
【考綱要求】
1.借助函數(shù)圖象,了解函數(shù)在某點(diǎn)取得極值的必要和充分條件.
2.會(huì)用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極大值、極小值.
3.會(huì)求閉區(qū)間上函數(shù)的最大值、最小值.
【考點(diǎn)預(yù)測(cè)】
1.函數(shù)的極值
(1)函數(shù)的極小值:
函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x=a的函數(shù)值f(a)比它在點(diǎn)x=a附近其他點(diǎn)的函數(shù)值都小,f′(a)=0;而且在點(diǎn)x=a附近的左側(cè)f′(x)<0,右側(cè)f′(x)>0.則a叫做函數(shù)y=f(x)的極小值點(diǎn),f(a)叫做函數(shù)y=f(x)的極小值.
(2)函數(shù)的極大值:
函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x=b的函數(shù)值f(b)比它在點(diǎn)x=b附近其他點(diǎn)的函數(shù)值都大,f′(b)=0;而且在點(diǎn)x=b附近的左側(cè)f′(x)>0,右側(cè)f′(x)<0.則b叫做函數(shù)y=f(x)的極大值點(diǎn),f(b)叫做函數(shù)y=f(x)的極大值.
(3)極小值點(diǎn)、極大值點(diǎn)統(tǒng)稱(chēng)為極值點(diǎn),極小值和極大值統(tǒng)稱(chēng)為極值.
2.函數(shù)的最大(小)值
(1)函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上有最值的條件:
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.
(2)求y=f(x)在區(qū)間[a,b]上的最大(小)值的步驟:
①求函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)上的極值;
②將函數(shù)y=f(x)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值f(a),f(b)比較,其中最大的一個(gè)是最大值,最小的一個(gè)是最小值.
【常用結(jié)論】
1.求最值時(shí),應(yīng)注意極值點(diǎn)和所給區(qū)間的關(guān)系,關(guān)系不確定時(shí),需要分類(lèi)討論,不可想當(dāng)然認(rèn)為極值就是最值.
2.函數(shù)最值是“整體”概念,而函數(shù)極值是“局部”概念,極大值與極小值之間沒(méi)有必然的大小關(guān)系.
【方法技巧】
1.由圖象判斷函數(shù)y=f(x)的極值,要抓住兩點(diǎn):
(1)由y=f′(x)的圖象與x軸的交點(diǎn),可得函數(shù)y=f(x)的可能極值點(diǎn);
(2)由導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖象可以看出y=f′(x)的值的正負(fù),從而可得函數(shù)y=f(x)的單調(diào)性.兩者結(jié)合可得極值點(diǎn).
2.運(yùn)用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)f(x)極值的一般步驟:
(1)確定函數(shù)f(x)的定義域;
(2)求導(dǎo)數(shù)f′(x);
(3)解方程f′(x)=0,求出函數(shù)定義域內(nèi)的所有根;
(4)列表檢驗(yàn)f′(x)在f′(x)=0的根x0左右兩側(cè)值的符號(hào);
(5)求出極值.
3.已知函數(shù)極值,確定函數(shù)解析式中的參數(shù)時(shí),要注意:根據(jù)極值點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)為0和極值這兩個(gè)條件列方程組,利用待定系數(shù)法求解.
4.導(dǎo)數(shù)值為0不是此點(diǎn)為極值點(diǎn)的充要條件,所以用待定系數(shù)法求解后必須檢驗(yàn).
5.利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)f(x)在[a,b]上的最值的一般步驟:
(1)求函數(shù)在(a,b)內(nèi)的極值.
(2)求函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)處的函數(shù)值f(a),f(b).
(3)將函數(shù)f(x)的各極值與f(a),f(b)比較,其中最大的一個(gè)為最大值,最小的一個(gè)為最小值.
6.求函數(shù)在無(wú)窮區(qū)間(或開(kāi)區(qū)間)上的最值,不僅要研究其極值情況,還要研究其單調(diào)性,并通過(guò)單調(diào)性和極值情況,畫(huà)出函數(shù)的大致圖象,然后借助圖象觀察得到函數(shù)的最值.
二、【題型歸類(lèi)】
【題型一】根據(jù)函數(shù)圖象判斷極值
【典例1】(多選)設(shè)函數(shù)f(x)在R上可導(dǎo),其導(dǎo)函數(shù)為f′(x),且函數(shù)g(x)=xf′(x)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論中一定成立的是( )
A.f(x)有兩個(gè)極值點(diǎn)
B.f(0)為函數(shù)的極大值
C.f(x)有兩個(gè)極小值
D.f(-1)為f(x)的極小值
【典例2】設(shè)函數(shù)f(x)在R上可導(dǎo),其導(dǎo)函數(shù)為f′(x),且函數(shù)y=(x-1)f′(x)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論中正確的是( )
A.函數(shù)f(x)有極大值f(-3)和f(3)
B.函數(shù)f(x)有極小值f(-3)和f(3)
C.函數(shù)f(x)有極小值f(3)和極大值f(-3)
D.函數(shù)f(x)有極小值f(-3)和極大值f(3)
【典例3】(多選)函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖象如圖所示,則( )
A.-3是函數(shù)y=f(x)的極值點(diǎn)
B.-1是函數(shù)y=f(x)的極小值點(diǎn)
C.y=f(x)在區(qū)間(-3,1)上單調(diào)遞增
D.-2是函數(shù)y=f(x)的極大值點(diǎn)
【題型二】求已知函數(shù)的極值
【典例1】已知函數(shù)f(x)=ln x+eq \f(a-1,x),求函數(shù)f(x)的極小值.
