1、12 函数的极值01课前 自主梳理02课堂 合作探究03课时 跟踪训练一、函数极值的定义1极大值点与极大值:在包含 x0 的一个区间(a,b)内,函数 yf(x)在任何一点的函数值都_x0 点的函数值,称_为函数 yf(x)的极大值点,其_为函数的极大值2极小值点与极小值:在包含 x0 的一个区间(a,b)内,函数 yf(x)在任何一点的函数值都_x0 点的函数值,称_为函数 yf(x)的极小值点,其_为函数的极小值3极值与极值点:_与_统称为极值,_与_统称为极值点不大于 点x0 函数值f(x0)不小于 点x0 函数值f(x0)极大值 极小值 极大值点 极小值点二、求极值点的一般步骤1求出_
2、;2解方程_;3对于方程 f(x)0 的每一个解 x0,分析 f(x)在 x0左、右两侧的符号(即 f(x)的单调性),确定极值点:(1)若 f(x)在 x0 两侧的符号“_”,则 x0 为极大值点;(2)若 f(x)在 x0 两侧的符号“_”,则 x0 为极小值点;(3)若 f(x)在 x0 两侧的符号“_”,则 x0 不是极值点导数 f(x)f(x)0左正右负 左负右正 相同想一想1同一函数的极大值一定大于它的极小值吗?提示:不一定,极值是一个局部概念例如函数y2x 8x 在x2时,取y极大值8;而当x2时,取y极小值8.2导数为0的点一定是极值点吗?导数为0是该点为极值点的什么条件?提示
3、:只有当这点左右两侧导数异号时为极值点,否则不是,如f(x)x3,在x0处导数为0,但不是极值点,由此可得导数为0不是该点为极值点的充分条件;又如f(x)|x|,x0为其极值点,但f(x)在x0处不可导,由此可得,某点为极值点也不是该点导数为0的充分条件综上,导数为0是该点为极值点的既不充分也不必要条件练一练3函数f(x)32x2ln x的极值点为()A0,1,1 B.33C 33D.33,33解析:由已知,得f(x)的定义域为(0,),f(x)3x1x3x21x,令f(x)0,得x 33 x 33 舍去.当x 33 时,f(x)0;当0 x 33 时,f(x)0,右侧附近f(x)0,那么函数
4、yf(x)在这个根处取得极大值;如果在根的左侧附近f(x)0,那么函数yf(x)在这个根处取得极小值2在f(x0)存在时,f(x0)0只是函数f(x)在x0处有极值的必要不充分条件,必须再加上在x0左右两侧导数的符号相反,才能断定函数在x0处取得极值,反映在解题上,错误判断极值点或漏掉极值点是经常出现的错误1.已知f(x)ax3bx2c,其导函数f(x)的图像如图所示,则函数f(x)的极大值是()A2ac B4acC3aDc解析:由导函数f(x)的图像知,当0 x0;当x2时,f(x)0,f(x)2ax2x2ax21x.当a0时,f(x)0,yf(x)为(0,)上的增函数,此时f(x)无极值当
5、a0时,函数f(x)无极值当a0),求函数f(x)的单调区间与极值点解析:f(x)的定义域是(0,),f(x)1 2x2axx2ax2x2.设g(x)x2ax2,对于二次方程g(x)0,判别式a28.当a280,即0a0都有f(x)0,此时f(x)在(0,)上是增函数,无极值点当a280,即a22时,仅对x2有f(x)0,对其余的x0都有f(x)0,此时f(x)在(0,)上也是增函数,无极值点当a280,即a22时,方程g(x)0有两个不同的实数根x1a a282,x2a a282,0 x10;当x(1,2)时,f(x)0.所以当x1时,f(x)取得极大值f(1)58c.故由题意得58c13,
6、即c1.6设函数f(x)x36x5,xR.(1)求函数f(x)的单调区间和极值;(2)若关于x的方程f(x)a有三个不同的实根,求实数a的取值范围解析:(1)f(x)3x26,令f(x)0,解得x1 2,x2 2.因为当x 2或x0;当 2x 2时,f(x)0.所以f(x)的单调递增区间为(,2)和(2,);单调递减区间为(2,2)当x 2时,f(x)有极大值54 2;当x 2时,f(x)有极小值54 2.(2)由(1)的分析知yf(x)的图像的大致形状及走向如图所示所以,当542 a0时,求函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)在12,2 上有三个不同的极值点,求实数a的取值范围解析:
7、(1)由题意,知函数f(x)的定义域为(0,),f(x)exx1x2a 11x exx1axx1x2exaxx1x2.当a0时,对于任意的x(0,),exax0恒成立,若x1,则f(x)0,若0 x1,则f(x)0时,函数f(x)的单调递增区间为(1,),单调递减区间为(0,1)(2)由题目条件,可知f(x)0在x12,2 上有三个不同的实根,即exax0在x12,2 上有两个不同的实根,且ae.令g(x)exx,则g(x)exx1x2.当12x0,当1x2时,g(x)0,当12x1时,g(x)单调递增,当1x0,实数a的取值范围为(2 e,e)数形结合思想在求解有关极值问题中的综合应用典例
8、设a为实数,函数f(x)x33xa.(1)求f(x)的极值;(2)是否存在实数a,使得方程f(x)0恰好有两个实数根若存在,求出实数a的值;若不存在,请说明理由解析(1)令f(x)3x230,得x11,x21.又因为当x(,1)时,f(x)0;当x(1,)时,f(x)a2,即函数的极大值大于极小值,所以当极大值等于0时,有极小值小于0,如图(1),此时曲线f(x)与x轴恰有两个交点,即方程f(x)0恰好有两个实数根,所以a20,a2.如图(2),当极小值等于0时,有极大值大于0,此时曲线f(x)与x轴恰有两个交点,即方程f(x)0恰好有两个实数根,所以a20,a2.综上,当a2或a2时方程恰有两个实数根感悟提高 此类问题一般运用导数转化为函数性质的问题解决,画出函数的示意图,利用数形结合思想是解决该类问题的常用手段03课时 跟踪训练