1、普通高中课程标准实验教科书数学选修1-1(北师大版)第四章导数应用1.2 函数的极值学习目标 1.能利用导数求函数的极值 2.掌握求函数的极值的方法和步骤 重点:会利用导数求函数的极值 难点:函数极值点的判断和求解本节课必须掌握的知识点 1.极大值、极小值、极值的定义 2.判断f()是极大值、极小值的方法 3.求可导函数f(X)的极值的步骤(分三步)(1)_(2)_(3)_0 xaoht 0h a ht问题:如图表示高台跳水运动员的高度 随时间 变化的函数 的图像。观察图形并回答以下问题。2()4.96.510h ttt 单调递增单调递减0)(th0)(th(1)当t=a时,高台跳水运动员距水
2、面的高度最大,那么函数在t=a处的导数是多少呢?(2)在点t=a附近的图象有什么特点?(3)点t=a附近的导数符号有什么变化规律?归纳:函数在点处,在的附近,当时,函数h(t)单调递增,;当时,函数h(t)单调递减,()h tata0)(ahat at 0)(th0)(th (3)在点 附近,的导数的符号有什么规律?,a b yf x(1)函数在点的函数值与这些点附近的函数值有什么关系?yf x,a b(2)函数 在点 的导数值是多少?yf x,a b(图一)问题导航:yxaob yf x0)(xf0)(xf0)(xf0)(af0)(bfyxaob yf x(图一)0)(xf0)(xf0)(x
3、f0)(af0)(bf极大值f(b)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.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.极小值点、极大值点统称极值点,极大值和极小值统称为极值.极小值f(a)思考:极大值一定大于极小值吗?xy yfxohgfedc(图二)(1)极值是一个局部概念。由定义,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小,并不意味着它在函数的整个定义域内最大或最小。(2)函数的极值不是唯一的。即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个。(3)极大值与极小值之间无确定的大小关系。即一个函数的极大值
4、未必大于极小值。(4)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不可能成为极值点。yfx6x5x4x3x2x1xabxy (1)如图是函数 的图象,试找出函数 的 极值点,并指出哪些是极大值点,哪些是极小值点?o yf x yf x答:yfx(1).x1,x3,x5,x6是函数y=f(x)的极值点,其中x1,x5是函数y=f(x)的极大值点,x3,x6函数y=f(x)的极小值点。导数值为0的点一定是函数的极值点吗?是为可导函数的极值点的必要不充分条件。0)(af()yf xxaxyOy=x3ycxyO 下面分两种情况讨论:(1)当 ,即x2,或x-2时;(2)当,即-2 x2时。例1:求函数
5、的极值.31443fxxx 31443fxxx 2422fxxxx 0fx 0,fx 解:0fx 当x变化时,的变化情况如下表:,fxf xx fx f x,2 2,22,28343当x=-2时,f(x)的极大值为 28(2)3f 423f 令解得x=2,或x=-2.0022单调递增单调递增单调递减当x=2时,f(x)的极小值为22例题导读归纳总结:求函数y=f(x)的极值的步骤:2.求函数的单调区间1.确定函数的定义域3.利用数轴标根法确定极大值、极小值点,并求出函数的极值达标检测:1.若函数 f(x)的导函数 f(x)的图像,如右图所示,则()Ax1 是最小值点Bx0 是极小值点Cx2 是
6、极小值点D函数 f(x)在(1,2)上单调递增1.答案 C解析 由导数图像可知,x0,x2 为两极值点,x0 为极大值点,x2 为极小值点,选 C.2设函数 f(x)xex,则()Ax1 为 f(x)的极大值点Bx1 为 f(x)的极小值点Cx1 为 f(x)的极大值点Dx1 为 f(x)的极小值点 2.答案 D 解析 f(x)(x1),当x1时,f(x)1时,f(x)0,所以x1为f(x)的极小值点,故选D.xe3.求函数的极值 33f xxx解:令,得,或下面分两种情况讨论:(1)当,即时;(2)当,即,或时。当变化时,的变化情况如下表:33f xxxx fx f x,1 1,11,200
7、11单调递增单调递减单调递减当 时,有极小值,并且极小值为 2.0fx 当时,有极大值,并且极大值为 23 3fxx 23 30fxx1x 1.x 0fx 11x 1x 1x 2)(xf)(xf2.1x1x x ,fxf x思考:已知函数在处取得极值,求函数的解析式 322f xaxbxx2,1xx f x f x解:在取得极值,即解得 2322fxaxbx2,1xx 124203220abab11,32ab 3211232fxxxx0)1(,0)2(ff(1)极值是一个局部概念。由定义,极值只是某个点的函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小,并不意味着它在函数的整个定义域内最大或最小。(2)函数的极值不是唯一的。即一个函数在某区间上或定义域内极大值或极小值可以不止一个。(3)极大值与极小值之间无确定的大小关系。即一个函数的极大值未必大于极小值。(4)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不可能成为极值点。(5)是为可导函数的极值点的必要不充分条件。0)(af()yf xxa求函数y=f(x)的极值的步骤:2.确定函数的单调区间1.确定函数定义域3.利用数轴标根法确定极大值点、极小值点,并求出极值课堂小结:课后作业:1.求函数的单调区间与 极值 lnf xxx思考:每天都要有一点收获,今天,我的收获是什么呢?我学会了利用导数求函数的极值。