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文档简介
1、第十二章 极限与导数,导数的应用,第 讲,5,(第二课时),题型4 利用导数求函数的极值和最值,1. 求函数 的极值. 解:,令f (x)=0,则x=-1或x=2. 所以当x-1时,f (x)0; 当-1x1时,f (x)0; 当x1且x2时,f (x)0. 因为x=1时函数无意义,根据极值点的特 点知x=-1是f(x)的极大值点, 即f(x)极大值=f(-1)=-34, 且f(x)无极小值.,点评:利用导数求函数的极值的步骤是:求导函数;解方程f (x)=0;判断f (x)在f (x)=0的根x0左右的符号,若左负右正,则此点为极小值点;若左正右负,则此点为极大值点;若左右同号,则非极值点.
2、若是求函数在闭区间上的最值,则先求极值,然后与两端点值进行比较可得最值.,题型5 利用导数转化极值与最值条件,2. 设a为实常数,已知函数f(x)=(x2+ax+a)e-x 有极小值0,求a的值. 解:f (x)=(2x+a)e-x+(x2+ax+a)(-e-x) =-e-xx2+(a-2)x. 令f (x)=0,则x2+(a-2)x=0, 所以x=0或x=2-a. (1)当a=2时,f (x)=-e-xx20, 所以f(x)无极值.,(2)当a2时,在(-,0)上,f (x)0; 在(0,2-a)上,f (x)0; 在(2-a,+)上,f (x)0. 所以f(x)极小值=f(0)=a.由已知
3、,a=0. (3)当a2时,在(-,2-a)上,f (x)0; 在(2-a,0)上,f (x)0; 在(0,+)上,f (x)0. 所以f(x)极小值=f(2-a).由已知,f(2-a)=0. 所以(2-a)2+a(2-a)+a=0,解得a=4. 综上分析,a=0或a=4.,点评:函数有极值的必要条件是:f (x)=0,由此可转化得到相应的等式或方程,再进一步转化为所需要的条件.需要注意的是在此条件下得到的结论要检验一下是否为极值.,已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在点x=1处的切线为l:3x-y+1=0.若x= 时,y=f(x)有极值. (1)求a,b,c的值; (
4、2)求y=f(x)在-3,1上的最大值和最小值. 解:(1)由f(x)=x3+ax2+bx+c, 得f (x)=3x2+2ax+b. 当x=1时,切线l的斜率为3,可得2a+b=0; 当x= 时,y=f(x)有极值,则f ( )=0, 即4a+3b+4=0.,由解得a=2,b=-4. 由于切点的横坐标为x=1,所以f(1)=31+1=4. 所以1+a+b+c=4,所以c=5. (2)由(1)可得f(x)=x3+2x2-4x+5, 所以f (x)=3x2+4x-4. 令f (x)=0,得x=-2,x= . 当x变化时,y,y的变化情况如下表:,所以y=f(x)在-3,1上的最大值为13,最小值为
5、 .,1. 函数的极值是一个局部性概念,它反映出函数在某个局部的最大值和最小值情况.一个函数在其定义域内可以有多个极大值和极小值,且极大值与极小值之间没有必然的大小关系,即某个极大值可能小于另一个极小值. 2. 若函数f(x)在区间a,b内连续,且有有限个极值点,则f(x)在这个区间内的极大值点与极小值点是交替出现的(如正弦曲线).,3. 可导函数在极值点的导数一定为0,但导数为0的点(称为驻点)不一定是极值点(例如,函数f(x)=x3在x=0处的导数是0,但它不是极值点),不可导的点可能是极值点(例如,函数f(x)=|x|在x=0处不可导,但它是极小值点),因此,函数的极值点只能在导数为0的
6、点和不可导的点中产生.,4. 函数的最值是一个整体性概念,它反映函数在整个区域(或定义域)内的最大值和最小值情况,函数f(x)有极值未必有最值,反之亦然.极值与最值是两个不同的概念. 5. 若f(x)在闭区间a,b上连续且单调,则f(x)的最大值和最小值分别在区间的两个端点处取得;若连续函数f(x)在开区间(a,b)内只有一个极值点,则该点也是一个最值点.,6. 求可导函数在定义域内的极值的一般步骤是: (1)求f (x),令f (x)=0,求此方程在定义域内的所有实根. (2)检查f (x)在方程f (x)=0的根左右取值的符号.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.,7. 求可导函数在闭区间上的最值
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