函数的极值与导数
导数与极值
当a=2,b=9时,f′(x)=3x2+12x+9=3(x+1)(x+3).
当x∈(-3,-1)时,f(x)为减函数;当x∈(-1,+∞)时, f(x)为增函数,
所以f(x)在x=-1时取得极小值,因此a=2,b=9.
【规律总结】 1.求参数值:利用函数的极值确定参数的值,常根据极
值点处导数为0和极值两个条件列方程组,利用待定系
(2)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, 则b叫做极大值点,f(Байду номын сангаас) f′(b)=0 叫做函数y=f(x)的极大值. 其中_________,在点x=b f′(x)>0 附近的左侧 _________,右侧_________, f′(x)<0
【练习】 1.函数y=f(x)的导数y′与函数值和极值之间的关系为
【解析】因为在点x2左侧导数图象在x轴上方,导数为 正,在点x2右侧附近导数图象在x轴下方,导数为负,故
点x2为极大值点,因为在点x4左侧导数图象在x轴下方,
导数为负,在点x4右侧附近导数图象在x轴上方,导数为 正,故点x4为极小值点.
答案:x2 x4
【注意事项】 1.函数的极值可以在区间端点处取得吗? 提示:不可,因为在端点处不能反映两侧的函数值的变 化情况,况且端点处的导数不一定为0.
书本P38
【题型探究】 类型一:求函数的极值
书本P39例题2
【规律总结】求可导函数f(x)的极值的步骤 (1)定区间求导:确定函数的定义域,求导数f′(x). (2)解方程:求方程f′(x)=0的根. (3)列表:用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若
干个小开区间,并列成表格.
高中数学选修1课件1-3.3.2函数的极值与导数
4 e2
单调递减
因此，x＝0 是函数 f(x)的极小值点，极小值为 f(0)＝0；x＝2
是函数 f(x)的极大值点，极大值为 f(2)＝e42.
状元随笔
(1)求函数极值时要遵循定义域优先的原则，如第(1)小题，若 忽略了定义域，则列表时易将区间(0，e)错写成区间(－∞，e)．(2) 求函数的极值时，先确定导数值为零的点，然后根据极值的定义求 解．
f′(x)
＋
0
－
0
＋
f(x) 单调递增 16 单调递减 －16 单调递增
从表中可以看出，当 x＝－2 时，函数有极大值 f(－2)＝16.
当 x＝2 时，函数有极小值 f(2)＝－16.
(2)函数 f(x)的定义域为 R，
f′(x)＝2x2x＋2＋11－24x2＝－2x－x21＋1x＋2 1.
令 f′(x)＝0，得 x＝－1 或 x＝1.
因为 y＝ln x 在(0，＋∞)内单调递增，y＝1x在(0，＋∞)内单调 递减，所以 f′(x)单调递增．
又 f′(1)＝－1<0，f′(2)＝ln 2－12＝ln 42－1>0， 故存在唯一 x0∈(1,2)，使得 f′(x0)＝0. 又当 x<x0 时，f′(x)<0，f(x)单调递减； 当 x>x0 时，f′(x)>0，f(x)单调递增． 因此，f(x)存在唯一的极值点．
A．1，－3 B．1,3 C．－1,3 D．－1，－3
解析：∵f′(x)＝3ax2＋b，∴f′(1)＝3a＋b＝0.① 又当 x＝1 时有极值－2，∴a＋b＝－2.② 联立①②解得ab＝ ＝1－，3. 答案：A
4．函数 y＝3x3－9x＋5 的极大值为________.
《导数与函数的极值、最值》 知识清单
《导数与函数的极值、最值》知识清单一、导数的概念导数是微积分中的重要概念，它描述了函数在某一点处的变化率。
对于函数 y ＝ f(x)，其在点 x ＝ x₀处的导数定义为：f'（x₀) ＝ limₕ→₀ f(x₀＋ h) f(x₀) ／ h导数的几何意义是函数曲线在该点处的切线斜率。
如果导数存在，则函数在该点处可导。
二、函数的极值1、极值的定义函数在某区间内的极大值和极小值统称为极值。
极大值是指在该区间内比其附近的函数值都大的函数值；极小值则是指在该区间内比其附近的函数值都小的函数值。
2、极值点的判别方法（1）导数为零的点：若函数 f(x) 在点 x₀处可导，且 f'（x₀) ＝ 0，则 x₀可能是极值点。
（2）导数不存在的点：函数在某些点处导数不存在，但也可能是极值点。
3、第一导数判别法设函数 f(x) 在点 x₀的某个邻域内可导，且 f'（x₀) ＝ 0。
（1）如果当 x ＜ x₀时，f'（x) ＞ 0；当 x ＞ x₀时，f'（x) ＜ 0，则 f(x) 在 x₀处取得极大值。
（2）如果当 x ＜ x₀时，f'（x) ＜ 0；当 x ＞ x₀时，f'（x) ＞ 0，则 f(x) 在 x₀处取得极小值。
4、第二导数判别法设函数 f(x) 在点 x₀处具有二阶导数，且 f'（x₀) ＝ 0，f'＇（x₀) ≠ 0。
（1）若 f'＇（x₀) ＜ 0，则函数 f(x) 在 x₀处取得极大值。
（2）若 f'＇（x₀) ＞ 0，则函数 f(x) 在 x₀处取得极小值。
三、函数的最值1、最值的定义函数在某个区间内的最大值和最小值分别称为函数在该区间内的最值。
2、求最值的步骤（1）求函数在给定区间内的导数。
（2）找出导数为零的点和导数不存在的点。
（3）计算这些点以及区间端点处的函数值。
（4）比较这些函数值，最大的即为最大值，最小的即为最小值。
导数与函数的极值、最值
导数与函数的极值、最值一、基础知识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，则点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，则点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．极小值点、极大值点统称为极值点，极大值和极小值统称为极值.①函数f(x)在x0处有极值的必要不充分条件是f′(x0)＝0，极值点是f′(x)＝0的根，但f′(x)＝0的根不都是极值点(例如f(x)＝x3，f′(0)＝0，但x＝0不是极值点).②极值反映了函数在某一点附近的大小情况，刻画的是函数的局部性质.极值点是函数在区间内部的点，不会是端点.2．函数的最值(1)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．(2)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．二、常用结论(1)若函数f(x)的图象连续不断，则f(x)在[a，b]上一定有最值．(2)若函数f(x)在[a，b]上是单调函数，则f(x)一定在区间端点处取得最值．(3)若函数f(x)在区间(a，b)内只有一个极值点，则相应的极值点一定是函数的最值点．考点一利用导数解决函数的极值问题考法(一)利用导数求函数的极值或极值点[典例](优质试题·天津高考改编)设函数f(x)＝(x－t1)·(x－t2)(x－t3)，其中t1，t2，t3∈R，且t1，t2，t3是公差为d的等差数列．(1)若t2＝0，d＝1，求曲线y＝f(x)在点(0，f(0))处的切线方程；(2)若d＝3，求f(x)的极小值点及极大值．