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复习 求函数f(x)的极值的步骤: (1)求导数f′(x); (2)求方程f′(x)=0的根(x为极值点.) (3)用函数的导数为0的点,顺次将函 数的定义区间分成若干小开区间,并 列成表格.检查 f′(x)在方程根左右的 值的符号,求出极大值和极小值. 8 练习:求函数 y 2 x 的极值 x x=-2时,y有极大值-8, 当x=2时,y有极小值8 练习: 如果函数 f(x)=ax5-bx3+c(a≠0)在 x=±1时有极值,极大值为4,极小值为0 , 试求a,b,c的值 . 4 2 提示:y' 5ax 3bx .由y' 0得 . x ( 5ax - 3b ) 0 2 2 x 1是极值点, 5a - 3b 0 又 x 0 2 x=0,x= 1可能是极值点。 练习: 如果函数 f(x)=ax5-bx3+c(a≠0)在x=±1 时有极值,极大值为4,极小值为0 ,试求a,b,c 的值 . 若a>0, y' 5ax ( x 1 ).由x,y,y' 的变化得 2 2 x ( ,1) -1 (-1,0) 0 f (x) f (x) + 0 极大 - (0,1) 1 0 - 无极值 a b c 4 a 3 a b c 0 b 5 5a 3b c 2 0 极小 (1,+∞) + 练习: 如果函数 f(x)=ax5-bx3+c(a≠0)在x=±1 时有极值,极大值为4,极小值为0 ,试求a,b,c 的值 . 若a<0, y' 5ax 2 ( x 2 1 ).由x,y,y' 的变化得 a -3 b -5 c 2 练习3: 求函数y x - 3ax 2( a 0) 的极值, 并问方程 3 x - 3ax 2 0何时有三个不同的实根? 3 何时有连个根?有唯一的实根? a>0, y' 3x 3a由x,y,y . ' 的变化得 2 x f (x) f (x) (, a) a ( a, a ) + 0 - a 0 ( a, ) + 极大 极小 x f (x) (, a) a ( a, a ) + f (x) - 0 ( a, ) a 0 + 极大 极小 3 2 当f ( a) 2 2 0, y 即a>1时, 方程有三个不同的根; 当a=1时,有两个根。 当0<a<1时,有唯一根 a a x 作业: 1.已知函数f(x)=x³-3ax²+2bx在点x=1处有 极小值-1,试确定a,b的值,并求出f(x)的 单调区间。 2.三次函数f(x)=x3+ax2+x在区间[-1,1] 上有极大值和极小值,求常数a的取值 范围. 3.3.3 最大值与最小值 新课讲授 一.最值的概念(最大值与最小值) 如果在函数定义域I内存在x0,使 得对任意的x∈I,总有f(x) ≤f(x0), 则称f(x0)为函数f(x)在定义域上的 最大值. 最值是相对函数定义域整体而言的. a, b f (x) 注意: 1.在定义域内, 最值唯一;极值不唯一; 2.最大值一定比最小值大. 观察下面函数 y = f (x) 在区间 [ a , b ] 上的图象, 回答: (1) 在哪一点处函数 y = f (x) 有极大值和极小值? 极大: x = x1 x = x3 极小: x = x2 x = x4 x = x5 (2) 函数 y = f (x) 在[a,b]上有最大值和最小值吗?如果有, 最大值和最小值分别是什么? ymax f ( x3 ) ymin f ( x4 ) x1 x2 x3 x4 x5 观察下面函数 y = f (x) 在区间 [ a , b ] 上的图象, 回答: (1) 在哪一点处函数 y = f (x) 有极大值和极小值? 极大: x = x2 极小: x = x1 x = x3 (2) 函数 y = f (x) 在[a,b]上有最大值和最小值吗?如果有, 最大值和最小值分别是什么? y y f (x) ymax f (a) ymin f ( x1 ) x1 a O x x2 x3 b 二.如何求函数的最值? (1)利用函数的单调性; 如:求y=2x+1在区间[1,3]上的最值. (2)利用函数的图象; 如:求y=(x-2)2+3在区间[1,3]上的最值. (3)利用函数的导数; 求函数 y = f (x) 在[a,b]上的最大值与 最小值的步骤如下: (1) 求函数 y = f (x) 在 ( a, b ) 内的极值; (2) 将函数 y = f (x) 的各极值点与端 点处的函数值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. 例1、求函数f(x)=x2-4x+6在区间[1, 5]内的最大值和最小值 解:f ′(x)=2x- 4 令f′(x)=0,即2x–4=0,得x =2 x 1 f (x) f (x) (1,2) 2 (2,5) - 0 + 3 2 5 11 故函数f (x) 在区间[1,5]内的最大值 为11,最小值为2 若函数f(x)在所给的区间I内有唯一的极值,则它是函数的 最值 1 3 例2 求函数 f ( x) x 4 x 4在[0,3]上的最大值与最小值. 3 解: 令 f ( x) x 2 4 0, x [0,3] 解得 x = 2 . 当0≤x<2时,f’(x)<0;当2<x≤3时,f’(x)>0 4 所以当 x = 2 时, 函数 f (x)有极小值 f (2) . 3 又由于 f (0) 4, f (3) 1, 1 3 所以, 函数 f ( x) x 4 x 4 在[0,3]上的最大值是4, 3 4 最小值是 . 3 练 习 1 4 1 3 1 2 函数 y x x x ,在 4 3 2 [-1,1]上的最小值为( A A.0 D.13/12 B.-2 C.-1 ) 4x 2、函数 y 2 x 1 ( C ) A.有最大值2,无最小值 B.无最大值,有最小值-2 C.最大值为2,最小值-2 D.无最值 3、函数 f( x) 2x cos x在(- , +) 上( ) A.是增函数 C.有最大值 B.是减函数 D.最小值 1 例3、求f ( x) x sin x在区间 2 [0,2π]上的最值. 解: 函数f(x)的最大值是π, 最小值是0. 已知三次函数f(x)=ax³-6ax²+b.问是否存在实数a,b,使 f(x)在[-1,2]上取得最大值3,最小值-29,若存在,求出 a,b的值;若不存在,请说明理由。 已知三次函数f(x)=ax³-6ax²+b.问是否存在实数a,b,使 f(x)在[-1,2]上取得最大值3,最小值-29,若存在,求出 a,b的值;若不存在,请说明理由。