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1、秒杀高考数学题型之求极值或最值【秒杀题型六】:求函数在某区间的极值、最值。【题型1】:极值或最值存在且可求。秒杀策略:关键是求出的单调区间,进而求出极值或最值。求函数的极大(小)值规范答题模板:Step1:求导数;Step2:求方程的所有实数根;Step3:考察在每个根附近从左到右导函数的符号如何变化,如果的符号由正变负,则 是极大值,如果由负变正,则是极小值,如果在=0的根的左、右两侧,的符号不变,则不是极值。可导函数在点取得极值的充要条件是,且在左侧与右侧,符号不同,是为极值点的必要条件,并非充分条件。如,但不是极值点。求函数在的最大(小)值规范答题模板:Step1:求在开区间内所有的极值
2、;Step2:求函数端点的函数值,极值与端点值进行比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值,若最大值或最小值不确定,则一般要采用作差、构造新函数判断。 1.(2014年新课标全国卷II)函数在处导数存在,若;是的极值 点,则 ( ) A.是的充分必要条件 B.是的充分条件,但不是的必要条件 C.是的必要条件,但不是的充分条件 D.既不是的充分条件,也不是的必要条件【解析】:,选C。若函数在处导数存在这一条件去掉,则选D。2.(2017年新课标全国卷II11)若是函数的极值点,则的极小值为 ( )A. B. C. D.1【解析】:由得,的极小值为,选A。3.(高考题)设函数的定义域为,是
3、的极大值点,以下结论一定正确的是 ( ) A. B.是的极小值点 C.是的极小值点 D.是的极小值点 【解析】:极值是一个局部概念,选项A错误;与关于轴对称,是的极大值点,选项B错误;与关于轴对称,是否是的极值点不确定,选项C错误;与关于原点对称,是的极小值点,选D。4.(2018年新课标全国卷I16)已知函数,则的最小值是 。【解析】:最小正周期为,令,即,或,当为函数的极小值点,即或,当即时,比较得。5.(2015年新课标全国卷II21)设函数。 (1)证明:在单调递减,在单调递增; (2)若对于任意,都有,求的取值范围。【解析】:(1)Step1:(超越函数),当时,设,则,在上单调递增
4、,当时,当时,当时,单调递减,当时,单调递增。(2) Step2:可知,而恒成立,只需,Step3:(最大值不确定,所以均代入。)需:,设,在单调递增,在单调递减,而,同理由得,。6.(高考题)设函数(其中)。 (1)当时,求函数的单调区间; (2)当时,求函数在上的最大值。【解析】:(1)Step1:当时,导函数为超越函数可分解因式型,令,得,类比于开口向上的二次函数,函数的递减区间为,递增区间为,。(2)Step2:,令,得,函数的递减区间为,递增区间为,Step3:(最大值不确定,需作差构造函数比较。),和大小不确定,作差比较:令,导函数为超越函数可分解因式型,令,则,在上递减,而,存在
5、使得(存在隐零点,设而不求。),且当时,当时,在上单调递增,在上单调递减,在上恒成立,当且仅当时取得“”。7.(2012年新课标全国卷21)已知函数满足。(1)求的解析式及单调区间;(2)若,求的最大值。【解析】:(1)Step1:,令,得:,令,得,导函数为超越函数可代特值型,令,在上单调递增,当时,单调递减,当时,单调递增。(2)Step2:,得,导函数为纯指数型,当时,在上单调递增,时,与矛盾;当时,得,当时,单调递减,当时,单调递增,不等式等价于,即,。Step3:(最大值不确定,需构造函数比较。)设,设,导函数为超越函数可分解因式型,导函数的符号由确定,当时,单调递减,当时,单调递增
6、,的最大值是,当且仅当,时取到最大值。【题型2】:极值或最值存在但不可求。秒杀策略:存在隐极值,根据导数存在隐零点,确定其大致区间,代入,确定极值的范围;或根据条件或所求范围确定隐零点的范围,代入,确定极值的范围。1.(2017年新课标全国卷II21)已知函数,且。(1)求;(2)证明:存在唯一的极大值点,且.解析:(1)因为,令,则,,当时,单调递减,但,时,(舍去);当时,令,得.当时,单调减;当时,单调增若,则在上单调减,;若,则在上单调增,;若,则,综上,。法二:由,而,即,。法三:分离变量法:,讨论,利用洛必达法则可得。(2),.令,则,令得,当时,单调递减;当时,单调递增所以,因为,所以在和上,即各有一个零点设在和上的零点分别为,因为在上单调减,所以当时,单调增;当时,单调减因此,是的极大值点因为,在上单调增,所以当时,单调减,时,单调增,因此是的极小值点所以,有唯一的极大值点由前面的证明可知,则(或利用直接证明。)因为(设而不求整体代换法),所以,则又,因为,所以因此,