
極小值點和極大值點統(tǒng)稱為⑤ 極值點 ,極小值和極大值統(tǒng)稱為⑥ 極值 .
易錯警示
(1)極值點不是點,若函數(shù)f(x)在x=x1時取得極大值,則x1為極大值點,極大值為
f(x1).
(2)極大值與極小值的大小沒有必然關(guān)系,極小值可能比極大值大.
(3)有極值的函數(shù)一定不是單調(diào)函數(shù).
(4)導(dǎo)數(shù)值為0的點不一定是函數(shù)的極值點.例如,f(x)=x3,f'(0)=0,但x=0不是極值點.
2.函數(shù)的最大(?。┲?br>如果在區(qū)間[a,b]上函數(shù)y=f(x)的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,那么它必有最大值和最小值.
辨析比較
函數(shù)極值與最值的區(qū)別與聯(lián)系
1.[易錯題]下列說法正確的是( C )
A.函數(shù)的極大值比極小值大
B.函數(shù)在某區(qū)間上或定義域內(nèi)的極大值是唯一的
C.函數(shù)的最大值不一定是極大值,極大值也不一定是最大值
D.f'(x0)=0是x0為可導(dǎo)函數(shù)y=f(x)的極值點的充分不必要條件
解析 對于A,由極大值與極小值的概念可知,函數(shù)的極大值不一定比極小值大;對于B,函數(shù)在某區(qū)間上或定義域內(nèi)如果有最大值,則最大值是唯一的,但極大值不一定;對于C,由極大值與最大值的概念可知C正確;對于D,在函數(shù)的極值點處f'(x0)=0,但是使f'(x0)=0成立的x0未必是極值點,如當(dāng)x0為定義域的左右端點時f'(x0)可以等于0,但此時x0不是極值點.
2.設(shè)函數(shù)f(x)的定義域為R,x0(x0≠0)是f(x)的極大值點,則下列結(jié)論一定正確的是( D )
A.?x∈R,f(x)≤f(x0)B.-x0是y=f(-x)的極小值點
C.-x0是y=-f(x)的極小值點D.-x0是y=-f(-x)的極小值點
解析 極值是函數(shù)的一種局部性質(zhì),因此不能確定在整個定義域上f(x0)是否最大,故A錯誤;因為函數(shù)f(x)與y=f(-x)的圖象關(guān)于y軸對稱,所以-x0是y=f(-x)的極大值點,故B錯誤;因為函數(shù)f(x)與y=-f(x)的圖象關(guān)于x軸對稱,所以x0是y=
-f(x)的極小值點,而-x0是否為y=-f(x)的極小值點不確定,故C錯誤;因為函數(shù)f(x)與y=-f(-x)的圖象關(guān)于原點對稱,所以-x0是y=-f(-x)的極小值點,選項D正確.
3.[2024遼寧省部分學(xué)校聯(lián)考]函數(shù)f(x)=(-2x+4)ex在區(qū)間[1,+∞)上的最大值為 2e .
解析 f'(x)=(-2x+2)ex,當(dāng)x∈[1,+∞)時,f'(x)≤0,f(x)單調(diào)遞減,所以f(x)max=f(1)=2e.
4.若函數(shù)f(x)=x3-ax2+2x-1有極值,則實數(shù)a的取值范圍是 (-∞,-6)∪(6,+∞) .
解析 由已知,得f'(x)=3x2-2ax+2.因為函數(shù)f(x)有極值,所以f'(x)=0有變號零點,所以Δ=4a2-24>0,解得a>6或a<-6,所以實數(shù)a的取值范圍為(-∞,
-6)∪(6,+∞).
研透高考 明確方向
命題點1 導(dǎo)函數(shù)圖象的應(yīng)用
例1 (1)[浙江高考]函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)y=f'(x)的圖象如圖所示,則函數(shù)y=f(x)的圖象可能是( D )
A B
C D
解析 根據(jù)題意,已知導(dǎo)函數(shù)的圖象與x軸有三個交點,且每個交點的兩邊導(dǎo)函數(shù)值的符號相反,因此函數(shù)f(x)在這些零點處取得極值,根據(jù)f(x)有兩個極小值和一個極大值可排除A,C;記導(dǎo)函數(shù)f'(x)的零點從左到右分別為x1,x2,x3,又在(-∞,x1)上
f'(x)<0,在(x1,x2)上f'(x)>0,所以函數(shù)f(x)在(-∞,x1)上單調(diào)遞減,在(x1,x2)上單調(diào)遞增,由x2>0排除B.故選D.
