3.3.2 函数的极值与导数
学 习 目 标
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核 心 素 养
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1.了解极值的概念,理解极值与导数的关系.(难点)
2.掌握利用导数求函数极值的步骤,能熟练地求函数的极值.(重点)
3.会根据函数的极值求参数的值.(难点)
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1.通过学习极值的概念,培养学生数学抽象与直观想象的素养.
2.借助极值的求法,提升逻辑推理与数学运算的素养.
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1.极值点与极值的概念
(1)极小值点与极小值
如图,函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则把点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)极大值点与极大值
如(1)中图,函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则把点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.
思考:区间[a,b]的端点a,b能作为极大值点或极小值点吗?
[提示] 不能,极大值点和极小值点只能是区间内部的点.
2.极值的定义
(1)极小值点、极大值点统称为极值点.
(2)极大值与极小值统称为极值.
3.求函数y=f(x)的极值的方法
解方程f′(x)=0,当f′(x0)=0时,
(1)如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是极大值.
(2)如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f(x0)是极小值.
1.函数y=x3+1的极大值是( )
A.1 B.0
C.2 D.不存在
D [y′=3x2≥0,则函数y=x3+1在R上是增函数,不存在极大值.]
2.函数f(x)的定义域为R,导函数f′(x)的图象如图所示,则函数f(x)( )
A.无极大值点,有四个极小值点
B.有三个极大值点,两个极小值点
C.有两个极大值点,两个极小值点
D.有四个极大值点,无极小值点
C [当f′(x)的符号由正变负时,f(x)有极大值,当f′(x)的符号由负变正时,f(x)有极小值.由函数图象易知,函数有两个极大值点,两个极小值点.]
3.下列说法不正确的是( )
A.函数y=x2有极小值
B.函数y=sin x有无数个极值
C.函数y=2x没有极值
D.x=0是函数y=x3的极值点
D [∵y=x3,∴y′=3x2≥0,∴y=x3无极值.(或者直接观察图象可知A,B,C正确,D错误)]