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1、1.3.2函数的极值与导数,自主学习 新知突破,1了解函数极值的概念,会从几何的角度直观理解函数的极值与导数的关系,并会灵活应用 2掌握函数极值的判定及求法 3掌握函数在某一点取得极值的条件 4增强数形结合的思维意识,提高运用导数的基本思想去分析和解决实际问题的能力,已知yf(x)的图象(如图) 问题1当xa时,函数值f(a)有何特点? 提示1在xa的附近,f(a)最小, f(a)并不一定是yf(x)的最小值,问题2试分析在xa的附近导数的符号 提示2在xa附近的左侧,曲线的切线斜率小于零,即f(x)0. 问题3f(a)值是什么? 提示3f(a)0.,若函数yf(x)在点xa的函数值f(a)比
2、它在点xa附近其它点的函数值都小,f(a)_;而且在点xa附近的左侧_,右侧_,就把点a叫做函数yf(x)的极小值点,f(a)叫做函数yf(x)的极小值,极小值点与极小值,0,f(x)0,f(x)0,若函数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大,f(b)_;而且在点xb附近的左侧_ ,右侧_,就把点b叫做函数yf(x)的极大值点,f(b)叫做函数yf(x)的极大值,极大值点与极大值,0,f(x)0,f(x)0,1对函数极值概念的理解 (1)函数的极值是函数的局部性质,它反映了函数在某一点附近的大小情况 (2)由函数极值的定义知道,函数在一个区间的端点处一定不可能取
3、得极值,即端点一定不是函数的极值点 (3)在一个给定的区间上,函数可能有若干个极值点,也可能不存在极值点;函数可能只有极大值,没有极小值,或者只有极小值,没有极大值,也可能既有极大值,又有极小值极大值不一定比极小值大,极小值也不一定比极大值小,求函数yf(x)的极值的方法是: 解方程f(x)0,当f(x0)0时 (1)如果在x0附近的左侧_,右侧_,那么,f(x0)是极大值 (2)如果在x0附近的左侧_,右侧_,那么,f(x0)是极小值,函数极值的求法,f(x)0,f(x)0,f(x)0,f(x)0,2极值点与导数的关系 (1)可导函数的极值点必须是导数为0的点,但导数为0的点不一定是极值点
4、(2)不可导点可能是极值点,也可能不是极值点 (3)导数为0是极值点:yx2,y(0)0,x0是极小值点,1下图是函数yf(x)的导函数yf(x)的图象,给出下列命题:,3是函数yf(x)的极值点; 1是函数yf(x)的最小值点; yf(x)在x0处切线的斜率小于零; yf(x)在区间(3,1)上单调递增 则正确命题的序号是() AB C D,解析:由导函数图象知函数f(x)在(,3)上单调递减,(3,)上单调递增,f(3)0,f(0)0,x3是函数f(x)的极值点,正确 答案:B,2函数y(x21)31的极值点是() A极大值点x1 B极大值点x0 C极小值点x0 D极小值点x1 解析:y6
5、x(x21)20有三个根,x11,x20,x31,由解y0得x0;由解y0得x0,只有x0是极小值点,故选C. 答案:C,3函数f(x)x33x21的极小值点为_ 解析:由f(x)3x26x0, 解得x0或x2. 列表如下: 当x2时,f(x)取得极小值 答案:x2,合作探究 课堂互动,求函数的极值,求下列函数的极值: 思路点拨先确定函数定义域,然后正确求导,再解方程f(x)0,列表分析,求出函数的极值,(1)函数的定义域为R. f(x)x22x3(x1)(x3) 令f(x)0,得x11,x23. 由此可知当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表所示:,当x变化时,f(x)与f(x)的变
6、化情况如下表: 故当x3时函数取得极小值,且f(3)22.,1.求可导函数f(x)极值的步骤: (1)求函数的导数f(x); (2)令f(x)0,求出全部的根x0; (3)列表,方程的根x0将整个定义域分成若干个区间,把x,f(x),f(x)在每个区间内的变化情况列在这个表格内; (4)判断得结论,若导数在x0附近左正右负,则在x0处取得极大值;若左负右正,则取得极小值 2注意事项: (1)不要忽略函数的定义域; (2)要正确地列出表格,不要遗漏区间和分界点,1求下列函数的极值: (1)f(x)x312x; (2)f(x)x2ex. 解析:(1)函数f(x)的定义域为R. f(x)3x2123
7、(x2)(x2) 令f(x)0,得x2或x2.,当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表: 从表中可以看出,当x2时,函数f(x)有极大值, 且f(2)(2)312(2)16; 当x2时,函数f(x)有极小值, 且f(2)2312216.,(2)函数f(x)的定义域为R. f(x)2xexx2ex(x)2xexx2ex x(2x)ex. 令f(x)0,得x0或x2.,已知函数极值求参数,设函数f(x)ax3bx2cx,在x1和x1处有极值,且f(1)1,求a,b,c的值,并求出相应的极值,根据x1列表分析f(x)的符号,f(x)的单调性和极值点. 由上表可以看出, 当x1时,函数有极大值
8、,且f(1)1; 当x1时,函数有极小值,且f(1)1.,已知函数极值情况,逆向应用确定函数的解析式,进而研究函数性质时,注意两点: (1)常根据极值点处导数为0和极值两个条件列方程组,利用待定系数法求解; (2)因为导数值等于零不是此点为极值点的充要条件,所以利用待定系数法求解后必须验证根的合理性,2已知函数f(x)x3ax2bxc,当x1时,取得极大值7;当x3时,取得极小值求这个极小值及a,b,c的值 解析:f(x)3x22axb. 据题意,1,3是方程3x22axb0的两个根, 由根与系数的关系得,极值的综合应用,已知a为实数,函数f(x)x33xa. (1)求函数f(x)的极值,并画
9、出其图象(草图); (2)当a为何值时,方程f(x)0恰好有两个实数根?,思路点拨,(2)结合图象,当极大值a20时,有极小值小于0,此时曲线f(x)与x轴恰有两个交点,即方程f(x)0恰有两个实数根,所以a2满足条件;当极小值a20时,有极大值大于0,此时曲线f(x)与x轴恰有两个交点,即方程f(x)0恰好有两个实数根,所以a2满足条件 综上,当a2时,方程恰有两个实数根.12分,1.如何利用导数画函数的大致图象? 求出函数的极值点和极值,结合函数的单调性及x时,f(x)值的变化趋势,可画出函数的大致图象 2如何利用导数判断方程根的个数? 用求导的方法确定方程根的个数,是一种很有效的方法它通
10、过函数的变化情况,运用数形结合思想来确定函数图象与x轴的交点个数,从而判断方程根的个数,3将本例中(2)改为: f(x)0恰有三个实数根;若只有一个实数根 求实数a的取值范围,若f(x)0恰有一个实数根,如图(2)则有: a20,解得a2,或a22,或a2时,f(x)0只有一个实数根,已知f(x)x33ax2bxa2在x1时有极值0,求常数a,b的值,【错因】根据极值的定义,函数先减后增为极小值,函数先增后减为极大值,此题未验证x1两侧函数的单调性,故求错,当a1,b3时,f(x)3x26x33(x1)20, 所以f(x)在R上为增函数,无极值,故舍去 当a2,b9时,f(x)3x212x93(x1)(x3) 当x(,3)时,f(x)为增函数; 当x(3,1)时,f(x)为减函数; 当x(1,)时,f(x)为增函数 所以f(x)在x1时取得极小值, 因此a2,b9.,谢谢观看!,