高中数学选修1-1北师大版 函数的极值 课件(35张)
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北师大版选修1-1高中数学4.1.2《函数的极值》ppt课件1

当 x<x1 时,f ′(x)>0,f(x)为增函数, 当 x1<x<x2 时,f ′(x)<0,f(x)为减函数, 则 x=x1 为极大值点, 同理,x=x3 为极大值点,x=x2,x=x4 为极小值点.
分类讨论思想在含参数的函数极值中的应用
若 a≠0,试求函数 f(x)=-23ax3-x2+a2x2+2ax 的单调区间与极值.
• (′1()x如)<果0在,x那0附么近f(的x0左)是侧极f大值;
′(x)>0,右侧f
• (′2()x如)>果0在,x那0附么近f(的x0左)是侧极f小值;
′(x)<0,右侧f
• (f3()x如 0)不果是f 函数′f((xx))在的点极x值0的.左、右两侧符号不变,则
• 2.利用导数求函数极值的步骤:
求函数 y=2x+8x的极值. [解析] 函数的定义域为 x∈R 且 x≠0,∴y′=2-x82,令
y′=0.得 x=±2.
当 x 变化时,y′,y 的变化情况如下表:
x (-∞,-2) -2 (-2,0) 0 (0,2) 2 (2,+∞)
y′
+
0-
-0 +
y
-8
.
8
因此当 x=-2 时,y 极大值=-8,当 x=2 时,由表易知 y 极 小值=8.
[解析] ∵f(x)=-32ax3-x2+a2x2+2ax, ∴f ′(x)=-2ax2-2x+2a2x+2a =-2(ax2+x-a2x-a) =-2(x-a)(ax+1). 令 f ′(x)=0,可得 x=-1a或 x=a. 若 a>0,当 x 变化时,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:
[解析] (1)f ′(x)=3ax2+2bx,∵当 x=1 时,函数有极大
分类讨论思想在含参数的函数极值中的应用
若 a≠0,试求函数 f(x)=-23ax3-x2+a2x2+2ax 的单调区间与极值.
• (′1()x如)<果0在,x那0附么近f(的x0左)是侧极f大值;
′(x)>0,右侧f
• (′2()x如)>果0在,x那0附么近f(的x0左)是侧极f小值;
′(x)<0,右侧f
• (f3()x如 0)不果是f 函数′f((xx))在的点极x值0的.左、右两侧符号不变,则
• 2.利用导数求函数极值的步骤:
求函数 y=2x+8x的极值. [解析] 函数的定义域为 x∈R 且 x≠0,∴y′=2-x82,令
y′=0.得 x=±2.
当 x 变化时,y′,y 的变化情况如下表:
x (-∞,-2) -2 (-2,0) 0 (0,2) 2 (2,+∞)
y′
+
0-
-0 +
y
-8
.
8
因此当 x=-2 时,y 极大值=-8,当 x=2 时,由表易知 y 极 小值=8.
[解析] ∵f(x)=-32ax3-x2+a2x2+2ax, ∴f ′(x)=-2ax2-2x+2a2x+2a =-2(ax2+x-a2x-a) =-2(x-a)(ax+1). 令 f ′(x)=0,可得 x=-1a或 x=a. 若 a>0,当 x 变化时,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:
[解析] (1)f ′(x)=3ax2+2bx,∵当 x=1 时,函数有极大
高中数学 北师大选修1-1 3.3.2《函数的极值与导数》

解方程 f ( x)=0.当 f ( x) =0时.
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; 即“峰顶” 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. 即“谷底”
例2、已知函数f(x)=ax3+bx2-2x在x=-2,x=1处取得极值: (1)求函数的解析式; (2)求函数f(x)的单调区间。
例1、求函数f(x)=x3-12x+12的极值.
解:f (x) =3x2-12=3(x-2)(x+2) 令 f (x)=0 得x=2,或x=-2 下面分两种情况讨论: (1)当 f (x) >0即x>2,或x<-2时; (2)当 f (x) <0即-2<x<2时;
当x变化时, , f(x)的变化情况如下表;
在点 x=e 附近的左侧 f (x) >0 在点 x=e 附近的右侧 f (x) <0
极小值点、极大值点统称为极值点 极小值、极大值统称为极值
极大值一定大于极小值吗?
