2018年秋人教B版数学选修1-1练习:3.3.2 利用导数研究函数的极值含解析

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2018年高中数学 第三章 导数及其应用 3.3.2 利用导数研究函数的极值课件6 新人教B版选修1-1

2018年高中数学 第三章 导数及其应用 3.3.2 利用导数研究函数的极值课件6 新人教B版选修1-1
3
课 本 例 4 : 求 fx 1x3 4 x 4 的 极 值 。
3 新疆 王新敞 奎屯
解 : 因 为 fx1x34x4,
3
所 以 f'x x 2 4 (x 2 ) (x 2 ) 。 令 f'x 0 ,x, 2 ,x 2
当下面分两种情况 : 讨论:
类似地,函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近 其他点的函数值都大,f′(b)=0,而且在点x=b附近的左侧 f′(x)>0 ,右侧f′(x)<0 .把点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.
极大值点、极小值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极 值。
求函数极值的步骤:
( 1 ) 求 导 函 数 f '( x ) ( 2 ) 解 方 程 f '( x ) = 0 ( 3 ) 列 表 判 断 ( 4 ) 计 算 极 值
当堂达标
1、函数f(x)的定义域为R,导函数f′(x)的图象如图 所示,则函数f(x)( ) A.无极大值点,有四个极小值点 B.有三个极大值点,两个极小值点 C.有两个极大值点,两个极小值点 D.有四个极大值点,无极小值点
章导数及其应用
函数的极值与导数
情景引入
跳水运动中,运动员相对于水面的高度h(单位: 米)与起跳后的时间t(单位:秒)存在函数关系
h(t)=-4.9t 2+6.5t+10 h
其图象如右.
---------------------------------
oa
t
情景引入
h(a)0
单调递增
单调递减
h
2.求函数 f(x)=3x-x3的极值。

2018年秋人教B版数学选修1-1练习:3.3.1利用导数判断函数的单调性含答案解析

2018年秋人教B版数学选修1-1练习:3.3.1利用导数判断函数的单调性含答案解析

3.3导数的应用3.3.1利用导数判断函数的单调性课时过关·能力提升1.函数y=2x-x2的单调递增区间为()A.(-∞,2)B.(-∞,1)C.(1,+∞)D.(2,+∞)答案:B2.函数y-9x+5的单调递减区间为()A.(-∞,-3)和(0,3)B.(-3,3)C.(-3,0)D.(-∞,-3)和(3,+∞)答案:B3.在区间(a,b)内,f'(x)>0,且f(a)≥0,则在区间(a,b)内有()A.f(x)>0B.f(x)<0C.f(x)=0D.不能确定解析:由f'(x)>0,知f(x)在区间(a,b)内是增函数.又f(a)≥0,故f(x)>0.答案:A4.函数f(x)=ln x-ax(a>0)的单调递增区间为()C.(0,+∞)D.(0,a)解析:令f'(x(ax-1)x<0.又a>0,所以0<x答案:A★5.已知函数y=xf'(x)的图象如图所示(其中f'(x)是函数f(x)的导函数),下面四个图象中,y=f(x)的图象大致是()解析:由函数y=xf'(x)图象,知在(-∞,-1)上,f'(x)>0,f(x)在此区间上是增函数;在(-1,0)上,f'(x)<0,f(x)在此区间上是减函数;在(0,1)上,f'(x)<0,f(x)在此区间上是减函数;在(1,+∞)上,f'(x)>0,f(x)在此区间上是增函数.结合所给选项应选 C.答案:C6.函数f(x)=sin x,x∈(0,2π)的单调递减区间为.解析:f'(x)=cos x,令f'(x)<0,即cos x<0,又x∈(0,2π),所以x∈答案7.函数y=x3-6x2+3x+1的单调递增区间为,单调递减区间为.解析:令f(x)=x3-6x2+3x+1,则f'(x)=3(x-x-.当x∈(-∞,f'(x)>0,f(x)在(-∞;当x∈,f'(x)<0,f(x);当x∈+∞)时,f'(x)>0,f(x)+∞)上是增函数.综上,f(x)的单调递增区间是(-∞+∞),f(x)的单调递减区间.答案:(-∞+∞)8.若函数y=ax3-x在(-∞,+∞)上是减函数,则a的取值范围为.解析:y'=3ax2-1,∵函数y=ax3-x在(-∞,+∞)上是减函数,∴3ax2-1≤0在R上恒成立,当x=0时,恒成立,当x≠0时,a≤.a≤0.答案:(-∞,0]9.已知函数f(x)=x3+ax+8的单调递减区间为(-5,5),求函数f(x)的单调递增区间.分析:先根据f(x)在区间(-5,5)内为减函数求得a值,再应用导数求f(x)为增函数的区间.解:f'(x)=3x2+a.∵在(-5,5)上函数f(x)是减函数,则-5,5是方程3x2+a=0的根.∴a=-75.此时,f'(x)=3x2-75.令f'(x)>0,则3x2-75>0.解得x>5或x<-5.∴函数y=f(x)的单调递增区间为(-∞,-5)和(5,+∞).★10.已知函数f(x)=x3-ax-1,(1)若f(x)在R上单调递增,求实数a的取值范围.(2)是否存在实数a,使f(x)在(-1,1)内单调递减?若存在,求出a的取值范围;若不存在,请说明理由.(3)求证f(x)=x3-ax-1的图象不可能总在直线y=a的上方.分析:(1)利用函数的单调性与导数的关系可得到f'(x)≥0在R上恒成立,然后用分离参数法可求参数a的范围.(2)若找到a的值满足不等式f'(x)≥0在(-1,1)上恒成立,则a存在,否则不存在.(3)特值验证,若找到图象上点的坐标小于等于a,则命题得以证明.解:(1)由已知f'(x)=3x2-a.∵f(x)在R上是增函数,∴f'(x)=3x2-a≥0在R上恒成立,即当a≤3x2时,x∈R恒成立.∵3x2≥0,∴只需a≤0.又当a=0时,f'(x)= 3x2≥0,f(x)=x3-ax-1在实数集R上是增函数,∴a≤0.(2)由f'(x)=3x2-a≤0在(-1,1)上恒成立,得a≥3x2,x∈(-1,1)恒成立.∵-1<x<1,∴3x2<3,∴只需a≥3.由求a的过程知当a≥3时,f(x)在(-1,1)上是减函数,故这样的实数a存在.实数a的取值范围为[3,+∞).(3)∵f(-1)=a-2<a,∴f(x)的图象不可能总在直线y=a上方.。

