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人教版广东省惠州市第一中学高二数学选修2-2 第一章 导数及其应用 函数极值与导数 函数的最大(小)


解方程 f ' x 0 ,当 f ' x0 0 时:
(1)如果在 x 0 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 x 0 附近的左侧 f ' x 0 ,右侧 f ' x 0 ,
那么f x0 是极小值
练习: 下列结论中正确的是( B )。
y f x x3
A、导数为零的点一定是极值点。 B、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。 C、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。 D、极大值一定大于极小值。
x
0
巩固练习:求函数 f x3xx3的极值
解:∵ f x3xx3
y f x
ao
f(a)(0图一)b
问题:
x
y f x
e cd of g h x
(图二)
(1)函数 y f x 在点 a , b 的函数值与这些点
附近的函数值有什么关系?
(2)函数 y f x 在点 a , b 的导数值是多少?
(3)在点 a , b 附近,y f x 的导数的符号有
什么规律?
二、新课——函数的最值
y
观察右边一
个定义在区间
[a,b]上的函数
y=f(x)的图象.
a x1 o X2
X3
bx
发现图中__f_(_x_1)_、__f(_x_3_) _是极小值,__f_(_x_2)____是极 大值,在区间上的函数的最大值是___f(_b_)_,最小值 是__f_(_x_3)__。
∵曲线 y f (x)与 x 轴总有交点
2 a 0
1
8
a
0
即2a18
※动手试试
求下列函数在给定区间上的最大值与最小值:
1 、 f(x ) x 3 2 7 x x 4 ,4
最 大 值 为 54,最 小 值 为 -54.
2、 最f大 (x 值 )为 6 22 ,最 12 小 x值 x 为 355.x 1 3,3
x (2, 1) 1 ( 1,1) 1
f ( x ) 0
+0
f (x)

极小值
2 a

极大值
2a
(1,3 )

所以函数的极大值为 2 a ,极小值为2 a .
(2) 由(1)可知,函数在区间[ 2 , 3 ] 上的极大值 为 2 a ,极小值为 2 a ,又因 f(2)2a,
f(3)18a 所以函数的最大值为 2 a ,最小值为 18a








































































































































1aba2 10
32ab0
解之得
ba33或ab141
注意代 入检验
注意:f/(x0)=0是函数取得极值的必要不充分条件
课堂小结:
今天我们学习函数的极值,并利用导数求函数的极值 一、方法: (1)确定函数的定义域 (2)求导数f'(x) (3)求方程f'(x) =0的全部解 (4)检查f'(x)在f'(x) =0的根左.右两边值的符号,如果左正 右负(或左负右正),那么f(x)在这个根取得极大值或极小值
x
1x3
3
4x4
3
∴ f'x x 2 4 x 2 x 2
令 f ' x 0, 解得x=2,或x=-2.
下面分两种情况讨论:
2
(1)当 f ' x 0 ,即x>2,或x<-2时; 2
(2)当 f ' x 0 ,即-2 < x<2时。
当x变化时,f' x, f x的变化情况如下表:
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.
2.导数为零的点是该点为极值点的必要条件,而不是充 分条件.极值只能在函数的导数为零且在其附近左右
两侧的导数异号时取到.
3.在某些问题中,往往关心的是函数在一个定义区间上, 哪个值最大,哪个值最小,而不是极值.
所有极值连同端点函数值进行比较, 最大的为最大值,最小的为最小值
※典型例题
求 函 数 f ( x ) 6 1 2 x x 3 在 3 , 3 上 的 最 值 .
解:f ' x123x2 x3,3
令f ' x 0,解得:x2或x2 1、求出所有导数为0的点; 2、计算;
又f (2) 22,f (2) 10,f (3) 15, f (3) 3
f(b)0
y
极大值f(b)
y
f(x)0 f(x)0 f(x)0
y f x
a
极小值f(a)
o
f(a)(0图一)b
x
y f x
e cd of g h x
(图二)
点a为函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值
点b为函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
27
3 、 f(x ) 3 x x 3 x 2 ,3
最 大 值 为 -2,最 小 值 为 -18.
小结:
求在[a,b]上连续,(a,b)上可导的函数f(x)在[a,b] 上的最值的步骤:
(1)求f(x)在(a,b)内的极值;
(2)将f(x)的各极值与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.
二、通过本节课使我们学会了应用数形结合法去求函数 的极值,并能应用函数的极值解决函数的一些问题
课时作业 6 函数的极值与导数
1.3.3函数的最大(小)值与导数
一、复习引入
1.当函数f(x)在x0处连续时,判别f(x0)是极大(小)值的 方法是:
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;
,得 x 1 ,或 x 1.
下面分两种情况讨论:
(1)当 f ' x 0 ,即 1x1时;
(2)当 f ' x 0 ,即 x 1 ,或 x 1 时。
当 x变化时,f' x, f x的变化情况如下表:
x , 1 1 1,1
1
1,
f 'x
极小值点、极大值点统称极值点, 极大值和极小值统称为极值. 思考:极大值一定大于极小值吗?
(1)如图是函数 y f x的图象,试找出函数y f x
的极值点,并指出哪些是极大值点,哪些是极小值点?
(2)如果把函数图象改为导函数 y f ' x的图象?
y
yy ff'xx
答:
x3
x a x 1 o x 2 x 4 x 5 x 6 b
所以函数f (x) 612xx3在3,3上的
最大值为22,最小值为10.
3、比较确定最值。
应用 例2:已知函数f(x)x33x29xa,
(1)求f ( x ) 的单调减区间 (2)若f ( x ) 在区间[ 2 , 2 ] 上的最大值为 2 0 , 求该区间上的最小值
解:(1)f(x) 3x26x9 令f(x)0 即 3x26x90 解 得 :x1或 x3
所以函数的单调减区间为 (,1), (3,)
(2)f(x) 3x26x9
令 f(x)0 解得 x1或 x3(舍去)
当 x 变化 时, f(x), f(x)的变化情况如下表:
x 2 (2, 1) 1
f ( x )
0
(1,2) 2
f ( x ) 2 a ↘ 极小值5 a ↗ 22 a
所以函数的最大值为 f(2)22a,最小值为 5 a
解:(1)f'x3ax22bx2
∵ f x 在 x2,x1取得极值,∴ f( 2)0 ,f(1 )0

12a 4b 2 0
3a
2b
2
0
解得 a 1 , b 1 32

f x1x31x22x
32
(2) ∵ f'xx2x2, 由 f ' x 0得 x1或 x2
∴ f x 的单调增区间为 ,2或 1,
变化的函数 h(t)4.9t26.5t10的图象
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