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课件网) 6.2 利用导数研究函数的性质 6.2.2 导数与函数的极值、最值 第2课时 利用导数研究函数的最值 探究点一 利用导数求函数的最值 探究点二 求解含参数的函数最值问题 探究点三 已知函数的最值求参数的值或 取值范围 【学习目标】 1.感知最大值和最小值的差异,以及函数极值与最值之间的联系 与区别,会求函数的最值; 2.体会导数在研究函数性质(单调性、最值和图象)中的工具性 作用. 知识点一 函数在 上的最值 假设函数在闭区间 上的图象是一条连续不间断的曲线, 则该函数在 上一定能够取得最大值与最小值,函数的最值一定 在极值点或区间端点取得.由于可导函数在区间 内的极值只可能 在使 的点取得,因此把函数在区间端点的值与区间内使 的点的值作比较,最大的就是函数在 上的最大值,最 小的就是最小值. 【诊断分析】 函数的极值与最值有何区别与联系 解:区别:最值是在区间 上的所有函数值相比较最大(小)的 值,是区间内的整体概念; 极值是在区间上的某一个数值 附近相比较最大(小)的函数值, 是一个局部性的概念. 联系:最值在区间端点或极值点处取得,确定最值需比较极值与端点 的函数值的大小. 知识点二 求可导函数在 上的最值的步骤 函数在上连续,在上可导,求函数在 上的最 大值和最小值的步骤如下: (1)求函数在 内的所有_____; (2)计算函数 在_____和_____处的函数值; (3)将函数的各极值和, 进行比较,其中_____的一 个为最大值,_____的一个为最小值. 极值 最大 最小 【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”) (1)若在上有极大值,则极大值一定是 上的最大值. ( ) × (2)若在上有极小值,则极小值一定是 上的最小值. ( ) × (3)若在上有极大值,则最小值一定是在或 处 取得. ( ) × (4)若在上连续,则在 上存在最大值和最小值. ( ) √ [解析] 函数在 上的极值不一定是最值,最值也不一定是极值, 最值不一定会在端点处取得,而在 上一定存在最大值和最小值. 知识点三 可导函数在 上的最值 函数在 上连续且可导. (1)函数 不一定有最大值与最小值; (2)若函数在 上只有一个极值,且是极大(小)值,则这个 极大(小)值就是函数在 上的_____. 最大(小)值 探究点一 利用导数求函数的最值 [提问] 函数 的图象的最高点和最低点对应的横坐标分别 为函数的最大值点和最小值点.如果函数 存在最大值,那么其 最大值是否唯一 最大值点是否唯一 解:最大值唯一,最大值点不一定唯一. 例1 求函数, 的最值. 解:, , 令,解得, . 当变化时,, 的变化情况如下表所示: - 0 0 - 极小 值 极大 值 由上表知,为极大值点, 为极小值点, , , , . 通过比较知,, . 变式 [2024·上海南洋中学高二期末] 函数 在 上的最大值为____,最小值为___. 7 [解析] 由题可得 , 当时,,当时, , 所以在上单调递增,在 上单调递减, 所以在上的最大值为 , 又,,且, 所以在 上的最小值为 . [素养小结] (1)求函数在区间 上的最值的步骤: ①求导函数,不要忘记函数 的定义域; ②求方程 的根; ③判断在方程的根的左右两侧的符号,确定函数 的极值; ④求函数 在区间端点处的函数值,将区间端点处的函数值与极 值比较,取最大的为最大值,最小的为最小值. (2)若函数在闭区间 上连续且单调,则最大值、最小值在端点 处取得. 探究点二 求解含参数的函数最值问题 例2 [2023·合肥一中高二期中] 已知函数 ,当 时,有极大值,且 . (1)求函数 的解析式; 解:因为 , 所以 , 因为当时, 有极大值, 所以,即,解得 . 当时, . 令,得;令,得或 . 所以在上单调递增,在上单调递减,在 上单调递增, 故在 处取得极大值,符合题目条件. 又,所以 , ... ...