(2)[多選/2024陜西省漢中市聯(lián)考]設(shè)f'(x)是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),y=f'(x)的圖象如圖所示,則下列說法正確的是( BC )
A.函數(shù)一定有三個零點
B.函數(shù)一定有三個極值點
C.函數(shù)有最小值
D.函數(shù)圖象一定經(jīng)過坐標(biāo)原點
解析 易知函數(shù)f(x)在(-∞,0),(1,2)上單調(diào)遞減,在(0,1),(2,+∞)上單調(diào)遞增,所以函數(shù)f(x)一定有三個極值點0,1,2,B正確;函數(shù)f(x)有最小值,為f(0),f(2)中的較小者,C正確;函數(shù)f(x)的圖象可能都在x軸上方,其零點個數(shù)可能是0,A錯誤;函數(shù)f(x)的圖象不一定過原點,D錯誤.故選BC.
方法技巧
根據(jù)函數(shù)圖象判斷極值的方法
(1)由y=f'(x)的圖象與x軸的交點,可得函數(shù)y=f(x)的可能極值點.
(2)由y=f'(x)的圖象可以看出y=f'(x)的值的正負,從而可得函數(shù)y=f(x)的單調(diào)性,進而求得極值(點).
注意 要看清楚所給圖象是原函數(shù)的圖象還是導(dǎo)函數(shù)的圖象.
訓(xùn)練1 [多選]已知函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)y=f'(x)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是( AB )
A.f(a)<f(b)<f(c)
B.f(e)<f(d)<f(c)
C.x=c時,f(x)取得最大值
D.x=d時,f(x)取得最小值
解析 由f'(x)的圖象可知,當(dāng)x∈(-∞,c)∪(e,+∞)時,f'(x)>0;當(dāng)x∈(c,e)時,f'(x)<0.所以f(x)在(-∞,c),(e,+∞)上單調(diào)遞增,在(c,e)上單調(diào)遞減.對于A,因為a<b<c,所以f(a)<f(b)<f(c),A正確;對于B,因為c<d<e,所以f(e)<f(d)<f(c),B正確;對于C,由單調(diào)性知f(c)為極大值,當(dāng)x>e時,可能存在f(x0)>f(c),C錯誤;對于D,由單調(diào)性知f(e)<f(d),D錯誤.
命題點2 利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值
角度1 求函數(shù)的極值
例2 [全國卷Ⅱ]若x=-2是函數(shù)f(x)=(x2+ax-1)ex-1的極值點,則f(x)的極小值為( A )
A.-1B.-2e-3C.5e-3D.1
解析 因為f(x)=(x2+ax-1)ex-1,所以f'(x)=(2x+a)ex-1+(x2+ax-1)ex-1=[x2+(a+2)x+a-1]ex-1.因為x=-2是函數(shù)f(x)=(x2+ax-1)ex-1的極值點,所以-2是x2+(a+2)x+a-1=0的根,將x=-2代入解得a=-1,所以f'(x)=(x2+x-2)ex-1=(x+2)(x-1)ex-1.令f'(x)>0,解得x<-2或x>1,令f'(x)<0,解得-2<x<1,所以f(x)在(-∞,-2)上單調(diào)遞增,在(-2,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增,所以當(dāng)x=1時,f(x)取得極小值,且f(x)極小值=f(1)=-1,故選A.
方法技巧
求可導(dǎo)函數(shù)f(x)的極值的步驟
(1)確定函數(shù)的定義域,求導(dǎo)數(shù)f'(x);
(2)求方程f'(x)=0的根;
(3)判斷f'(x)在方程f'(x)=0的根附近的左右兩側(cè)的符號;
(4)求出極值.
角度2 已知函數(shù)的極值(點)求參數(shù)
例3 (1)[多選/2023新高考卷Ⅱ]若函數(shù)f(x)=alnx+bx+cx2(a≠0)既有極大值也有極小值,則( BCD )
A.bc>0B.ab>0
C.b2+8ac>0D.ac<0
解析 因為函數(shù)f(x)=alnx+bx+cx2(a≠0),所以函數(shù)f(x)的定義域為(0,
+∞),f'(x)=ax2-bx-2cx3,因為函數(shù)f(x)既有極大值也有極小值,所以關(guān)于x的方程ax2-bx-2c=0有兩個不等的正實根x1,x2,則Δ>0,x1+x2>0,x1x2>0,即b2+8ac>0,ba>0,-2ca>0,所以b2+8ac>0,ab>0,ac0,f '(3)0,1-6+a-12
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這是一份高考數(shù)學(xué)統(tǒng)考一輪復(fù)習(xí)第3章3.2.2利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值最值學(xué)案,共7頁。
高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)第2章函數(shù)導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用第3講函數(shù)的單調(diào)性與最值學(xué)案
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