[解](1)由已知，可得f(x)＝x(x－1)(x＋1)＝x3－x，故f′(x)＝3x2－1.因此f(0)＝0，f′(0)＝－1.因此曲线y＝f(x)在点(0，f(0))处的切线方程为y－f(0)＝f′(0)(x－0)，故所求切线方程为x＋y＝0.(2)由已知可得f(x)＝(x－t2＋3)(x－t2)(x－t2－3)＝(x－t2)3－9(x－t2)＝x3－3t2x2＋(3t22－9)x－t32＋9t2.故f′(x)＝3x2－6t2x＋3t22－9.令f′(x)＝0，解得x＝t2－3或x＝t2＋ 3.当x变化时，f′(x)，f(x)的变化情况如下表：所以函数f (x )的极小值点为x ＝t 2＋3，极大值为f (t 2－3)＝(－3)3－9×(－3)＝6 3.[解题技法] 求函数的极值或极值点的步骤 (1)求导数f ′(x )，不要忘记函数f (x )的定义域； (2)求方程f ′(x )＝0的根；(3)检查在方程的根的左右两侧f ′(x )的符号，确定极值点或函数的极值． 考法(二) 已知函数极值点或极值求参数的值或范围[典例] (优质试题·北京高考节选)设函数f (x )＝[ax 2－(3a ＋1)x ＋3a ＋2]e x ，若f (x )在x ＝1处取得极小值，求a 的取值范围．[解] 由f (x )＝[ax 2－(3a ＋1)x ＋3a ＋2]e x ， 得f ′(x )＝[ax 2－(a ＋1)x ＋1]e x ＝(ax －1)(x －1)e x . 若a >1，则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ，1时，f ′(x )<0；当x ∈(1，＋∞)时，f ′(x )>0. 所以f (x )在x ＝1处取得极小值．若a ≤1，则当x ∈(0,1)时，ax －1≤x －1<0， 所以f ′(x )>0.所以1不是f (x )的极小值点．综上可知，a 的取值范围是(1，＋∞)． [解题技法]已知函数极值点或极值求参数的2个要领[专题训练]1．设函数f (x )＝2x ＋ln x ，则( )A ．x ＝12为f (x )的极大值点B ．x ＝12为f (x )的极小值点 C ．x ＝2为f (x )的极大值点D ．x ＝2为f (x )的极小值点解析：选D ∵f (x )＝2x ＋ln x (x >0)， ∴f ′(x )＝－2x 2＋1x ，令f ′(x )＝0，则x ＝2. 当0<x <2时，f ′(x )<0；当x >2时，f ′(x )>0. 所以x ＝2为f (x )的极小值点．2．(优质试题·广州高中综合测试)已知函数f (x )＝x 3＋ax 2＋bx ＋a 2在x ＝1处的极值为10，则数对(a ，b )为( )A ．(－3,3)B ．(－11,4)C ．(4，－11)D ．(－3,3)或(4，－11)解析：选C f ′(x )＝3x 2＋2ax ＋b ，依题意可得⎩⎪⎨⎪⎧f ′(1)＝0，f (1)＝10，即⎩⎪⎨⎪⎧3＋2a ＋b ＝0，1＋a ＋b ＋a 2＝10，消去b 可得a 2－a －12＝0，解得a ＝－3或a ＝4，故⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝－3，b ＝3或⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝4，b ＝－11.当⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－3，b ＝3时，f ′(x )＝3x 2－6x ＋3＝3(x －1)2≥0，这时f (x )无极值，不合题意，舍去，故选C.3．设函数f (x )＝ax 3－2x 2＋x ＋c (a >0)．(1)当a ＝1，且函数f (x )的图象过点(0,1)时，求函数f (x )的极小值； (2)若f (x )在(－∞，＋∞)上无极值点，求a 的取值范围． 解：f ′(x )＝3ax 2－4x ＋1.(1)函数f (x )的图象过点(0,1)时，有f (0)＝c ＝1.当a ＝1时，f (x )＝x 3－2x 2＋x ＋1，f ′(x )＝3x 2－4x ＋1， 由f ′(x )>0，解得x <13或x >1； 由f ′(x )<0，解得13<x <1.所以函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，13和(1，＋∞)上单调递增，在⎝ ⎛⎭⎪⎫13，1上单调递减，所以函数f (x )的极小值是f (1)＝13－2×12＋1＋1＝1. (2)若f (x )在(－∞，＋∞)上无极值点， 则f (x )在(－∞，＋∞)上是单调函数，即f ′(x )＝3ax 2－4x ＋1≥0或f ′(x )＝3ax 2－4x ＋1≤0恒成立． 因为a >0，所以f ′(x )＝3ax 2－4x ＋1≥0在(－∞，＋∞)上恒成立， 则有Δ＝(－4)2－4×3a ×1≤0，即16－12a ≤0，解得a ≥43. 故a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫43，＋∞.考点二 利用导数解决函数的最值问题[典例] (优质试题·北京高考)已知函数f (x )＝e x cos x －x . (1)求曲线y ＝f (x )在点(0，f (0))处的切线方程； (2)求函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上的最大值和最小值． [解] (1)因为f (x )＝e x cos x －x ，所以f ′(x )＝e x (cos x －sin x )－1，f ′(0)＝0. 又因为f (0)＝1，所以曲线y ＝f (x )在点(0，f (0))处的切线方程为y ＝1. (2)设h (x )＝e x (cos x －sin x )－1，则h ′(x )＝e x (cos x －sin x －sin x －cos x )＝－2e x sin x .当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2时，h ′(x )＜0，所以h (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上单调递减．所以对任意x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0，π2，有h (x )＜h (0)＝0，即f ′(x )＜0.所以函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上单调递减．因此f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上的最大值为f (0)＝1，最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＝－π2.