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1.3.3 函数的最大(小)值与导数
1.理解函数的最值的概念.(难点)
2.了解函数的最值与极值的区别与联系.(易混点) 3.会用导数求在给定区间上函数的最值.(重点)
[基础·初探]
教材整理 函数的最大(小)值与导数
阅读教材P29~P31“练习”以上部分,完成下列问题. 1.函数的最大(小)值的存在性
一般地,如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条________的曲线,那么它必有最大值与最小值.
2.求函数f(x)在闭区间[a,b]上的最值的步骤 (1)求函数y=f(x)在(a,b)内的________;
(2)将函数y=f(x)的______与______处的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个就是______,最小的一个就是______.
【答案】 1.连续不断 2.(1)极值 (2)各极值 端点 最大值 最小值
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数的最大值一定是函数的极大值.( ) (2)开区间上的单调连续函数无最值.( )
(3)函数f(x)在区间[a,b]上的最大值和最小值一定在两个端点处取得.( ) 【答案】 (1)× (2)√ (3)×
2.函数f(x)=2x-cos x在(-∞,+∞)上( ) A.无最值
B.有极值
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C.有最大值 D.有最小值
【解析】 f′(x)=2+sin x>0恒成立,所以f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,无极值,也无最值.
【答案】 A
[小组合作型]
求函数的最值 已知函数f(x)=(x-k)ex. (1)求f(x)的单调区间;
(2)求f(x)在区间[0,1]上的最小值. 【自主解答】 (1)f′(x)=(x-k+1)ex. 令f′(x)=0,得x=k-1.
当x变化时,f(x)与f′(x)的情况如下表: x f′(x) f(x) (-∞,k-1) — 单调递减↘ k-1 0 -ek-1 (k-1,+∞) + 单调递增↗ 所以,f(x)的单调递减区间是(-∞,k-1);单调递增区间是(k-1,+∞). (2)当k-1≤0,即k≤1时,函数f(x)在[0,1]上单调递增, 所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(0)=-k; 当0 由(1)知f(x)在[0,k-1)上单调递减,在(k-1,1]上单调递增, 所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(k-1)=-ek-1; 当k-1≥1时,即k≥2,函数f(x)在[0,1]上单调递减, 所以f(x)在区间[0,1]上的最小值为f(1)=(1-k)e. 利用导数求函数最值的方法 (1)若函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,在区间(a,b)内只有一个导 精心校对完整版 高中数学-打印版 数值为0的点,且在这一点处取得极值,则该点一定是函数的最值点. (2)求一个函数在闭区间上的最值时,一般是找出该区间上导数值为0的点,无需判断出是极大值点还是极小值点,只需将这些点对应的函数值与端点处的函数值进行比较,其中最大的就是函数的最大值,最小的就是函数的最小值. [再练一题] 1.已知函数f(x)=-x3+3x2+m(x∈[-2,2]),f(x)的最小值为1,则m=__________. 【导学号:62952031】 【解析】 f′(x)=-3x2+6x,x∈[-2,2]. 令f′(x)=0,得x=0或x=2, 当x∈(-2,0)时,f′(x)<0, 当x∈(0,2)时,f′(x)>0, ∴当x=0时,f(x)有极小值,也是最小值. ∴f(0)=m=1. 【答案】 1 已知函数的最值求参数 已知函数f(x)=ax3-6ax2+b,x∈[-1,2]的最大值为3,最小值为- 29,求a,b的值. 【精彩点拨】 首先求出f′(x).然后讨论a的正负,根据函数f(x)的单调性得出用a,b表示的函数的最值,从而列出关于a,b的方程组,求a,b. 【自主解答】 由题设知a≠0,否则f(x)=b为常函数,与题设矛盾. 求导得f′(x)=3ax2-12ax=3ax(x-4), 令f′(x)=0,得x1=0,x2=4(舍去). (1)当a>0,且x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表: x -1 (-1,0) 0 (0,2) 2 精心校对完整版