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3.2利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值 學(xué)習(xí)目標(biāo): ⒈理解函數(shù)的最大值和最小值的概念.掌握可導(dǎo)函數(shù)在閉區(qū)間上所有點(diǎn)(包括端點(diǎn))處的函數(shù)中的最大值必有的充分條件, ⒉掌握用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值及最值的方法和步驟 學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn): 利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最大值和最小值的方法. 自主學(xué)習(xí) 一.知識(shí)再現(xiàn): 求可導(dǎo)函數(shù)f(x)的極值的步驟: (1)確定函數(shù)的定義區(qū)間.求導(dǎo)數(shù)f′(x) (2)求方程f′(x)=0的根 (3)用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為0的點(diǎn).順次將函數(shù)的定義區(qū)間分成若干小開(kāi)區(qū)間.并列成表格.檢查f′(x)在方程根左右的值的符號(hào).如果左正右負(fù).那么f(x)在這個(gè)根處取得極大值,如果左負(fù)右正.那么f(x)在這個(gè)根處取得極小值,如果左右不改變符號(hào).那么f(x)在這個(gè)根處無(wú)極值 二.新課探究 1.函數(shù)的最大值和最小值 觀察圖中一個(gè)定義在閉 區(qū)間上的函數(shù)的 圖象.圖中與是 極小值.是極大值.函 數(shù)在上的最大值 是.最小值是. 一般地.在閉區(qū)間上連續(xù)的函數(shù)在上必有最大值 與最小值. 說(shuō)明:⑴在開(kāi)區(qū)間內(nèi)連續(xù)的函數(shù)不一定有最大值與最小值.如函數(shù)在內(nèi)連續(xù).但沒(méi)有最大值與最小值, ⑵函數(shù)的最值是比較整個(gè)定義域內(nèi)的函數(shù)值得出的,函數(shù)的極值是比較極值點(diǎn)附近函數(shù)值得出的. ⑶函數(shù)在閉區(qū)間上連續(xù).是在閉區(qū)間上有最大值與最小值的充分條件而非必要條件. (4)函數(shù)在其定義區(qū)間上的最大值.最小值最多各有一個(gè).而函數(shù)的極值可能不止一個(gè).也可能沒(méi)有一個(gè) 2.利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值步驟: 由上面函數(shù)的圖象可以看出.只要把連續(xù)函數(shù)所有的極值與定義區(qū)間端點(diǎn)的函數(shù)值進(jìn)行比較.就可以得出函數(shù)的最值了. 設(shè)函數(shù)在上連續(xù).在內(nèi)可導(dǎo).則求在上的最大值與最小值的步驟如下: ⑴求在內(nèi)的極值, ⑵將的各極值與.比較得出函數(shù)在上的最值 三.例題解析: 例1求函數(shù)在區(qū)間上的最大值與最小值 解:先求導(dǎo)數(shù).得 令=0即解得 導(dǎo)數(shù)的正負(fù)以及.如下表 X -2 -1 0 (0,1) 1 (1,2) 2 y/ - 0 + 0 - 0 + y 13 ↘ 4 ↗ 5 ↘ 4 ↗ 13 從上表知.當(dāng)時(shí).函數(shù)有最大值13.當(dāng)時(shí).函數(shù)有最小 值4 例2 已知,∈.是否存在實(shí)數(shù) ,使同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件:(1))在(0.1)上是減 函數(shù).在[1.+∞)上是增函數(shù),(2)的最小值是1.若存在.求 出.若不存在.說(shuō)明理由. 解:設(shè)g(x)= ∵f(x)在(0.1)上是減函數(shù). 在[1.+∞)上是增函數(shù) ∴g(x)在(0.1)上是減函數(shù).在[1.+∞)上是增函數(shù). ∴ ∴ 解得 經(jīng)檢驗(yàn).a=1,b=1時(shí).f(x)滿足題設(shè)的兩個(gè)條件. 課堂鞏固: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

已知函數(shù)其中a>0.

(I)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;

(II)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(-2,0)內(nèi)恰有兩個(gè)零點(diǎn),求a的取值范圍;

(III)當(dāng)a=1時(shí),設(shè)函數(shù)f(x)在區(qū)間[t,t+3]上的最大值為M(t),最小值為m(t),記g(t)=M(t)-m(t),求函數(shù)g(t)在區(qū)間[-3,-1]上的最小值。

【考點(diǎn)定位】本小題主要考查導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、函數(shù)的零點(diǎn),函數(shù)的最值等基礎(chǔ)知識(shí).考查函數(shù)思想、分類討論思想.考查綜合分析和解決問(wèn)題的能力.

 

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已知函數(shù)

(Ⅰ)求的單調(diào)減區(qū)間;

(Ⅱ)若在區(qū)間[-2,2].上的最大值為20,求它在該區(qū)間上的最小值.

【解析】(1)求導(dǎo)令導(dǎo)數(shù)小于零.

(2)利用導(dǎo)數(shù)列表求極值,最值即可.

 

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函數(shù)f(x)=(2x+3)2的導(dǎo)數(shù)f′(x)=           

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已知函數(shù)f(x)及f(x)的導(dǎo)函數(shù)(x),求[f(x)+3]2的導(dǎo)數(shù).

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已知R,函數(shù)

⑴若函數(shù)沒(méi)有零點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍;

⑵若函數(shù)存在極大值,并記為,求的表達(dá)式;

⑶當(dāng)時(shí),求證:

【解析】(1)求導(dǎo)研究函數(shù)f(x)的最值,說(shuō)明函數(shù)f(x)的最大值<0,或f(x)的最小值>0.

(2)根據(jù)第(1)問(wèn)的求解過(guò)程,直接得到g(m).

(3)構(gòu)造函數(shù),證明即可,然后利用導(dǎo)數(shù)求g(x)的最小值.

 

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