观察图像并类比于函数的单调性与导数关系的研究方法, 看极值与导数之间有什么关系?
y
oa
y
x0 b x
oa x0
bx
x x0左侧
x0 x0右侧
A.1 B.2 C.3 D. 4
y
y f ?(x)
f(x) <0 f(x) >0
b
a
O
x
f(x) =0
注意:数形结合以及原函数与导函数图像的区别
2.函数 f (x) x3 ax2 bx a2 在 x 1 时有极值10,
则a,b的值为( C )
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; 即“峰顶” 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. 即“谷底”
例2、已知函数f(x)=ax3+bx2-2x在x=-2,x=1处取得极值: (1)求函数的解析式; (2)求函数f(x)的单调区间。
例1、求函数f(x)=x3-12x+12的极值.
解:f (x) =3x2-12=3(x-2)(x+2) 令 f (x)=0 得x=2,或x=-2 下面分两种情况讨论: (1)当 f (x) >0即x>2,或x<-2时; (2)当 f (x) <0即-2<x<2时;
当x变化时, , f(x)的变化情况如下表;
在点 x=e 附近的左侧 f (x) >0 在点 x=e 附近的右侧 f (x) <0
极小值点、极大值点统称为极值点 极小值、极大值统称为极值
极大值一定大于极小值吗?
观察图像并类比于函数的单调性与导数关系的研究方法, 看极值与导数之间有什么关系?
y
oa
y
x0 b x
oa x0
bx
x x0左侧
x0 x0右侧
A.1 B.2 C.3 D. 4
y
y f ?(x)
f(x) <0 f(x) >0
b
a
O
x
f(x) =0
注意:数形结合以及原函数与导函数图像的区别
2.函数 f (x) x3 ax2 bx a2 在 x 1 时有极值10,
则a,b的值为( C )
北师大版高中数学选修1-1课件4-1.2函数的极值

【错因】 根据极值的定义,函数先减后增为极小值,函 数先增后减为极大值,此题未验证x=-1两侧函数的单调性,故 求错.
【正解】 求解过程同上. 当a=1,b=3时,f′(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0, 所以f(x)在R上为增函数,无极值,故舍去, 当a=2,b=9时,f′(x)=3x2+12x+9=3(x+1)(x+3), 当x∈(-3,-1)时,f(x)为减函数, 当x∈(-1,+∞)时,f(x)为增函数, 所以f(x)在x=-1处取得极小值,因此a=2,b=9.
(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.如图所示,x1是极大值点,x4是极小值 点,而f(x4)>f(x1).
(4)函数的极值点一定出现在区间的内部,区间的端点不能 成为极值点.而使函数取得最大值、最小值的点可能在区间的 内部,也可能在区间的端点.
1.导数与极值的关系
答案: B
2.函数f(x)=ax3+bx在x=1处有极值-2,则a,b的值分别 为( )
A.1,-3
B.1,3
C.-1,3
D.-1,-3
解析: f′(x)=3ax2+b,f′(1)=3a+b=0,a+b=-2,
解得a=1,b=-3.
答案: A
3.函数y=x3-6x的极大值为________,极小值为 ________.
(a,x0)
x0
(x0,b)
+
0
-
极大值
(2)极小值
x
(a,x0)
x0
(x0,b)
f′(x)
Байду номын сангаас
-
0
+
y=f(x)
极小值
1.函数f(x)=x3-3x2+7的极大值是( )
高中数学北师大版选修1-1第三章《函数的极值》ppt课件

④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时,一般有一个推导过程,如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、 语文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程,这有助于理解记忆结论,也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候,最好是做个记号,姑且先把这个问题放在一边,继续听老师讲后面 的内容,以免顾此失彼。来自:学习方法网
当 2 x 3时, f (x) 0,函数在(2,3)上是递减的, 当x 3时, f (x) 0,函数在(3,)上是递增的; 因此, x2 3是函数的极小值点.
可用下表来判断
x (,2) 2
y
+
0
y f (x)
极大值
(2,3)
3
0 极小值
(3,)
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的,若把自己预习时所理解过的知 识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较,便可以抓住老师的思路。
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语,如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等 等,这些用语往往体现了老师的思路。来自:学习方法网
例3求函数f (x) 3x3 3x 1的极值.
解 : 首先求出导函数,由导数公式表和求导法则可得: f (x) 9x2 3.
