高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 第3讲 导数与函数的极值、最值课件 理 新人教A版.ppt

第3讲导数与函数的极值 最值 考试要求1 函数在某点取得极值的必要条件和充分条件 a级要求 2 利用导数求函数的极大值 极小值 闭区间上函数的最大值 最小值 其中多项式函数一般不超过三次 b级要求 知识梳理 1 函数的极值与导数 1 判断f x0 是极值的方法一般地 当函数f x 在点x0处连续且f x0 0 如果在x0附近的左侧f x 0 右侧f x 0 那么f x0 是 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 极大值 2 求可导函数极值的步骤 求f x 求方程的根 检查f x 在方程f x 0的根的左右两侧的符号 如果左正右负 那么f x 在这个根处取得 如果左负右正 那么f x 在这个根处取得 f x 0 极大值 极小值 2 函数的最值与导数 1 函数f x 在 a b 上有最值的条件如果在区间 a b 上函数y f x 的图象是连续不断的曲线 那么它必有最大值和最小值 2 设函数f x 在 a b 上连续且在 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 求f x 在 a b 内的极值 将f x 的各极值与比较 其中最大的一个是最大值 最小的一个是最小值 f a f b 诊断自测 1 判断正误 在括号内打 或 1 函数在某区间上或定义域内极大值是唯一的 2 函数的极大值不一定比极小值大 3 对可导函数f x f x0 0是x0点为极值点的充要条件 4 函数的最大值不一定是极大值 函数的最小值也不一定是极小值 2 苏教版选修2 2p34t8 2 改编 函数f x x3 3x2 2在区间 1 1 上的最大值是 解析 f x 3x2 6x 令f x 0 得x 0或x 2 f x 在 1 0 上是增函数 f x 在 0 1 上是减函数 f x max f x 极大值 f 0 2 答案2 3 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 解析由题意知在x 1处f 1 0 且其左右两侧导数符号左负右正 答案1 4 2015 陕西卷 函数y xex在其极值点处的切线方程为 5 已知f x x3 ax2 a 6 x 1既有极大值又有极小值 则a的取值范围为 答案 3 6 考点一利用导数研究函数的极值问题 微题型1 求不含参函数的极值 1 求a的值 2 求函数f x 的极值 当x 0 5 时 f x 0 故f x 在 0 5 上为减函数 当x 5 时 f x 0 故f x 在 5 上为增函数 由此知函数f x 在x 5时取得极小值f 5 ln5 f x 无极值 规律方法运用导数求可导函数y f x 的极值的步骤 1 先求函数y f x 的定义域 再求函数y f x 的导数f x 2 求方程f x 0的根 3 检查导数f x 在方程根左右的值的符号 微题型2 求含参函数的极值 例1 2 2015 银川一中一模 求函数f x lnx ax a r的极值 规律方法运用导数求可导函数y f x 的极值的步骤 1 先求函数y f x 的定义域 再求函数y f x 的导数f x 2 求方程f x 0的根 3 检查导数f x 在方程根左右的值的符号 微题型3 已知极值求参数 当x变化时 f x f x 的变化情况如下表 规律方法已知函数的极值求参数时 通常利用函数的导数在极值点处的取值等于零来建立关于参数的方程 需注意的是 可导函数在某点处的导数值等于零只是函数在该点处取得极值的必要条件 所以必须对求出的参数值进行检验 看是否符合函数取得极值的条件 训练1 设函数f x ax3 2x2 x c a 0 1 当a 1 且函数图象过 0 1 时 求函数的极小值 2 若f x 在r上无极值点 求a的取值范围 考点二利用导数解决函数的最值问题 1 当x 1时 f x 取得极值 求a的值 2 求f x 在 0 1 上的最小值 规律方法 1 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 求闭区间上可导函数的最值时 对函数的极值是极大值还是极小值可不作判断 直接与端点的函数值比较即可 3 当连续函数的极值点只有一个时 相应的极值必为函数的最值 训练2 2014 江西卷 已知函数f x 4x2 4ax a2 其中a 0 1 当a 4时 求f x 的单调递增区间 2 若f x 在区间 1 4 上的最小值为8 求a的值 考点三利用导数研究生活中的优化问题 例3 某村庄拟修建一个无盖的圆柱形蓄水池 不计厚度 设该蓄水池的底面半径为r米 高为h米 体积为v立方米 假设建造成本仅与表面积有关 侧面的建造成本为100元 平方米 底面的建造成本为160元 平方米 该蓄水池的总建造成本为12000 元 为圆周率 1 将v表示成r的函数v r 并求该函数的定义域 2 讨论函数v r 的单调性 并确定r和h为何值时该蓄水池的体积最大 规律方法求实际问题中的最大值或最小值时 一般是先设自变量 因变量 建立函数关系式 并确定其定义域 利用求函数的最值的方法求解 注意结果应与实际情况相结合 用导数求解实际问题中的最大 小 值时 如果函数在开区间内只有一个极值点 那么依据实际意义 该极值点也就是最值点 1 求a的值 2 若该商品的成本为3元 千克 试确定销售价格x的值 使商场每日销售该商品所获得的利润最大 由上表可得 x 4是函数f x 在区间 3 6 内的极大值点 也是最大值点 所以 当x 4时 函数f x 取得最大值 且最大值等于42 答当销售价格为4元 千克时 商场每日销售该商品所获得的利润最大 思想方法 1 利用导数研究函数的单调性 极值 最值可列表观察函数的变化情况 直观而且条理 减少失分 2 求极值 最值时 要求步骤规范 表格齐全 含参数时 要讨论参数的大小 3 可导函数y f x 在点x0处取得极值的充要条件是f x0 0 且在x0左侧与右侧f x 的符号不同 4 若函数y f x 在区间 a b