第三章 导 数
第03讲 利用导数研究函数的极值,最值 ---讲
1. 了解函数极值的概念及函数在某点取到极值的条件,会用导数求函数的极大值、极小值,会求闭区间上函数的最大值、最小值,会用导数解决某些实际问题. 2. 高考预测:
(1)以研究函数的单调性、单调区间、极值(最值)等问题为主,与不等式、函数与方程、函数的图象等相结合,且有综合化更强的趋势.
(2)单独考查利用导数研究函数的某一性质以小题呈现,综合研究函数的性质以大题呈现; (3)适度关注生活中的优化问题. 3.备考重点:
(1)熟练掌握导数公式及导数的四则运算法则是基础;
(2)熟练掌握利用导数研究函数的单调性、极值(最值)的基本方法,灵活运用数形结合思想、分类讨论思想、函数方程思想等,分析问题解决问题.
知识点1.函数的极值
(1)函数的极小值:
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其它点的函数值都小,f′(a)=0,而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值. (2)函数的极大值:
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近的其他点的函数值都大,f′(b)=0,而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值. 极小值点,极大值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值. 【典例1】(2018年文北京卷)设函数(Ⅰ)若曲线(Ⅱ)若
在
在点
处的切线斜率为0,求a;
.
处取得极小值,求a的取值范围.
,所以
.
【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)【解析】(Ⅰ)因为
,由题设知
(Ⅱ)方法一:由(Ⅰ)得
,即,解得.
.
若a>1,则当若
,则当
时,时,
;当时,,所以
.所以.所以1不是
.
在x=1处取得极小值. 的极小值点.
综上可知,a的取值范围是(1)当a=0时,令x ∴
+ ↗ .方法二:得x=1.
随x的变化情况如下表:
1 0 极大值 ? ↘ 在x=1处取得极大值,不合题意.
得
.①当
无极值,不合题意.
随x的变化情况如下表: 1 0 极大值 ? ↘ ,即a=1时,
,
(2)当a>0时,令∴②当x + ↗ 在上单调递增,∴