课件编号5505250

高中数学第一章导数及其应用1.3.2利用导数研究函数极值课件 新人教B版选修2_2(38张)

日期:2024-05-02 科目:数学 类型:高中课件 查看:27次 大小:986808Byte 来源:二一课件通
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课件38张PPT。1.3 导数的应用 1.3.2 利用导数研究函数的极值(二)探要点·究所然情境导学 极值反映的是函数在某一点附近的局部性质,而不是函数在整个定义域内的性质,但是我们往往更关心函数在 某个区间上哪个值最大,哪个值最小?函数的极值与最值有怎样的关系?这就是本节我们要研究的问题.探究点一 求函数的最值 思考1 如图,观察区间[a,b]上函数y=f(x)的图象,你能找出它的极大值、极小值吗?答 f(x1),f(x3),f(x5)是函数y=f(x)的极小值; f(x2),f(x4),f(x6)是函数y=f(x)的极大值.填要点·记疑点1.函数f(x)在闭区间[a,b]上的最值 函数f(x)在闭区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,则该函数在[a,b]上一定能够取得最大值与最小值,函数的最值必在 处或 处取得.端点极值点2.求函数y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤: (1)求函数y=f(x)在(a,b)内的 ; (2)将函数y=f(x)的各极值与 的函数值f(a),f(b)比较,其中最大的一个是 ,最小的一个是 .极值端点处最大值最小值思考2 观察思考1的函数y=f(x),你能找出函数f(x)在区间 [a,b]上的最大值、最小值吗?若将区间改为(a,b),f(x)在(a,b)上还有最值吗?由此你得到什么结论? 答 函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值是f(a),最小值是f(x3).若区间改为(a,b),则f(x)有最小值f(x3),无最大值.3.在开区间(a,b)内连续的函数不一定有最大值与最小值;若函数f(x)在开区间I上只有一个极值,且是极大(小)值,则这个极大(小)值就是函数f(x)在区间I上的最大(小)值. 4.极值与最值的意义 (1)最值是在区间[a,b]上的函数值相比较最大(小)的值; (2)极值是在区间[a,b]上的某一个数值x0附近相比较最大(小)的值.思考3 函数的极值和最值有什么区别和联系? 答 函数的最大值、最小值是比较整个定义区间的函数值得出的,函数的极值是比较极值点附近的函数值得出的,函数的极值可以有多个,但最值只能有一个;极值只能在区间内取得,最值则可以在端点处取得;有极值的未必有最值,有最值的未必有极值;极值有可能成为最值,最值只要不在端点处取得必定是极值,所以在开区间(a,b)上若存在最值,则必是极值.例1 求下列函数的最值: f(x)=2x3-12x,x∈[-2,3]; 解 f(x)=2x3-12x,当x变化时,f′(x)与f(x)的变化情况如下表:当x=3时,f(x)取得最大值18.反思与感悟 (1)求函数的最值,求极值是关键的一环.若仅是求最值,则简化为: ①求出导数为零的点. ②比较这些点与端点处函数值的大小,就可求出函数的最大值和最小值. (2)若函数在闭区间[a,b]上连续且单调,则最大值、最小值在端点处取得.跟踪训练1 求下列函数的最值: f(x)= x3-4x+4,x∈[0,3];∴f′(x)=x2-4. 令f′(x)=0,得x1=-2,x2=2.探究点二 含参数的函数的最值问题 例2 已知a是实数,函数f(x)=x2(x-a). (1)若f′(1)=3,求a的值及曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程. 解 f′(x)=3x2-2ax. 因为f′(1)=3-2a=3, 所以a=0.又当a=0时,f(1)=1,f′(1)=3, 所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为3x-y-2=0.(2)求f(x)在区间[0,2]上的最大值. 从而f(x)max=f(2)=8-4a.从而f(x)max=f(0)=0.反思与感悟 由于参数的取值不同会导致函数在所给区间上的单调性的变化,从而导致最值的变化.所以解决这类问题常需要分类讨论,并结合不等式的知识进行求解.跟踪训练2 求函数f(x)= x3-4x+4在[0,a](a>0)上的最大值和最小值. 解 f′(x)=x2-4. 令f′(x)=0,得x=2或x=-2(舍去). 因为0≤x≤a,所以当02时,当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:从上表可知:当x=2时 ... ...

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