[解题技法]导数法求给定区间上函数的最值问题的一般步骤(1)求函数f (x )的导数f ′(x )；(2)求f (x )在给定区间上的单调性和极值； (3)求f (x )在给定区间上的端点值；(4)将f (x )的各极值与f (x )的端点值进行比较，确定f (x )的最大值与最小值； (5)反思回顾，查看关键点，易错点和解题规范． [专题训练]1.(优质试题·珠海摸底)如图，将一张16 cm ×10 cm 的长方形纸片剪下四个全等的小正方形，使得剩余部分经过折叠能糊成一个无盖的长方体纸盒，则这个纸盒的最大容积是________ cm 3.解析：设剪下的四个小正方形的边长为x cm ，则经过折叠以后，糊成的长方体纸盒是一个底面是长为(16－2x ) cm ，宽为(10－2x ) cm 的长方形，其面积为(16－2x )(10－2x )cm 2，长方体纸盒的高为x cm ，则体积V ＝(16－2x )(10－2x )×x ＝4x 3－52x 2＋160x (0<x <5)cm 3，所以V ′＝12(x －2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫x －203，由V ′>0，得0<x <2，则函数V ＝4x 3－52x 2＋160x (0<x <5)在(0,2)上单调递增；由V ′<0，得2<x <5，则函数V ＝4x 3－52x 2＋160x (0<x <5)在(2,5)上单调递减，所以当x ＝2时，V max ＝144(cm 3)．答案：1442．已知函数f (x )＝ln x －ax .(1)若a >0，试判断f (x )在定义域内的单调性； (2)若f (x )在[1，e]上的最小值为32，求实数a 的值．解：(1)由题意得f (x )的定义域是(0，＋∞)，且f ′(x )＝x ＋ax 2， 因为a >0，所以f ′(x )>0， 故f (x )在(0，＋∞)上单调递增． (2)由(1)可得f ′(x )＝x ＋ax 2， 因为x ∈[1，e]，①若a ≥－1，则x ＋a ≥0，即f ′(x )≥0在[1，e]上恒成立， 此时f (x )在[1，e]上单调递增， 所以f (x )min ＝f (1)＝－a ＝32， 所以a ＝－32(舍去)．②若a ≤－e ，则x ＋a ≤0，即f ′(x )≤0在[1，e]上恒成立， 此时f (x )在[1，e]上单调递减， 所以f (x )min ＝f (e)＝1－a e ＝32， 所以a ＝－e2(舍去)．③若－e<a <－1，令f ′(x )＝0，得x ＝－a ，当1<x<－a时，f′(x)<0，所以f(x)在(1，－a)上单调递减；当－a<x<e时，f′(x)>0，所以f(x)在(－a，e)上单调递增，所以f(x)min＝f(－a)＝ln(－a)＋1＝32，所以a＝－ e.综上，a＝－ e.[课时跟踪检测]A级1．(优质试题·辽宁鞍山一中模拟)已知函数f(x)＝x3－3x－1，在区间[－3,2]上的最大值为M，最小值为N，则M－N＝()A．20B．18C．3 D．0解析：选A∵f′(x)＝3x2－3＝3(x－1)(x＋1)，∴f(x)在(－∞，－1)和(1，＋∞)上单调递增，在(－1,1)上单调递减，又∵f(－3)＝－19，f(－1)＝1，f(1)＝－3，f(2)＝1，∴M＝1，N＝－19，M－N＝1－(－19)＝20.2．(优质试题·梅州期末)函数y＝f(x)的导函数的图象如图所示，则下列说法错误的是()A．(－1,3)为函数y＝f(x)的单调递增区间B．(3,5)为函数y＝f(x)的单调递减区间C．函数y＝f(x)在x＝0处取得极大值D．函数y＝f(x)在x＝5处取得极小值解析：选C由函数y＝f(x)的导函数的图象可知，当x<－1或3<x<5时，f′(x)<0，y＝f(x)单调递减；当x>5或－1<x<3时，f′(x)>0，y＝f(x)单调递增．所以函数y＝f(x)的单调递减区间为(－∞，－1)，(3,5)，单调递增区间为(－1,3)，(5，＋∞)．函数y＝f(x)在x＝－1,5处取得极小值，在x＝3处取得极大值，故选项C 错误．3．(优质试题·湖北襄阳四校联考)函数f(x)＝12x2＋x ln x－3x的极值点一定在区间()A．(0,1)内B．(1,2)内C．(2,3)内D．(3,4)内解析：选B函数的极值点即导函数的零点，f′(x)＝x＋ln x＋1－3＝x＋ln x －2，则f′(1)＝－1<0，f′(2)＝ln 2>0，由零点存在性定理得f′(x)的零点在(1,2)内，故选B.4．已知函数f(x)＝x3＋3x2－9x＋1，若f(x)在区间[k,2]上的最大值为28，则实数k的取值范围为()A．[－3，＋∞) B．(－3，＋∞)C．(－∞，－3) D．(－∞，－3]解析：选D由题意知f′(x)＝3x2＋6x－9，令f′(x)＝0，解得x＝1或x＝－3，所以f′(x)，f(x)随x的变化情况如下表：又f(－3)＝28，f(1)＝－4，f(2)＝3，f(x)在区间[k,2]上的最大值为28，所以k≤－3.5．(优质试题·皖南八校联考)已知函数f (x )＝－13x 3＋bx 2＋cx ＋bc 在x ＝1处有极值－43，则b ＝( )A ．－1B ．1C ．1或－1D ．－1或3解析：选A f ′(x )＝－x 2＋2bx ＋c ，因为f (x )在x ＝1处有极值－43，所以⎩⎪⎨⎪⎧f ′(1)＝－1＋2b ＋c ＝0，f (1)＝－13＋b ＋c ＋bc ＝－43，Δ＝4b 2＋4c >0，解得⎩⎪⎨⎪⎧b ＝－1，c ＝3，故选A.6．设直线x ＝t 与函数h (x )＝x 2，g (x )＝ln x 的图象分别交于点M ，N ，则当|MN |最小时t 的值为( )A ．1 B.12 C.52D.22解析：选D 由已知条件可得|MN |＝t 2－ln t ， 设f (t )＝t 2－ln t (t >0)，则f ′(t )＝2t －1t ， 令f ′(t )＝0，得t ＝22，当0<t <22时，f ′(t )<0；当t ＞22时，f ′(t )＞0.∴当t ＝22时，f (t )取得最小值，即|MN |取得最小值时t ＝22.7．(优质试题·江西阶段性检测)已知函数y ＝ax －1x 2在x ＝－1处取得极值，则a ＝________.解析：因为y ′＝a ＋2x 3，所以当x ＝－1时，a －2＝0，所以a ＝2，经验证，。
导数与函数的极值、最值
知识要点
双基巩固
典型例题
易错辨析
提升训练
【解】 (1)因 f(x)＝x3－6x2＋3x＋1， 所以 f′(x)＝3x2－12x＋3， ∴f′(x)＝3(x－2＋ 3)(x－2－ 3)． 当 f′(x)>0 时，x>2－ 3，或 x<2＋ 3； 当 f′(x)<0 时，2－ 3<x<2＋ 3. ∴f(x)的单调增区间是(－∞，2－ 3)，(2＋ 3，＋∞)，单调减 区间是(2－ 3，2＋ 3)．
解析：f′(x)＝x2－4＝(x－2)(x＋2)，令f′(x)＝0得，x1＝－2，x2＝2. 当x＜－2时，f′(x)＞0，－2＜x＜2时，f′(x)＜0，f(x)在x＝－2处取 得极大值．
答案：－2
知识要点
双基巩固
典型例题
易错辨析
提升训练
x2＋a 5．若函数 f(x)＝ 在 x＝1 处取极值，则 a＝________. x＋1 解析：∵f(x)在 x＝1 处取极值，∴f′(1)＝0.