【典例2】已知函數(shù)f(x)=x3+6ln x,f′(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù).
(1)求曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程;
(2)求函數(shù)g(x)=f(x)-f′(x)+eq \f(9,x)的單調(diào)區(qū)間和極值.
【典例3】已知函數(shù)f(x)=x2-1-2aln x(a≠0),求函數(shù)f(x)的極值.
【題型三】已知函數(shù)的極值求參數(shù)值(范圍)
【典例1】函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1處取得極值10,則a+b等于( )
A.-7 B.0
C.-7或0 D.-15或6
【典例2】設(shè)函數(shù)g(x)=ln x-mx+eq \f(m,x),若g(x)存在兩個(gè)極值點(diǎn)x1,x2,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
【典例3】設(shè)函數(shù)f(x)=[ax2-(3a+1)x+3a+2]ex.
(1)若曲線y=f(x)在點(diǎn)(2,f(2))處的切線斜率為0,求實(shí)數(shù)a的值;
(2)若f(x)在x=1處取得極小值,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【題型四】利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值
【典例1】函數(shù)y=eq \f(x,ex)在[0,2]上的最大值是( )
A.eq \f(1,e) B.eq \f(2,e2)
C.0 D.eq \f(1,2\r(e))
【典例2】已知函數(shù)f(x)=3ln x-x2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a-\f(1,2)))x在區(qū)間(1,3)上有最大值,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),5)) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),\f(11,2)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\f(11,2))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),5))
【典例3】已知函數(shù)g(x)=aln x+x2-(a+2)x(a∈R).
(1)若a=1,求g(x)在區(qū)間[1,e]上的最大值;
(2)求g(x)在區(qū)間[1,e]上的最小值h(a).
【題型五】構(gòu)造法解決抽象函數(shù)問(wèn)題
【典例1】定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(1)=1,且對(duì)任意x∈R都有f′(x)eq \f(x2+1,2)的解集為( )
A.(1,2) B.(0,1) C.(1,+∞) D.(-1,1)
【典例2】函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f′(x),對(duì)任意x∈R,都有f′(x)>-f(x)成立,若f(ln 2)=eq \f(1,2),則滿足不等式f(x)>eq \f(1,ex)的x的取值范圍是( )
A.(1,+∞) B.(0,1)
C.(ln 2,+∞) D.(0,ln 2)
【典例3】f(x)是定義在R上的偶函數(shù),當(dāng)x0),則a,b的值為( )
A.a(chǎn)=2,b=-29 B.a(chǎn)=3,b=2
C.a(chǎn)=2,b=3 D.以上都不對(duì)
8. 設(shè)a≠0,若x=a為函數(shù)f(x)=a(x-a)2(x-b)的極大值點(diǎn),則( )
A.a(chǎn)b
C.a(chǎn)ba2
【多選題】
9. 已知f(x)=eq \f(3x,ex),則f(x)( )
A.在(-∞,+∞)上單調(diào)遞減
B.在(-∞,1)上單調(diào)遞增
C.有極大值eq \f(3,e),無(wú)極小值
D.有極小值eq \f(3,e),無(wú)極大值
10. 已知函數(shù)f(x)=eq \f(x2+x-1,ex),則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)f(x)存在兩個(gè)不同的零點(diǎn)
B.函數(shù)f(x)既存在極大值又存在極小值
C.當(dāng)-e<k≤0時(shí),方程f(x)=k有且只有兩個(gè)實(shí)根
D.若x∈[t,+∞)時(shí),f(x)max=eq \f(5,e2),則t的最小值為2
11. 對(duì)于函數(shù)f(x)=16ln(1+x)+x2-10x,下列說(shuō)法正確的是( )
A.x=3是函數(shù)f(x)的一個(gè)極值點(diǎn)
B.f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(-1,1),(2,+∞)
C.f(x)在區(qū)間(1,2)上單調(diào)遞減
D.直線y=16ln 3-16與函數(shù)f(x)的圖象有3個(gè)交點(diǎn)
12. 已知函數(shù)f(x)=xln x+x2,x0是函數(shù)f(x)的極值點(diǎn),以下幾個(gè)結(jié)論中正確的是( )
A.0
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