1、37 函数的极值 一、学习目标理解并掌握函数极值的概念;会求某些函数的极值;会用极值知识解决一些实际问题二、重点难点本节重点:可微函数的极值与最值极值定义:设函数 y f(x)在点 x 0 附近有定义,如果对 x 0 附近的所有的点,都有f(x)f(x 0),则称 f(x 0)是函数 y f(x)的一个极大值,记作 y 极大值f(x 0);如果对 x 0 附近的所有点,都有 f(x)f(x 0),则称 f(x 0)是函数 y f(x)的一个极小值,记作 y 极小值f(x 0)极大值与极小值统称为极值判别方法:当函数 y f(x)在点 x0 处连续时,判别 f(x 0)是极大(小)值的方法是:如
2、果在x 0 附近的左侧 f(x)0,右侧 f(x)0,那么 f(x 0)是极大值如果在 x 0 附近的左侧 f(x)0,右侧 f(x 0)0,那么 f(x 0)是极小值本节难点:对可导函数,f(x 0)0 只是 x 0 点为极值点的必要条件例如,y x 3,在 x 0时 f(0)0,但 x 0 处非极值点;对某点不可导函数,该点也可能为极值点,例如:f(x)|x|,x 0 是极小值,但 x 0 时,函数不可导三、典型例题1怎样用一阶导数求函数的极值:例 1 求下列函数的极值:(1)y x48 x 2 2(2)y x 2ex【解】(1)y4 x316 x,令 y0,解得 x10,x22,x32当
3、 x 变化时,y,y 的变化情况如下表:x(,2)2(2,0)0(0,2)2(2,)y000y极小值14极大值2极小值14当 x 0 时,y 有极大值,y 极大值2;当 x 2 时,y 有极小值,y 极小值14(2)y2 xexx 2 exex(2 x x2)令 y0,解得 x10,x22当 x 变化时,y,y 的变化情况如下表:x(,0)0(0,2)2(2,)y00y极小值0极大值24e当 x 0 时,y 有极小值,y 极小值0;当 x 2 时,y 有极大值,y 极大值24e【点评】上述二例给出求极值的方法:求导数 令导数为 0,求导数为 0 的 x 的值 观察导数为 0 的点在其左、右导数
4、变化情况,此步常用列表法 判断导数为 0 点是否为极值点,极大还是极小值2应用二阶导数判断函数极值的方法例 2 求函数的极值:y 2 e x ex【解一】y2 exex令 y02exex2 e2x1e2 x 21x 21 ln 2在 x 21 ln2 附近y由负到正y 有极小值,y 极小2 2【解二】y2 e x ex令 y0 则 x 21 ln 2y2 e x ex由于:y(21 ln 2)2 e2ln21e2ln21 2 2 2 2 0说明 y在 x 21 ln 2 附近是增函数,即由负到正,所以 y 有极小值 2 2【点评】解法二用了二阶导数判断极值的方法某点一阶导数为 0,二阶导数大于 0,说明一阶导数为增函数,即由负变正,判断为极小值;反之,某点一阶导数为 0,二阶导数小于 0,说明一阶导数为单调减函数,即由正变负,判断此点为极大值点