知识要点
双基巩固
典型例题
易错辨析
提升训练
2．函数f(x)的定义域为(a，b)，导函数f′(x)在(a，b)内的图象如图 所示，则函数f(x)在开区间(a，b)内极小值点的个数为( )
A．1
B．2
C．3
D．4
解析：极值点在f′(x)的图象上应是f′(x) 的图象与x轴的交点的横坐标，且极小 值点的左侧图象在x轴下方，右侧图象
知识要点
双基巩固
典型例题
易错辨析
提升训练
∵g(x)在 x＝0 和 x＝2 点处连续， 又∵g(0)＝1，g(1)＝2－ln 4，g(2)＝3－ln 9， 且 2－ln 4<3－ln 9<1， ∴g(x)的最大值是 1， g(x)的最小值是 2－ln 4. 所以在区间[0,2]上原方程恰有两个相异的实根时实数 a 的 取值范围是： 2－ln 4<a≤3－ln 9.
函数的极值与导数
y
y = f ( x)
x3 x x5 x6 b
a
x1
x2 O
x4
结论： 求解函数极值的一般步骤： （1）确定函数的定义域 （2）求方程f’(x)=0的根 （3）用方程f’(x)=0的根，顺次将函数的定义域分成若干个开区间，并列 成表格 （4）由f’(x)在方程f’(x)=0的根左右的符号，来判断f(x)在这个根处取 极值的情况
例： 求出函数 f ( x ) = x 3 3 x 2 9 x 5 的极值. 解
f ( x ) = 3 x 2 6 x 9= 3( x 1)( x 3)
令 f ( x ) = 0，得驻点 x1 = 1, x2 = 3. 列表讨论
x
f ( x )
f ( x)
( ,1)
1
0
极 大 值
( 1,3)
3
0
极 小 值
( 3, )
来自极大值 f ( 1) = 10,
极小值 f ( 3) = 22.
函数的极值与导数
观察图像：
在x1 、 x3处函数值f(x1)、 f(x3) 与x1 、 x3左右近旁各点处
的函数值相比,有什么特点?
f (x2)、 f (x4)比x2 、x4左右近旁各点处的函数值相比呢?
y
f (x1)
f(x3)
y=f(x)
f(x2)
f(x4)
x3 x4 b x
O a
x1
x2
函数的极值定义
y
y
使函数取得极值的点x0称为极 值点
o
x0
x
o
x0
x
设函数f(x)在点x0附近有定义， •如果对X0附近的所有点，都有f(x)<f(x0),
导数与极值
2.三次函数单调性与极值(设x1<x2) (1)当Δ≤0时,①若a>0,则f(x)在R上是增函数;
②若a<0,则f(x)在R上是减函数.
(2)当Δ>0时,①若a>0,则f(x)的增区间为(-∞,x1)和 (x2,+∞),减区间为(x1,x2),f(x1)为极大值,f(x2)为极
小值;②若a<0,则f(x)的减区间为(-∞,x1)和(x2,+∞),
【解析】函数y=f(x)的图象与y=g(x)的图象有且只有 三个不同的交点,即函数φ(x)=g(x)-f(x)的图象与x轴
的正半轴有且只有三个不同的交点.
因为φ(x)=x2-8x+6ln x+m,
6 2x 2 8x 6 2 x 1 x 3 (x＞0)， 所以φ′(x)= 2x 8 x x x
呢?
【解析】由例(2)解析可知:当m=-3或m=1时,直线y=m与 y=f(x)的图象有两个不同的交点;
当m<-3或m>1时,直线y=m与y=f(x)的图象只有一个交点.
2.(变换条件)若本例(2)中条件改为“已知函数f(x)= -x3+ax2-4在x= 4 处取得极值”,其他条件不变,小值f(1)=-3.
作出f(x)的大致图象如图所示:
因为直线y=m与函数y=f(x)的图象有三个不同的交点, 结合f(x)的图象可知,m的取值范围是(-3,1).
【延伸探究】 1.(变换条件,改变问法)若本例(2)“三个不同的交点”
改为“两个不同的交点”结果如何?改为“一个交点”
x x
x 3 x 1
x2
. 令f′(x)=0,得x=1.
当x变化时,f′(x)与f(x)的变化情况如下表: x f′(x) f(x) (0,1) ↘ 1 0 3 (1,+∞) + ↗
函数的极值与导数 课件
互动 2 函数 y＝f(x)在给定区间(a，b)内一定有极值点吗？ 【解析】 不一定．若函数 y＝f(x)在区间(a，b)内是单调函数， 就没有极值点．
例 2 求下列函数的极值： (1)f(x)＝x3－12x； (2)f(x)＝sinx(1＋cosx)(0<x<2π)；
(3)f(x)＝ 2x －2. x2＋1
【思路分析】
求f（x）的定义域 → 求f′（x） →
解方程f′（x）＝0 → 列表分析 → 结论
【解析】 (1)函数 f(x)的定义域为 R；
思考题 2 求下列函数的极值： (1)f(x)＝x3－3x2－9x＋5； (2)f(x)＝lnxx.
【解析】 (1)f′(x)＝3x2－6x－9.
解方程 3x2－6x－9＝0，得 x＝－1 或 x＝3.
