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函数的极值 作者:江西广昌一中 廖刚霖 内容:北师大版选修2-2 3.1.2节 新课讲授 1、极值的定义 一般地,设函数f(x)在点x0附近有定义, 如果对x0附近的所有的点,都有f(x)﹤f(x0) 就说f(x0)是函数的一个极大值,记作y极大值 = f(x0) ; 如果对x0附近所有的点,都有f(x)﹥f(x0) 就说f(x0)是函数的一个极小值,记作y极小值 = f(x0) 。 极大值与极小值统称为极值。 对函数极值、极值点的理解: (1)极值点不是点,而是函数取得极值的点的横坐标,是一个实数. (2)极值点是函数定义域内的点,但定义域端点绝不是极值点. (3)极值是一个局部概念,是仅对某一点的左右两侧很小的范围而言 的. (4)函数在某区间内有极值,那么它在该区间内不是单调函数,即在 区间上单调的函数无极值. (5)在整个定义域内,可以有多个极大值和极小值. (6)极大值和极小值之间没有确定的大小关系. y f(x4) f(x1) o a X1 X2 X3 X4 b x 1、在函数取得极值处,如果曲线有切线,切线的斜率 相同吗?都是多少呢? 2、在函数极大(小)值点两侧,函数的单调性有什么 特点? 2、极值的判别方法 一般地,当函数f(x)在x0处连续时,判别f(x0)是 极大(小)值的方法是: (1)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; (2)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。 例题分析: 1 3 x 3 例1 求y = – 4x + 4 的极值。 解:y′= x2 – 4 = (x + 2)(x - 2) 令 y′= 0 ,解得 x1 = -2, x2 = 2. 当 x 变化时,yˊ,y 的变化情况如下表: x (-∞,-2) -2 (-2, 2) 2 (2,+∞) y’ + 0 - 0 + ↗ 28 极大值 3 ↘ 4 极小值3 ↗ y 因此, 28 当x = -2时,y有极大值,y极大值 = 3 ; 当x = 2时,y有极小值,y极小值 =- 4 3 。 求可导函数的极值的步骤: (1) 求导数f΄(x) ; (2) 求方程f΄(x) = 0的根; (3) 检查f΄(x)在方程根左右的值的符号, 如果左正右负,那么f(x)在这个根处取的极大值; 如果左负右正,那么f(x)在这个根处取的极小值。 总结:点是极值点的充分条件和必要条件 对于可导函数 导数为0是点是极值点的必要条件; 点两侧的导数异号是点是极值点的充分条件. 练习: 1.设f(x)在x0附近有定义,f(x0)是f(x)的极大值,则( (A)在x0附近的左侧,f(x)<f(x0);在x0附近的右侧, f(x)>f(x0) (B)在x0附近的左侧,f(x)>f(x0);在x0附近的右侧, f(x)<f(x0) (C)在x0附近的左侧,f(x)<f(x0);在x0附近的右侧, f(x)<f(x0) (D)在x0附近的左侧,f(x)>f(x0);在x0附近的右侧, f(x)>f(x0) ) 2.函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f′(x)在(a,b) 内的图像如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极大值 点( ) (A)1个 (B)2个 (C)3个 (D)4个 【解析】选B.极大值点的左边导数大于零,右边导数小于 零,只有两个. 3.函数y=(x+1)3,当x=-1时( ) (A)有极大值 (B)有极小值 (C)既无极大值,也无极小值 (D)无法判断 【解析】选C.y′=3(x+1)2,当x<-1时,y′>0,当x>-1时, y′>0,∴函数y=(x+1)3在x=-1处无极值. 4.函数f(x)=x3-3x2+7的极大值是______. 【解析】f′(x)=3x2-6x=3x(x-2), 函数f(x)在(-∞,0)上是增加的,在(0,2)上是减少的,在 (2,+∞)上是增加的, ∴f(x)极大值=f(0)=7. 答案:7 5.已知实数a,b,c,d成等比数列,且曲线y=3x-x3的极大值 点为b,此时极大值为c,求ad的值. 【解析】由y′=3-3x2, 令y′=0,得x1=-1,x2=1, 根据x1,x2列表分析f′(x)的符号和f(x)的单调性和极值点 谢 谢, 再 见!