数学人教B版选修1-1素材:课前导引3.3.2 利用导数研究函数的极值含解析

数学人教B版选修1-1素材:课前导引3.3.2 利用导数研究函数的极值含解析

3。

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2 利用导数研究函数的极值课前导引问题导入已知函数f (x )=x +x1,判断f (1)是否为函数f (x )的一个极值,若是极值,是极大值还是极小值?思路分析:当0〈x 〈1时,f (x )-f (1)=x +x 1-2>2x x 1·-2=0.∴f (x )〉f (1);当1〈x <2时,f (x )—f (1)=x +x 1-2〉2x x 1·-2=0。

∴f (x )>f (1);∴f (1)是函数f (x )=x +x1的一个极值. 又∵当x ∈(0,1)或x ∈(1,2)时,f (x )〉f (1),∴f (1)是f (x )的一个极小值.知识预览1.设函数f (x )在x 0附近的所有点,都有__________。

则称f (x 0)是f (x )的一个极大值;如果对x 0附近的所有的点,都有__________,就说f (x 0)是f (x )的一个__________.答案:f -(x 0)〉0,f +(x 0)<0 f —(x 0)<0,f +(x 0)〉0 极小值2.f (x )在x 0处的导数为0是f (x )在x 0处取得极值的__________. 答案:必要条件3。

当函数f (x )在x 0处可导时,判断f (x 0)为极值的方法是______________________________。

答案:看f -(x 0)·f +(x 0)是否小于04。

若x0为f(x)的极值点,则__________,导数为零的点__________为极值点.答案:f′(x0)=0 不一定。

高中数学新人教版B版精品教案《人教版B高中数学选修1-1 3.3.2 利用导数研究函数的极值》1

高中数学新人教版B版精品教案《人教版B高中数学选修1-1 3.3.2 利用导数研究函数的极值》1

函数的极值与导数教学设计教材分析:《函数的极值与导数》是在学生学习了《函数的单调性与导数》,初步具备了运用导数研究函数能力后学习的,并为《函数的最大(小)值与导数》奠定了知识与方法的基础,起着承上启下的作用。

本节课在本单元乃至整个数学学习中都具有十分重要的地位。

学生情况分析:学生已经初步学习了运用单调性研究导数,但还不够深入,因此在学习上还有一定的困难。

本节课能进一步提高学生运用导数研究函数的能力,体会导数的工具作用。

教法选择:情境创设、探索发现、总结归纳学法引导:以学生发现探究,自主合作交流为主,教师点拨疏导为辅。

课堂组织形式:创设情景—发现问题—自主探索—协作探究—交流评价。

一、教学目标1 知识与技能〈1〉结合函数图象,了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件〈2〉理解函数极值的概念,会用导数求函数的极大值与极小值2过程与方法结合实例,借助函数图形直观感知,并探索函数的极值与导数的关系。

