结合函数的图象,了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求不超过三次的多项式函数的极大值、极小值;体会导数方法在研究函数性质中的一般性和有效性. | |
重点:利用导数的知识求函数的极值. 难点:函数的极值与导数的关系. | |
方 法:合作探究 | |
一新知导学 1.如图是函数y=f(x)的图象,在x=a邻近的左侧f(x)单调递______,f ′(x)______0,右侧f(x)单调递______,f ′(x) ______0,在x=a邻近的函数值都比f(a)小,且f ′(a)_____0.在x=b邻近情形恰好相反,图形上与a类似的点还有__________,(e,f(e)),与b类似的点还有__________ . 我们把点a叫做函数f(x)的极______值点,f(a)是函数的一个极______值;把点b叫做函数f(x)的极______值点,f(b)是函数的一个极______值. 2.一般地,已知函数y=f(x)及其定义域内一点x0,对于包含x0在内的开区间内的所有点x,如果都有__________,则称函数f(x)在点x0处取得__________,并把x0称为函数f(x)的一个___________;如果都有__________,则称函数f(x)在点x0处取得__________,并把x0称为函数f(x)的一个__________.极大值与极小值统称为__________,极大值点与极小值点统称为__________. 3.理解极值概念时需注意的几点 (1)函数的极值是一个局部性的概念,是仅对某一点的左右两侧__________的点而言的. (2)极值点是函数__________的点,而函数定义域的端点绝不是函数的极值点. (3)若f(x)在定义域[a,b]内有极值,那么f(x)在[a,b]内绝不是单调函数,即在定义域区间上的单调函数_________极值. (4)极大值与极小值没有必然的大小关系.一个函数在其定义域内可以有许多个极小值和极大值,在某一点的极小值可能大于另一点的极_______值.(如图) 牛刀小试 1.函数y=x3+1的极大值是( ) A.1 B.0 C.2 D.不存在 2.下列说法正确的是( ) A.函数在闭区间上的极大值一定比极小值大 B.函数在闭区间上的极大值一定比极小值小 C.函数f(x)=|x|只有一个极小值 D.函数y=f(x)在区间(a,b)上一定存在极值 3.函数y=x3-6x的极大值为( ) A.4 B.3 C.-3 D.-4 4.函数y=2x3-15x2+36x-24的极大值为__________,极小值为__________.内蒙古最烂的二本学校 二例题分析 例1求函数y=3x3-x+1的极值. 练习:设函数f(x)=x3-ax2-9x的导函数为f ′(x),且f ′(2)=15. (1)求函数f(x)的图象在x=0处的切线方程; (2)求函数f(x)的极值. 例2已知函数f(x)=x3-3ax2+2bx在点x=1处的极小值为-1,试确定a、b的值,并求f(x)的单调区间. 练习:设函数f(x)=(x-a)2lnx,a∈R.若x=e为y=f(x)的极值点,求实数a. 例3右图是函数y=f(x)的导函数y=f ′(x)的图象,对此图象,有如下结论: ①在区间(-2,1)内f(x)是增函数; ②在区间(1,3)内f(x)是减函数; ③x=2时,f(x)取到极大值; ④在x=3时,f(x)取到极小值. 其中正确的是__________(将你认为正确的序号填在横线上). 练习:函数f(x)的定义域为R,导函数f ′(x)的图象如图所示,则函数f(x)( ) A.无极大值点、有四个极小值点 B.有一个极大值点、两个极小值点 C.有两个极大值点、两个极小值点 D.有四个极大值点、无极小值点 例4 若a≠福建事业单位成绩查询0,试求函数f(x)=-ax3-x2+a2x2+2ax的单调区间与极值. 例5已知f(x)=x3+3ax2+bx+a2在x=-1时有极值0,求常数a、b的值. 三作业 一、选择题 1.(2015·杭州高二检测)函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f ′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 2.已知函数y=x3-3x+c的图象与x轴恰有两个公共点,则c=(2020年国家公务员考试报名时间 ) A.-2或2 B.-9或3 C.-1或1 D.-3或1 3.设函数f(x)=xex,则 ( ) A.x=1为f(x)的极大值点 B.x=1为f(x)的极小值点 C.x=-1为f(x)的极大值点 D.x=-1为f(x)的极小值点 4.函数y=ax3+bx2取得极大值或极小值时的x的值分别为0和,则( ) A.a-2b=0 B.2a-b=0 C.2a+b=0 D.a+2b=0 5.设函数f(x)=+lnx,则( ) A.x=为f(x)的极大值点 B.x=为f(x)的极小值点 C.x=2为f(x)的极大值点 D.x=2为f(招聘求职网x)的极小值点 6.若a>0,河南高校招聘b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1处有极值,则ab的最大值等于( ) A.2 B.3 C.6 D.9 二、填空题 7.函数f(x)=-x3+x2+2x取得极小值时,x的值是________. 8.(2015·陕西文)函数y=xex在其极值点处的切线方程为________. 9.若函数f(x)=x3-6bx+3b在(0,1)内有极小值,则实数b的取值范围是________. 三、解答题 10.设函数y=x3+ax2+bx+c的图象如图所示,且与y=0在原点相切,若函数的极小值为-4. (1)求a,b,c的值;(2)求函数的递减区间. 答案aadddd 7.-1 8.y=- 9.0<b< 10. [解析] (1)因为函数的图象经过点(0,0), 易得c=0. 又图象与x轴相切于点(0,0),且y′=3x2+2ax+b, 故0=3×02+2a×0+b,解得b=0. 所以y=x3+ax2,则y′=3x2+2ax. 令y′=0,解得x=第二个百年目标指的是什么?0或x=-a, 即x=0和x=-a是极值点. 由图象知函数在x=0处取极大值, 故在x=-a时取极小值. 当x=-a时,函数有极小值-4, 所以(-a)3+a(-)2=-4, 整理得a3=-27,解得a=-3.故a=-3,b=0,c=0. (2)由(1)得y=x3-3x2,则y′=3x2-6x, 令y′<0,即y′=3x2-6x<0,解得0<x<2, 所以,函数的递减区间是(0,2). | 课堂随笔: 后记与感悟: |
河北省承德市高中数学第三章导数及其应用3.3.2函数的极值与导数导学案...
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