当 x 变化时，f′(x)与 f(x)的变化情况如下表：
x
(－∞，－1) －1 (－1，3)
3
【解析】 (1)∵f(x)＝2x2－ekxx＋k， ∴f′(x)＝－2x2＋（ke＋x 4）x－2k. ∵f(x)无极值，∴f′(x)≥0 或 f′(x)≤0 恒成立． ∵ex>0，∴f′(x)与 g(x)＝－2x2＋(k＋4)x－2k 同号． ∵g(x)的二次项系数为－2， ∴g(x)≤0 恒成立，令 Δ＝(k＋4)2－16k＝(k－4)2≤0，则 k＝ 4. ∴当 k＝4 时，f(x)无极值．
【解析】 以 d、e 两点为例，y＝f(x)在点 x＝d 处的函数值 f(d)比它在点 x＝d 附近其他点的函数值都小，f′(d)＝0；在 x＝d 的附近的左侧 f′(x)<0，右侧 f′(x)>0.类似地函数 y＝f(x)在点 x ＝e 的函数值 f(e)比它在 x＝e 附近其他点的函数值都大，f′(e) ＝0；在 x＝e 附近的左侧 f′(x)>0，右侧 f′(x)<0.
导数与函数的极值
导数与函数的极值函数的极值是指函数在某个区间上取得的最大值或最小值。
导数是函数变化率的度量，通过导数我们可以研究函数的极值情况。
在本文中，我们将讨论导数与函数的极值之间的关系以及如何运用导数来确定函数的极值。
1. 导数的定义导数表示函数在某一点上的变化速率。
对于可导函数f(x)，其导数定义为：f'(x) = lim(Δx→0) [f(x+Δx) - f(x)] / Δx其中，Δx表示x的增量，Δx→0表示Δx趋近于0。
导数的值代表了函数在该点的瞬时变化率。
2. 极值的定义函数的极值包括最大值和最小值。
在某个区间上，如果函数在某一点的导数为0，那么该点可能是函数的极值点。
具体而言，若函数在该点的导数由正变负，这个点就是极大值点；若函数在该点的导数由负变正，这个点就是极小值点。
3. 导数与函数极值的关系函数的极值点必然是函数的驻点，即导数为0的点。
然而，只有导数为0的点不一定是极值点。
根据导数的定义，我们可以利用导数判断函数的极值点。
具体来说：- 如果函数在某一点的导数为0，并且导数的符号在此点前后改变，那么该点就是函数的极值点。
- 如果函数在某一点的导数为0，并且导数的符号在此点前后不改变，那么该点可能是函数的驻点但不是极值点。
4. 导数的应用利用导数判断函数的极值点可以帮助我们解决许多实际问题。
例如，在经济学中，我们可以通过求解某种产品的利润函数来确定最大化利润的产量。
通过求解利润函数的导数，我们可以找到使利润最大化的产量。
同样地，在物理学中，我们可以使用导数来分析物体的运动情况。
通过求解位置函数的导数，我们可以找到物体的最大速度和最大加速度的时刻。
此外，在数学建模和优化问题中，导数也是一种重要的工具。
通过确定函数的极值点，我们可以优化函数的性能，以满足特定需求。
5. 导数与极值的例子例如，我们考虑函数f(x) = x^2在区间[0, 2]上的极值问题。
首先，我们求解函数的导数f'(x) = 2x。
1.3.2函数的极值与导数课件人教新课标
重难聚焦
(6)若f(x)在区间(a,b)内有极值,则f(x)在(a,b)内一定不是单调函数, 即在某区间内单调的函数没有极值.
(7)如果函数f(x)在[a,b]上有极值,那么它的极值点的散布是有规 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]上的极大值点、极小值点是交 替出现的.
错因分析:函数在一点处的导数值为0是函数在这点取得极值的 必要条件,而非充分条件.错解中忽略了对得出的两组解进行检验 而出错.一般地,根据极值条件求参数值的问题时,在得到参数的两 组解后,应按照函数在这一点处取得极值所对应的条件进行检验, 考察每一组解所对应的函数在该点处是否能取得极值,从而进行取 舍.
知识梳理
【做一做 2-2】 函数 y=2-x2-x3 的极值情况是( )
A.有极大值,没有极小值
B.有极小值,没有极大值
C.既无极大值也无极小值
D.既有极大值也有极小值
解析:y'=-2x-3x2,令 y'=0,
得
x1=−
2 3
,
x2
=
0.
当x<−
2 3
时,y'<0;
当
−
2 3
<
x
<
0
时,y'>0;当
重难聚焦
(3)极大值与极小值之间无确定的大小关系.在某一点的极小值 也可能大于另一点的极大值,即极大值不一定比极小值大,极小值也 不一定比极大值小.如图所示.
(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.
1.3.2函数的极值与导数
y 极大值 2 0 极小值 x
③下结论 思考】 【思考】函数 f(x)在 x＝0 和 x＝2 处的函数 在 值与这两点附近的函数值有什么关系? 值与这两点附近的函数值有什么关系
函数的极值: 二、新课——函数的极值: 新课 函数的极值
Байду номын сангаас
例3:函数 3:函数 处具有极值， 的值 处具有极值，求a的值
分析：f(x)在 分析：f(x)在 要条件可知， 要条件可知， 解： ∵ ∴ ，
在
处有极值， 处有极值，根据一点是极值点的必 可求出a的值. 可求出a的值.
∴a=2 ∴a=2.