解方程: f (x) 0,得 : x1
3 3 , x2
3. 3
根据x1, x2列出下表 ,分析f (x)的符号, f (x)的单调性和
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆,而且有利于抓住老师的思路。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候,最好是做个记号,姑且先把这个问题放在一边,继续听老师讲后面 的内容,以免顾此失彼。来自:学习方法网
当 2 x 3时, f (x) 0,函数在(2,3)上是递减的, 当x 3时, f (x) 0,函数在(3,)上是递增的; 因此, x2 3是函数的极小值点.
可用下表来判断
x (,2) 2
y
+
0
y f (x)
极大值
(2,3)
3
0 极小值
(3,)
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的,若把自己预习时所理解过的知 识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较,便可以抓住老师的思路。
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语,如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等 等,这些用语往往体现了老师的思路。来自:学习方法网
例3求函数f (x) 3x3 3x 1的极值.
解 : 首先求出导函数,由导数公式表和求导法则可得: f (x) 9x2 3.
解方程: f (x) 0,得 : x1
3 3 , x2
3. 3
根据x1, x2列出下表 ,分析f (x)的符号, f (x)的单调性和
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆,而且有利于抓住老师的思路。
北师大版高中数学选修1-1课件1.2函数的极值

当-2<x<3时, f ( x ) 0 ,函数在(-2,3)上是减 少的;当x>3时, f ( x ) 0 ,函数在(3,+∞)上 是增加的,所以x2=3是函数的极小值点. 这个判断过程可通过下表直观反映出来
x f′(x) f(x) (-∞,-2) + -2 0 (-2,3) - 3 0 (3,+∞) +
极大 值
极小 值
抽象概括:求函数极值点的步骤: 1.求出导数 f ( x ) .
2.解方程 f ( x ) =0. 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“左正右负”,则x0为极
结合思想的应用.(难点)
探究点1
极值、极值点
观察函数 y=f (x)图像在点x1,x2,x3,x4处的函数值 f(x1), f (x2), f (x3), f (x4),与它们左右附近 各点处的函数值相比有什么特点?
y yf ( x)
提示:f(x1),f (x3)
都大于近旁的点;
f (x2),f (x4)都小于 近旁的点;这些点我 们称为极值点;
大值点; (2)若 f ( x ) 在x0两侧的符号“左负右正”,则x0为极小 值点; (3)若 f ( x ) 在x0两侧的符号相同,则x0不是极值点.
【变式练习】
求函数 f ( x ) 3 x x 的极值点.
注意观察图
o
a x1
Q(x2,f(x2))
像
x2
x3 x4 b
x
探究点2
函数的极值与单调性、导数的关系
思考1:观察图像看极值点与函数的单调性有什么关系?
2019北师大版高中数学选修1-1课件:4.1.2 函数的极值

当堂自测
1.函数y=x3+1的极大值是 ( ) A.1 B.0 C.2 D.不存在
[答案] D [解析] ∵y'=3x2≥0在R上 恒成立,∴函数y=x3+1在R 上是增加的, ∴函数y=x3+1无极值.
当堂自测
2.已知函数f(x)的定义域为R,导函数y=f'(x)的大 致图像如图4-1-10所示,则函数f(x) ( )
2.极值点与导数为零的关系 (1)可导函数的极值点是导数为零的点,但是导数为零的点不一定是极值点, 即“点x0是可导函数f(x)的极值点”是“f′(x0)=0”的充分不必要条件. (2)可导函数f(x)在点x0处取得极值的充要条件是f′(x0)=0,且在x0的左侧和右侧f′(x0) 的符号不同. (3)如果在x0的两侧f′(x0)的符号相同,则x0不是f(x0)的极值点.
备课素材
一、函数的极值点和极值
1.对极值概念的两点说明 (1)端点非极值:函数的极值是一个局部性的概念,是仅对某一点的左右两侧区域而 言的.极值点是区间内部的点而不会是端点. (2)单调无极值:若f(x)在某区间内有极值,则f(x)在该区间内一定不是单调函数,即 在区间上单调的函数没有极值.
备课素材
新课导入
[导入一] 1.通过上节课的学习,导数和函数单调性的关系是什么?(提问学生回答) 2.图表示高台跳水运动员的高度h随时间t变化的函数h(t)=-4.9t2+6.5t+10的图像, 回答以下问题:
(1)在点t=a附近的图像有什么特点? (2)函数在t=a处的函数值和附近函数值之间有什么关系?
