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课件网) 1.3.2 函数的极值与导数 庐山 题西林壁 苏轼[宋] 横看成岭侧成峰,远近高低各不同。 不识庐山真面目,只缘身在此山中。 庐山 1,创设情景,引入课题 下图为庐山主峰的部分剖面图: “横看成岭侧成峰,远近高低各不同”描述的是庐山的高低起伏错落有致,在群山中各个山峰的顶端虽然不一定是群山的最高处,但它却是附近的最高点,各个山谷的底端虽然不一定是群山的最底处,但它却是附近的最低点。那么其中到底蕴含了怎样的数学知识和数学思想呢? 2,提出问题,分析探究 (1)极小值点与极小值 如图,一般地,设函数y=f(x)及y=f'(x)在点x=a及其附近有定义,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_____,且_____;而且在点x=a的左侧_____,右侧_____,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. f′(x)<0 f′(x)>0 x y o a b y=f(x) <0 >0 f ’(a)=0 都小 f′(a)=0 3,抽象概括,形成概念 (2)极大值点与极大值 如图,一般地,设函数y=f(x)及y=f'(x)在点x=b及其附近有定义函数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____,且_____;而且在点x=b的左侧_____,右侧_____,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._____、_____统称为极值点,_____和_____统称为极值. f′(x)>0 f′(x)<0 极大值点 极小值点 极大值 极小值 <0 >0 x y o a b y=f(x) 都大 f′(b)=0 f′(b)=0 y a b x1 x2 x3 x4 O x 例1,请认真观察右侧图像,回答以问题: ①图中有哪些是极值点他们对应的极值又是什么? ②a,b是极值点吗? ③极大值一定比极小值大吗? 4,例题选讲,夯实基础 注意: o a x1 x2 x3 x4 b x y P(x1,f(x1)) y=f(x) Q(x2,f(x2)) (1)极值是某一点附近的小区间而言的,是函数的局部性质,不是整体的最值; (2)函数的极值不一定唯一,在整个定义区间内可能有多个极大值和极小值; (3)极大值与极小值没有必然关系,极大值可能比极小值还小. (4)极值点一定在区间的内部,端点不可能成为极值点. 解:f′(x)=3x2-6x-9. 解方程3x2-6x-9=0,得x1=-1,x2=3. 当x变化时,f′(x)与f(x)的变化情况如下表: x (-∞,-1) -1 (-1,3) 3 (3,+∞) f′(x) + 0 - 0 + f(x) 单调递增 10 单调递减 -22 单调递增 因此,当x=-1时函数取得极大值,且极大值为f(-1)=10; 当x=3时函数取得极小值,且极小值为f(3)=-22. 例2求函数 的极值. 求函数极值(极大值,极小值)的一般步骤: (1)确定函数的定义域; (2)求方程 的根; (3)用方程 的根,顺次将函数的定义域分成若干个开区间,并列成表格; (4)由 在方程 的根左右的符号,来判断 在这个根处取极值的情况. 若 左正右负,则 为极大值; 若 左负右正,则 为极小值. 求导 求极点 列表 求极值 定义域 求函数 的极值. 5,自主练习,展示成果 思考:导数为0的点一定是极值点吗? 6,循序渐进,突破难点 例题3:判断函数 有无极值? 结论: 若 是极值,则 ; 反之,若 ,则 不一定是极值. 即函数的导数等于零是函数在该点取得极值的必要不充分条件 7,回顾反思,总结提升: 1、极大值、极小值的定义; 2、利用导数求极值的方法. 数学素养: 知识层面: 数形结合思想;观察、归纳总结思想. “不识庐山真面目,只缘身在此山中”讲的是为什么不能辨别庐山的真面目呢?只因为我们身在庐山之中,我们的视野被庐山的峰峦所局限,我们只能看到庐山的一峰一谷,一丘一壑,要想从整体把握庐山,我们必须走出庐山,全面考虑,那么,这其中又蕴含了怎样的数学知识呢?它其实就是我们下节课要讲的《函数的最值与导 ... ...