例4:y=alnx+bx2+x在x=1和x=2处 有极值， 有极值，求a、b的值
因此,当 时有极小值,并且 因此 当x=-1时有极小值 并且 极小值=-3; 时有极小值 并且,y 时有极大值,并且 而,当x=1时有极大值 并且 极大值=3. 当 时有极大值 并且,y
思考题:已知函数 思考题 已知函数f(x)=-x3+ax2+b. 已知函数 (1)若函数 若函数f(x)在x=0,x=4处取得极值 且极小值为 处取得极值,且极小值为 若函数 在 处取得极值 且极小值为-1, 的值. 求a、b的值 、 的值 (2)若 x ∈ [0,1],函数 函数f(x)图象上的任意一点的切线斜 若 函数 图象上的任意一点的切线斜 率为k,试讨论 率为 试讨论k≥-1成立的充要条件 . 成立的充要条件 试讨论 2 解:(1)由 f ′( x) = −3 x + 2ax = 0得x=0或x=4a/3.故4a/3=4, 由 或 故 a=6. 由于当x<0时, f ′(x) < 0,当x>0时, f ′(x) > 0.故当 故当x=0时, 由于当 时 时 时 f(x)达到极小值 达到极小值f(0)=b,所以 所以b=-1. 达到极小值 所以 (2)等价于当 x∈[0,1] 时,-3x2+2ax≥-1恒成立 即g(x)= 恒成立,即 等价于当 恒成立 3x2-2ax-1≤0对一切 x ∈[0,1] 恒成立. 对一切 恒成立 由于g(0)=-1≤0,故只需 故只需g(1)=2-2a≤0,即a≥1. 由于 故只需 即 反之,当 恒成立. 反之 当a≥1时,g(x)≤0对一切 x ∈[0,1] 时 对一切 恒成立 所以,a≥1是k≥-1成立的充要条件 是 成立的充要条件. 所以 成立的充要条件
导数与函数的极值
导数与函数的极值引言：导数与函数的极值是微积分中的重要概念，它们被广泛应用于最优化问题、求解方程和曲线的特点等数学和实际问题中。
本文将详细介绍导数和函数的极值以及它们之间的关系。
一、导数的概念和计算方法1.1 导数的定义在数学中，导数是用来描述函数变化率的概念。
对于函数y=f(x)，在某点x处的导数可以定义为函数在该点处的切线斜率。
导数的定义可以表示为：\[f'(x)=\lim_{{\Delta x\to 0}} \frac{{f(x+\Delta x)-f(x)}}{{\Delta x}}\]其中，f'(x)表示函数f(x)在x点处的导数。
1.2 导数的计算方法常见的计算导数的方法有以下几种：（1）使用导数的定义进行计算，即通过求极限的方式；（2）利用函数的基本性质和导数的基本运算法则，如加减法、乘法法则、链式法则等；（3）应用求导法则，例如幂函数、指数函数、对数函数等的导数公式；（4）利用导数的几何意义，例如求直线与曲线的切点等。
二、函数的极值及其判定方法2.1 极大值和极小值在函数的定义域上，如果函数在某一点附近取到最大值或最小值，那么这个点就被称为函数的极大值点或极小值点。
2.2 极值的判定方法常见的判定函数极值的方法有以下几种：（1）利用导数的性质，根据导数的正负可以判断函数在某一点处的增减性。
当导数在极值点处变号时，可以判定函数在该点处取得极值；（2）利用函数的二阶导数，通过判断二阶导数的正负可以确定函数的极值点。
当二阶导数大于零时，函数在该点处取得极小值，当二阶导数小于零时，函数在该点处取得极大值。
三、导数与函数的极值的关系3.1 极值与导数的关系在函数的极值点处，导数必然为零或不存在。
这是因为在极值点附近，函数的变化率为零，即切线的斜率为零。
因此，可以通过导数的零点来确定函数的极值点。
3.2 函数极值点的判定方法如果函数在某点处的导数为零或不存在，那么该点可能是函数的极值点。
《函数的极值与导数》教案完美版
《函数的极值与导数》教案完美版第一章：极值的概念与性质1.1 极值的定义介绍函数极值的概念，解释局部极值和全局极值的区别。
通过图形和实例来说明函数极值的存在性。
1.2 极值的判定条件介绍导数与极值的关系，讲解导数为零的必要性和充分性。
分析一阶导数和二阶导数在极值判定中的作用。
1.3 极值的性质探讨极值的单调性，解释局部极值和全局极值之间的相互关系。
研究极值点的稳定性，分析函数在极值点附近的behavior。
第二章：导数的基本概念与计算2.1 导数的定义引入导数的概念，解释导数表示函数在某一点的瞬时变化率。
通过图形和实例来说明导数的几何意义。
2.2 导数的计算介绍导数的计算规则，包括常数函数、幂函数、指数函数和三角函数的导数。
讲解和练习四则运算、链式法则和高阶导数的计算。
2.3 导数的应用探讨导数在函数图像上的应用，分析函数的单调性、凹凸性和拐点。
引入洛必达法则，讲解其在函数极限计算中的应用。
第三章：函数的单调性与凹凸性3.1 单调性的判定介绍单调性的概念，讲解单调递增和单调递减的定义。
分析导数与函数单调性的关系，给出单调性的判定条件。
3.2 凹凸性的定义与判定引入凹凸性的概念，解释函数凹凸性的几何意义。
讲解凹凸性的判定条件，分析函数图像的凹凸特征。
3.3 单调性与凹凸性的应用探讨单调性和凹凸性在实际问题中的应用，例如最优化问题。
通过实例讲解如何利用单调性和凹凸性来分析函数的性质。
第四章：函数的极值问题4.1 局部极值的判定与计算讲解局部极值的判定条件，分析一阶导数和二阶导数在局部极值问题中的应用。
通过实例来说明局部极值的计算方法。
4.2 全局极值的判定与计算介绍全局极值的概念，讲解全局极值的判定方法。
分析函数在不同区间上的单调性，确定全局极值的存在性和位置。
4.3 实际问题中的应用通过实际问题来探讨函数极值的应用，例如最值问题、优化问题等。
讲解如何利用函数极值来解决实际问题。
第五章：函数的拐点与曲线的凹凸性5.1 拐点的定义与判定引入拐点的概念，解释拐点表示函数图像的凹凸性变化。
函数的极值与导数
f ( x)在开区间(a，b)内存在极小值点 y
1
个.
b x
a
O
25
函数 f ( x) x 3 ax2 bx a 2 在 x 1时有极值10，则a， b的值为
，
解:由题设条件得： f (/1) 10 f (1) 0 解之得
a 3 a 4 或 b 3 b 11
1 a b a 2 10 3 2a b 0
1 3 1 2 所以 f ( x) x x 2 x 3 2
21
(2)
f (x )=x2+x-2
由 f (x ) >0,得x<-2或x>1, 所以f(x)的单调增区间为(-∞,-2) ∪(1,+∞)
由 f (x ) <0,得-2<x<1,
所以f(x)的单调减区间为(-2,1)
22
变式训练
3.3.2函数的极值与导数
1
知识回顾
1 、函数 f(x) 在点 x0 处的导数定义
f ( x0 x) f ( x0 ) y f ( x0 ) lim lim x 0 x x 0 x
2 、某点处导数的几何意义 函数 y = f(x) 在点 x0 处的导数 f (x0) 就是曲线 y = f(x) 在点 M(x0, y0) 处的切线的斜率.
10
练习：求函数f(x)=x3-12x+12的极值。 解： f (x) =3x2-12=3(x-2)(x+2) 令 f (x) =0 得x=2,或x=-2
11
f 当x变化时， (x) , f(x)的变化情况如下表；
(-∞,-2) -2 f (x) + 0 f(x) 单调递增↗ 28 x
高考数学总复习函数的极值与导数PPT课件
互动 2 函数 y＝f(x)在给定区间(a，b)内一定有极值点吗？ 【解析】 不一定．若函数 y＝f(x)在区间(a，b)内是单调函数， 就没有极值点．
(3)已知函数 y＝|x2－2|x|－3|的图像如图所示，由图像指出该 函数的极值．
【解析】 由图像可知：当 x＝±3 时，函数取极小值 0；当 x ＝0 时，函数取极小值 3；当 x＝±1 时，函数取极大值 4.