新课导入
(3)在点t=a附近的导数符号有什么变化规律? (4)函数在t=a处的导数是多少? 共同归纳:函数h(t)在a点处h′(a)=0,在t=a的附近,当t<a时,函数h(t)单调递增, h′(t)>0;当t>a时,函数h(t)单调递减,h′(t)<0,即当t在a的附近从小到大经过a时, h′(t)先正后负,且h′(t)连续变化,于是h′(a)=0. 3.观察如图所示函数的图像,回答问题.
北师版数学选修1-1课件:第4章 §1 1-2 函数的极值

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【答案】 1.x0
极大值点 f(x0) 极大值 2.称点 x0 极小值点 4.局部
极小值点 f(x0)
3.
极大值 极小值 极大值点
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关于函数的极值,下列说法正确的是( A.导数为零的点一定是函数的极值点 B.函数的极小值一定小于它的极大值
)
C.f(x)在定义域内最多只能有一个极大值和一个极小值 D.若 f(x)在(a,b)内有极值,那么 f(x)在(a,b)内不是单调函数
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2.在包含 x0 的一个区间(a,b)内,函数 y=f(x)在任何一点的函数值都大于 或等于 x0 点的函数值,______为函数 y=f(x)的________,其函数值________为 函数的极小值. 3.函数的________与________统称为极值,________与________统称为极 值点. 4.极值是函数在一个适当区间内的________性质,函数的某些极大值有时 候比其他极大值小,有时候可能比一些极小值还小.
阅读教材 P83“练习”以下部分,完成下列问题. 1.在包含 x0 的一个区间(a,b)内,函数 y=f(x)在任何一点的函数值都小于 或等于 x0 点的函数值,则称点 ______ 为函数 y = f(x) 的 ________ ,其函数值 ________为函数的________.
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阶 段 一
阶 段 三
1.2
函数的极值
学 业 分 层 测 评
阶 段 二
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1.了解函数极值的概念.(重点) 2.理解可导函数在其定义域上的单调性与函数极值的关系.(难点) 3.掌握利用导数判断或求函数极值的方法.(重点)
高中数学选修1-1北师大版 最大值、最小值问题 课件(40张)

4π 3 0 极小值 2π 3 3- 2
4π ,2π 3
2π
+
-
+ π
∴当 x=0 时,f(x)取最小值 0; 当 x=2π 时,f(x)取最大值 π.
1.求函数在闭区间上的最值的方法: (1)列表法:求出 f(x)在(a,b)上的极值,通过列表的方法,比较极值与端点 值的大小,从而得出最大值或最小值. (2)比较法:令 f′(x)=0,求 y=f′(x)的零点,把所有零点处的函数值直接 与端点值相比较,得出最大值或最小值. 2.当函数解析式或所给区间含有字母时,求函数的最值时需要分类讨论.
根据导数公式表和求导法则,可得 f′(x)=3ax2-12ax=3ax(x-4). 令 f′(x)=0,得 x1=0,x2=4(舍去). ①当 a>0 时,列表如下: x f′(x) f ( x) -1 15a -7a+b (-1,0) 0 (0,2) + 0 b - 2 -12a -16a+b
4 得 x1=0,x2=3.因此 x 变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表: x f′(x) f ( x) -2 -1 (-1,0) + 0 0 极大 值1
4 0, 3
4 3 0 极小值 5 -27
4 ,2 3
2
-
+ 1
∴当 x=0 或 2 时,f(x)取最大值 1; 当 x=-1 时,f(x)取最小值-2.
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√
[质疑· 手记] 预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流: 疑问 1: 解惑: 疑问 2: 解惑: 疑问 3: 解惑: _____________________________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________ _______________________________________________________
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x f′(x)
(0,e) +
e 0
(e,+∞) -
f(x)
极大值
1 因此,x=e 是函数的极大值点,极大值为 f(e)=e,没有极小值点, 也没有极小值.
求含参数的函数的极值
[ 例 2] 值.
