1、第3讲导数与函数的极值、最值最新考纲了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数不超过三次);会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数不超过三次).知 识 梳 理1.函数的极值与导数(1)判断f(x0)是极值的方法一般地,当函数f(x)在点x0处连续且f(x0)0,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;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.(2)求可导函数极值的步骤求f(x);求方程f(x)0的根;检查f(x)在方程f(x)0的根的左右两侧的符号.如果左正右负,那么f(x)
2、在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么f(x)在这个根处取得极小值.2.函数的最值与导数(1)函数f(x)在a,b上有最值的条件如果在区间a,b上函数yf(x)的图象是连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.(2)设函数f(x)在a,b上连续且在(a,b)内可导,求f(x)在a,b上的最大值和最小值的步骤如下:求f(x)在(a,b)内的极值;将f(x)的各极值与f(a),f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.诊 断 自 测1.判断正误(在括号内打“”或“”)(1)函数在某区间上或定义域内极大值是唯一的.()(2)函数的极大值不一定比极小值大.()(3)对可导函数f(x)
3、,f(x0)0是x0点为极值点的充要条件.()(4)函数的最大值不一定是极大值,函数的最小值也不一定是极小值.()解析(1)函数在某区间上或定义域内的极大值不唯一.(3)x0为f(x)的极值点的充要条件是f(x0)0,且x0两侧导数符号异号.答案(1)(2)(3)(4)2.函数f(x)x33x1有()A.极小值1,极大值1 B.极小值2,极大值3C.极小值2,极大值2 D.极小值1,极大值3解析因为f(x)x33x1,故有y3x23,令y3x230,解得x1,于是,当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表:x(,1)1(1,1)1(1,)f(x)00f(x)极大值极小值所以f(x)的极小
4、值为f(1)1,f(x)的极大值为f(1)3.答案D3.(选修22P32A4改编)如图是f(x)的导函数f(x)的图象,则f(x)的极小值点的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4解析由题意知在x1处f(1)0,且其左右两侧导数符号为左负右正.答案A4.(2017武汉模拟)函数y2x32x2在区间1,2上的最大值是_.解析y6x24x,令y0,得x0或x.f(1)4,f(0)0,f,f(2)8, 所以最大值为8.答案85.函数f(x)ln xax在x1处有极值,则常数a_.解析f(x)a,f(1)1a0,a1,经检验符合题意.答案16.(2017杭州调研)函数yx2cos x在区间上的最大值
5、为_;最小值为_.解析yx2cos x,x,y12sin x,x,令y0,得x,当x时,y0,当x时,y0时,随着x的变化,f(x)与f(x)的变化情况如下表:x(,0)0f(x)00f(x)极大值极小值f(x)极大值f(0)1,f(x)极小值f1.当a3 B.a D.a0在R上恒成立,f(x)无极值点;当a0得a0得x1,令f(x)0得x1.所以函数f(x)在(,1)上递减,在(1,)上递增.当m1时,f(x)在m,m1上递增,f(x)minf(m)(m2)em,当0m1时,f(x)在m,1上递减,在(1,m1上递增,f(x)minf(1)e.当m0时,m11,f(x)在m,m1上单调递减,
6、f(x)minf(m1)(m1)em1.综上,f(x)在m,m1上的最小值为f(x)min思想方法1.利用导数研究函数的单调性、极值、最值可列表观察函数的变化情况,直观而且条理,减少失分.2.求极值、最值时,要求步骤规范、表格齐全;含参数时,要讨论参数的大小.3.可导函数yf(x)在点x0处取得极值的充要条件是f(x0)0,且在x0左侧与右侧f(x)的符号不同.4.若函数yf(x)在区间(a,b)内有极值,那么yf(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在某区间上单调函数没有极值.易错防范1.求函数单调区间与函数极值时要养成列表的习惯,可使问题直观且有条理,减少失分的可能.2.求函数最值时,不可想当然地认为极值点就是最值点,要通过认真比较才能下结论.