注：这个函数有五个极值点，其中三个极小值点处的导数均不 存在．
题型二 利用导数求极值
令 f′(x)＝0，得 cosx＝12或 cosx＝－1.
π
5π
当 0<x<2π时，x1＝ 3 ，x2＝π，x3＝ 3 .
当 x 在区间(0，2π)内变化时，f′(x)，f(x)的变化情况如下表：
x f′(x)
f(x)
π (0， 3 )
＋
π 3
0 极大值
33 4
π ( 3 ，π)
－
π
5π (π， 3 )
要点 2 极大值：(对可导函数) 如图，若 b 为极大值点，f(b)为极大值，则必须满足： ①f(b)≥f(x0)(f(x0)表示 f(x)在 x＝b 附近的函数值)； ②f′(b)＝0； ③在 x＝b 附近的左侧，f′(x)>0，函数单调递增； 在 x＝b 附近的右侧，f′(x)<0，函数单调递减．
题型一 根据图像求极值
例 1 如图观察，函数 y＝f(x)在 d、e、f、g、h、i 等点处的 函数值与这些点附近的函数值有什么关系？y＝f(x)在这些点处 的导数值是多少？在这些点附近，y＝f(x)的导数的符号有什么规 律？
函数的极值与导数
极大值 和_______ 极小值 统称为极值． 极值点，_______
练习1：指出下图中的极大值、极小值、极 值点、极值
y y=f(x) P(x1,f(x1)) Q(x2,f(x2)) o a x1 x2 x3 b x
4
2、上图的左右端点是极值点吗？极值点 在图像的什么地方出现？ 3、一个函数只有一个极大值和一个极小 值吗？它的极大值一定大于它的极小值吗？
• 1.理解极大值、极小值的概念． • 2.会用导数求最高次幂不超过三次的 多项式函数的极大值、极小值． 重点： 利用导数求函数的极大值、极小值．
（一）导学案自主探究（一） 在点t=a附近的图像有什么特点（自左向右上 升还是下降）？此点附近的导数符号有什么 变化？在t=a时，函数h(t)在此点的导数是多少？
∴a＝－6，b＝9. ………………………6 分
• (2)f′(x)＝－18x2＋18x＝－18x(x－1) ……… ……… 8分 • 当f′(x)＝0时，x＝0或x＝1. • 当f′(x)>0时，0<x<1； • 当f′(x)<0时，x<0或x>1. ……… ……… ……… ……… 10分 • ∴函数f(x)＝－6x3＋9x2的极小值为 f(0)＝0. ……… 12分
3
当 x 变化时，f′(x)、f(x)的变化情况如下表：
x
－
1
(1，＋
∞)
f ′ (x )
＋
0
－
0
＋
f(
x)
极
大值
极
小值
2 ∴f(x)的递增区间为－∞，－3和(1，＋∞)，递减区间 2 为－3，1. 2 49 2 当 x＝－3时，f(x)有极大值，f－3＝27；
高中数学公式大全导数与函数的极值与最值的计算公式
高中数学公式大全导数与函数的极值与最值的计算公式高中数学公式大全：导数与函数的极值与最值的计算公式在高中数学中，导数与函数的极值与最值是比较重要的概念和计算方法。
它们与函数的变化趋势和最高点或最低点的确定密切相关。
下面将介绍导数与函数极值与最值的计算公式。
一、导数的计算公式导数是函数在某一点的变化速率。
对于常见的函数类型，我们可以使用以下公式来计算导数。
1. 常函数的导数：对于函数f(x)=c（c为常数），其导数为f'(x)=0。
2. 幂函数的导数：对于函数f(x)=x^n（n为实数），其导数为f'(x)=nx^(n-1)。
3. 三角函数的导数：常见的三角函数有正弦函数sin(x)、余弦函数cos(x)和正切函数tan(x)等。
它们的导数分别为：sin'(x)=cos(x)cos'(x)=-sin(x)tan'(x)=sec^2(x)4. 对数函数的导数：常见的对数函数有自然对数函数ln(x)和以10为底的对数函数log(x)等。
它们的导数分别为：ln'(x)=1/xlog'(x)=1/(xln(10))以上是常见函数的导数计算公式，根据需要可以使用链式法则、乘法法则等来计算复杂函数的导数。
二、函数的极值与最值的计算公式函数的极值和最值是指函数图像上的最高点或最低点。
这些点在数学中具有重要的意义，可以用于解决各种实际问题。
下面是函数极值与最值计算的公式。
1. 极值的计算公式：函数在极值点处的导数为0。
因此，要计算函数的极值，需要先找出函数的导数，然后解方程f'(x)=0，求出满足条件的x值，再带回原函数中计算对应的y值。
这些(x, y)即为函数的极值点。
2. 最值的计算公式：函数的最值是在定义域内的取值最大或最小的点。
对于连续函数，可以采用以下方法来计算最值：a. 求出函数在定义域内的导数；b. 计算导数为0点的函数值，以及定义域的两个端点处的函数值；c. 比较上一步骤中的函数值，取最大或最小值的点即为函数的最值点。
高中数学中的导数与函数的极值问题
高中数学中的导数与函数的极值问题在高中数学中，导数与函数的极值问题是一个重要的概念和应用。
导数是函数在某一点的变化率，而函数的极值则是函数在某一区间内的最大值或最小值。
导数与函数的极值问题紧密相关，它们在数学和实际问题中有着广泛的应用。
一、导数的概念与计算方法导数的概念可以理解为函数在某一点的瞬时变化率。
对于函数f(x)，在点x处的导数可以表示为f'(x)或df(x)/dx。
导数的计算方法有很多，常见的有基本导数公式和导数的四则运算法则。
基本导数公式包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数和三角函数等。
例如，对于常数函数f(x)=c，其导数为f'(x)=0；对于幂函数f(x)=x^n，其中n为常数，其导数为f'(x)=nx^(n-1)。
导数的四则运算法则包括求和、差、积和商的导数。
例如，对于函数f(x)=u(x)+v(x)，其中u(x)和v(x)分别为函数u和v，其导数为f'(x)=u'(x)+v'(x)。
二、导数与函数的极值函数在某一区间内的最大值或最小值称为极值。
极值分为极大值和极小值两种情况。
导数与函数的极值问题的关键在于找到函数的驻点和拐点。
驻点是函数的导数为零或不存在的点。
在驻点处，函数的斜率为零或不存在，这意味着函数在该点附近变化趋势的转折点。
通过求解导数为零的方程，可以找到函数的驻点。
对于函数f(x)，如果f'(x)=0，则x为f(x)的驻点。
拐点是函数的导数变化趋势发生突变的点。
在拐点处，函数的曲线由凸转为凹或由凹转为凸。
通过求解导数的二阶导数为零的方程，可以找到函数的拐点。
