和实际应用中都具有重要的意义，它可以帮助我们解决各种问题。

希望本文能够帮助读者更好地理解函数最值和极值的知识点。

微积分中的函数极值点求解在微积分中，求解函数的极值点是一个重要的问题。

函数的极值点是指函数在某个区间内取得最大值或最小值的点。

在本文中，我们将介绍如何通过微积分的方法来求解函数的极值点。

一、函数的极值点定义在数学中，给定一个函数f(x)，如果存在一个数c，使得在c的某个邻域内，对于任意的x，有f(x)≤f(c)或f(x)≥f(c)，那么c就是函数f(x)的极大值点或极小值点。

二、求解极值点的方法求解函数的极值点的方法有很多种，其中一种常用的方法是利用函数的导数来进行求解。

下面我们将介绍两种常用的方法：导数判定法和二阶导数判定法。

1. 导数判定法导数判定法是通过求解函数的导数来判断函数的极值点。

具体步骤如下：步骤一：求解函数的导数首先，我们需要求解函数f(x)的导数f'(x)。

步骤二：求解导数为零的点接下来，我们需要找到导数f'(x)为零的点，即求解方程f'(x)=0。

步骤三：判断极值点的类型对于导数为零的点x=c，我们可以通过二阶导数f''(x)来判断其类型：- 当f''(c)>0时，说明在x=c处函数有一个极小值点；- 当f''(c)<0时，说明在x=c处函数有一个极大值点；- 当f''(c)=0时，无法判断。

2. 二阶导数判定法二阶导数判定法是通过求解函数的二阶导数来判断函数的极值点。

具体步骤如下：步骤一：求解函数的二阶导数首先，我们需要求解函数f(x)的二阶导数f''(x)。

步骤二：求解二阶导数为零的点接下来，我们需要找到二阶导数f''(x)为零的点，即求解方程f''(x)=0。

步骤三：判断极值点的类型对于二阶导数为零的点x=c，我们可以通过一阶导数f'(x)来判断其类型：- 当f'(c)>0时，说明在x=c处函数有一个极小值点；- 当f'(c)<0时，说明在x=c处函数有一个极大值点；- 当f'(c)=0时，无法判断。