(12 分 ) 设函数 f(x) = ax2 + 2ln x,其中 a≠0 ,试讨论 f(x) 的极
1.求可导函数f(x)极值的步骤
(1)确定函数的定义域;
(2)求导数f′(x); (3)求方程f′(x)=0的全部实根;
(4)检验f′(x)在方程 f′(x)=0的根的左右两侧的符号,如果在
根的左侧附近f′(x)>0,右侧附近f′(x)<0,那么函数y=f(x)在这个 根处取得极大值;如果在根的左侧附近 f′(x)<0,右侧附近 f′(x)>0,
研重点 究疑点 8 1.提示:不一定,极值是一个局部概念.例如函数 y=2x+x在 x= -2 时,取 y 极大值=-8;而当 x=2 时,取 y 极小值=8.
2.提示: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x=0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|,x=0为其极值点,但f(x)在x =0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
1.2 函数的极值
重点:求解函数的极大值点、极小值点、极大值 与极小值. 难点:常用函数的单调性、图像等综合考查.
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y=
f(x)在任何一点的函数值都______x0点的函数值,称______为函数y= f(x)的极大值点,其________为函数的极大值.
1 3 2 [解析] (1)∵f(x)=3x -x -3x+4, ∴f′(x)=x2-2x-3. 令 f′(x)=0,得 x1=3,x2=-1, 当 x 变化时,f′(x),f(x)的变化如表所示:
∴x=-1 是 f(x)的极大值点,x=3 是 f(x)的极小值点. 17 ∴f(x)极大值=f(-1)= 3 ,f(x)极小值=f(3)=-5.
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.
3.A ∵f′(x)=3ax2+b,∴f′(1)=3a+b=0.①
又x=1时有极值-2,∴f(1)=a+b=-2.②
由①②联立,解得a=1,b=-3. 4.4 3 y′=6x2-30x+36,即y′=6(x-2)(x-3),令 y′=0,得x
( ) A.1,-3 B.1,3
C.-1,3
________.
D.-1,-3
4 . 函数 y = 2x3 - 15x2 + 36x - 24 的极大值为 ________ ,极小值为
读教材 理要点
一、 1. 不 大于
点 x0
函数值 f(x0)
2. 不小于
点 x0
函数值 f(x0)
3.极大值 极小值 极大值点 极小值点 二、1.导数f′(x) 2.f′(x)=0 3.左正右负 左负右正 相同
(3)若f′(x)在x0两侧的符号________,则x0不是极值点.
[想一想]
1.同一函数的极大值一定大于它的导数为0是该点为极值点的什么
条件?
[练一练]
3 . 函数 f(x) = ax3 + bx 在 x = 1 处有极值- 2 ,则 a , b 的值分别为
2.极小值点与极小值: 在包含x0 的一个区间(a ,b)内,函数y=
f(x)在任何一点的函数值都______x0点的函数值,称______为函数y= f(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.
解析:(1)函数f(x)=x3-3x2-9x+5的定义域为R,且f′(x)=3x2-6x
-9.解方程3x2-6x-9=0,得x1=-1,x2=3.
当x变化时,f′(x)与f(x)的变化情况如下表:
x
f′(x) f(x)
(-∞,-1)
+
-1
0 极大 值
(-1,3)
-
3
0 极小 值
(3,+∞)
+
因此,x=-1 是函数的极大值点,极大值为 f(-1)=10;x=3 是函 数的极小值点,极小值为 f(3)=-22. 1-ln x ln x (2)函数 f(x)= x 的定义域为(0,+∞),且 f′(x)= x2 . 令 f′(x)=0,解得 x=e. 当 x 变化时,f′(x)与 f(x)的变化情况如下表:
二、求极值点的一般步骤
1.求出________;
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;
(2)∵f(x)=x2ex, ∴f′(x)=2xex+x2ex=ex(x2+2x). 令f′(x)=0,得x1=0,x2=-2. 当x变化时,f′(x),f(x)的变化如表所示:
由表可知:x=-2是f(x)的极大值点,x=0是f(x)的极小值点. f(x)极大值=f(-2)=4e-2,f(x)极小值=f(0)=0.
那么函数y=f(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.求下列函数的极值: ln x (1)f(x)=x3-3x2-9x+5;(2)f(x)= x .
=2或x=3,经判断极大值为f(2)=4,极小值为f(3)=3.
求函数的极值
[例 1] 求下列函数的极值点和极值: 1 3 2 (1)f(x)=3x -x -3x+4; (2)f(x)=x2ex.
[思路引导] 求f′x ― → 令f′x=0,求x0 ― →
判断f′x在x=x0左右两侧的符号 ― → 由定义求出极值点及极值