对于函数f(x)，如果f''(x)=0，则x为f(x)的拐点。
三、应用举例导数与函数的极值问题在实际问题中有广泛的应用。
以下举例说明：1. 最优化问题：导数与函数的极值问题可以帮助我们解决最优化问题，如求解函数的最大值或最小值。
例如，我们想要制作一个矩形的围墙，给定一定的围墙材料，如何确定矩形的长和宽以使得围墙的面积最大？通过求解围墙面积函数的导数，可以找到围墙面积最大的长和宽。
导数与函数的极值
导数与函数的极值在数学中，导数和函数的极值是微积分中的两个重要概念。
导数指的是函数的变化率，而函数的极值则指的是函数在一个区间内的最大值或最小值。
在本文章中，将对导数和函数的极值进行详细的介绍和解释。
一、导数导数，即一个函数在某一点处的变化率。
在微积分中，我们通常设函数为$f(x)$，函数在$x=a$的导数为$f'(a)$。
其中，$a$为一个常数。
导数的计算方法有两种：一是使用导数的定义式，即$\lim_{h \to 0} \frac{f(x+h)-f(x)}{h}$；二是使用求导法则，包括常数规则、幂规则、和差规则、乘积规则、商规则和复合函数求导法则。
这些法则可以帮助我们更便捷地求解导数。
导数的应用非常广泛。
例如，当我们需要求解函数的最大值和最小值时，就需要使用导数的概念和方法。
此外，在物理学和工程学等领域，导数也扮演着重要角色。
二、函数的极值函数的极值是指函数在一个区间内的最大值或最小值。
对于单峰函数来说，极值只有一个；对于多峰函数来说，可能有多个极值。
极值的求解可以使用导数的知识。
当函数在某一点的导数为零时，这个点就可能是函数的极值点。
具体地，当$f'(a)=0$时，$a$就可能是函数的极值点。
我们还需要使用二阶导数来判断极值类型。
若$f''(a) >0$，则函数在$x=a$处取得局部极小值；若$f''(a) < 0$，则函数在$x=a$处取得局部极大值；若$f''(a) = 0$，则需要使用其他方法来进一步判断。
在实际问题中，函数的极值具有非常重要的意义。
例如，在经济学中，极值可以用来判断利润的最大化或成本的最小化；在数学中，极值可以用来求解最优化问题；在物理学中，极值可以用来求解运动问题。
三、导数与函数的极值的关系导数和函数的极值之间存在紧密联系。
在一维函数中，导数为零的点可能是函数的极值点；当导数经过极值点时，导数的符号会发生改变，即从正数变为负数或从负数变为正数。
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y f x
a o b
x
一 极值的定义
• 点a叫做函数y=f(x)的极小值点，函数值f（a）称 为函数y=f(x)的极小值， • 点b叫做函数y=f(x)的极大值点，函数值f（b）称 为函数y=f(x)的极大值 。 • 极大值点极小值点统称为极值点，极大值和极小 值统称为极值
注：极值点指的是自变量的值，极值指的是函数值。
(A) 6
(B) 0
(C) 5
(D) 1
归纳小结
1、极值的定义。 2、判定极值的方法。 ３、求极值的步骤。
思想方法总结： 观察、转化、数形结合。
直线y＝a与函数f(x)＝x3－3x的图象有相异的三 个公共点，则a的取值范围是________． 解析：令f′(x)＝3x2－3＝0， 得x＝±1， 可求得f(x)的极大值为f(－1)＝2， 极小值为f(1)＝－2， 如图所示，－2<a<2时，恰有三个不同公共点． 答案：(－2,2 )
x
极小值点两侧
练习：
下图是导函数 y
Hale Waihona Puke y f ( x) 的图象, 试找出函数 y f ( x) y f ( x)
x3 x x5
的极值点, 并指出哪些是极大值点, 哪些是极小值点.
a x1 O
x2
x4
x6
b
探究4:导数值为0的点一定是函数的极值点吗？
归纳
二 函数在某点取得极值的必要条件和充分 条件分别是什么？
1 2 求函f ( x) x 的极值 x
1 3 3．已知关于 x 的函数 f(x)＝－ x ＋bx2＋cx＋bc，如果 3 4 函数 f(x)在 x＝1 处取极值－ ， 则 b＝________， c＝________. 3
4、 已知f(x)=2x3-3x2+a的极大值为6，那么a等于( )
• 1.理解极值的有关概念． • 2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分 条件． • 3.会用导数求函数的极大值和极小值.
重点难点
重点:利用导数知识求函数的极值
难点:对极大、极小值概念的理解及求可导 函数的极值的步骤
观察图象中，点a和点b处的函数值与它们附 近点的函数值有什么的大小关系？
y
2 例 2． 已知 f(x)＝x ＋ax ＋bx＋c 在 x＝1 与 x＝－ 时都 3
3 2
取得极值． (1)求 a，b 的值； 3 (2)若 f(－1)＝ ，求 f(x)的单调区间和极值． 2
检测提升
1．函数y＝1＋3x－x3有( )
A．极小值－2，极大值2 C．极小值－1，极大值1
B．极小值－2，极大值3 D．极小值－1，极大值3
探究3：函数y=f(x)在极值点的导数值为多少? 在极值点两侧的导数符号有什么规律？
y
y f x
C
d
e
o
f
g
h
x
结论:极值点处导数值为0
演示
探究:极值点两侧导数符号有何规律?
y 极大值点两侧
yf(x)
f (x)>0 f (x)<0
f (x)<0 O x1
f (x)>0
a
x2
b
三．求函数极值的步骤
1 3 例1 求函数 f ( x) x 4 x 4的极值. 3
如何列表，列表中的基本元素有哪些？区间分配 依据是什么？ 各区间对应导数的符号如何判定
图像
求解函数极值的一般步骤 • (1)确定函数的定义域，求导数 f (x) • (2)求方程 f (x)=0的根 • (3)用方程 f (x)=0的根，顺次将函数的定义域 分成若干小开区间，并列成表格. • (4)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。
观察函数y=f(x)的图像
y
y f x
C
d
e
o
f
g
h
x
探究
1、图中有哪些极值点？极值点唯一吗？ 2、极大值一定比极小值大么？
函数极值是在某一点附近的小区间内 定义的，是局部性质。因此一个函数在其 整个定义区间上可能有多个极大值或极小 值，并对同一个函数来说，在某一点的极 大值也可能小于另一点的极小值。