利用导数研究函数的极值(1)——函数的极值
学习目标:理解函数在某点取得极值的必要条件与充分条件.并会求解函数的极大值与极小值. 复习:
复习1:设函数y=f(x) 在某个区间内有导数,如果在这个区间内y0,那么函数y=f(x) 在
这个区间内为 函数;如果在这个区间内y0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的 函数.
复习2:用导数求函数单调区间的步骤:①求函数f(x)的导数f(x). ②令 解不等式,得x的范围就是递增区间.③令 解不等式,得x的范围,就是递减区间 .
新知讲授: 【问题导思】
1. 从远处看大山,一个个山头此起彼伏,山峰与山谷彼此相邻,如果这样的美景在数学中可看作函数的图象,那么一个个山峰和山谷又称作什么呢?. 探究任务一:
问题1.回答下列问题,并填空:
(1)函数yf(x)在a、b、c、d等点的函数值与这些点附近的函数值有什么关系?
(2)yf(x)在这些点的导数值是多少?
(3)在这些点附近,yf(x)的导数的符号有什么规律?
填空:函数yf(x)在点xa的函数值f(a)比它在点xa附近其它点的函数值都 ,f(a) ;且在点xa附近的左侧f(x) 0,右侧f(x) 0.类似地,函数yf(x)在点xb的函数值f(b)比它在点xb附近其它点的函数值都 ,f(b) ;而且在点xb附近的左侧f(x) 0,右侧f(x) 0.
我们把点a叫做函数yf(x)的极小值点,f(a)叫做函数yf(x)的极小值;点b叫做函数yf(x)的极大值点,f(b)叫做函数yf(x)的极大值.
极大值点、极小值点统称为极值点,极大值、极小值统称为极值. 试试:
(1)函数的极值 (填是,不是)唯一的. (2) 一个函数的极大值是否一定大于极小值.
(3)函数的极值点一定出现在区间的 (内,外)部,区间的端点 (能,不能)成为极值点.
(4)导数为0的点是否一定是极值点. 比如:函数f(x)x3在x=0处的导数为 ,但它 (是或不是)极值点.
即:导数为0是点为极值点的 条件. (5)函数极值与单调性有什么关系?
求可导函数的极值的步骤: (1)求导数f′(x);
(2)求方程f′(x)=0的所有实数根;
(3)列表、考察在每个根x0附近,从左到右,导函数f′(x)的符号如何变化. (4)结论.
1
典型例题:
例1.已知函数f(x)x33x29x11. (1)写出函数的递减区间;
(2)讨论函数的极大值和极小值,如有,试写出极值;(3)画出它的大致图象.
练习1.求函数f(x)=(x2-1)3+1的极值.
2
例2.已知函数y=ax3+bx2,当x=1时函数有极大值3, (1)求a,b的值;
(2)求函数y的极小值.
思考:已知函数f(x)ax3bx2cx在点x0处取得极大值5,其导函数yf(x)的图象经过点(1,0),(2,0),如图所示,求 (1) x0的值 (2)a,b,c的值. y
o 2 x 1
总结:求可导函数f(x)的极值的步骤? 作业:学案(2) 检测:16
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