3情感与价值感受导数在研究函数性质中一般性和有效性,通过学习让学生体会极值是函数的局部性质,增强学生数形结合的思维意识。

二、重点:利用导数求函数的极值难点:函数极值的逆用三、教学基本流程组织学生自主探索,获得函数的极值定义通过例题和练习,深化提高对函数的极值定义的理解四、教学过程、创设情景,导入新课通过上节课的学习,导数和函数单调性的关系是什么?(提问学生回答)、探索研讨引导学生自主学习,从而发现问题。

引导学生通过合作总结函数极值的定义从而我们得出结论: 若0满足f/=0,且在0的两侧的导数异号,则0是f的极值点,f0是极值,并且如果f/ 在0两侧满足“左正右负”,则0是f的极大值点,f0是极大值;如果f/ 在0两侧满足“左负右正”,则0是f的极小值点,f0是极小值极大值与极小值统称为极值让学生进一步理解极值的定义。

、讲解例题x规律总结掌握利用导数求极值的方法及极值的简单应用。

让学生独立总结,同学之间相互补充。

2018年秋人教B版数学选修1-1练习:3.3.2 利用导数研究函数的极值含解析

2018年秋人教B版数学选修1-1练习:3.3.2 利用导数研究函数的极值含解析

3.3.2利用导数研究函数的极值课时过关·能力提升1.在下面函数y=f(x)图象中既是函数的极大值点又是最大值点的是()A.x1B.x2C.x3D.x4答案:C2.在上题的函数图象中,是f'(x)=0的根但不是函数f(x)的极值点的是()A.x0B.x2C.x3D.x4答案:A3.函数y=x2+2x的极小值为()A.-2B.-1C.0D.1答案:B4.函数f(x)=x ln x在[1,e]上的最小值和最大值分别为()A. 0,eln eB.0C. eD.0,e解析:f'(x)=ln x+1.当1≤x≤e时,f'(x)=ln x+1>0,故f(x)=x ln x在[1,e]上是增函数.因此,当x=1时,f(x)取得最小值0;当x=e时,f(x)取得最大值e.答案:D5.若函数f(x)=x3-3x-a在区间[0,3]上的最大值、最小值分别为M,N,则M-N的值为()A.2B.4C.18D.20解析:令f'(x)=3x2-3=3(x2-1)=0,得x=±1,又x∈[0,3],∴x=1.则x∈(0,1)时,f'(x)<0;x∈(1,3)时,f'(x)>0.又f(0)=-a,f(1)=-2-a,f(3)=18-a,∴M=18-a,N=-2-a,∴M-N=20.答案:D6.关于函数f(x)=x3-3x2,给出下列四个命题:①f(x)是增函数,无极值;②f(x)是减函数,无极值;③f(x)单调递增区间是(-∞,0)和(2,+∞),单调递减区间是(0,2);④f(x)在x=0处取得极大值0,在x=2处取得极小值-4.其中正确命题是.(填序号)答案:③④7.已知函数f(x)=2x3+3(a+2)x2+3ax的两个极值点为x1,x2,且x1x2=2,则a=.解析:f'(x)=6x2+6(a+2)x+3a.∵x1,x2是f(x)的两个极值点,∴f'(x1)=f'(x2)=0,即x1,x2是6x2+6(a+2)x+3a=0的两个根,从而x1x a=4.答案:48.已知函数f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+1既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是.解析:f'(x)=3x2+6ax+3(a+2).令f'(x)=0,即x2+2ax+a+2=0.∵f(x)既有极大值又有极小值,∴f'(x)=0有两个不相同的实数根.∴Δ=4a2-4(a+2)>0.解得a>2或a<-1.答案:a<-1或a>29.求曲线f(x+4ln x上切线斜率的极小值点.分析:先求曲线f(x)上的切线的斜率,即函数f(x)的导数f'(x),再求f'(x)的极小值.解:函数f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=x令h(x)=x+,则h'(x)=1-.当0<x<2时,h'(x)<0,h(x)在(0,2)内是减函数;当x>2时,h'(x)>0,h(x)在(2,+∞)内是增函数.所以h(x)在x=2处取得极小值,且h(2)=4,故曲线f(x)=x2+4ln x上切线斜率的极小值点为2.★10.设函数f(x)=sin x-cos x+x+1,0<x<2π,求函数f(x)的单调区间与极值.分析:按照求函数极值的步骤求解即可.解:由f(x)=sin x-cos x+x+1,0<x<2π,知f'(x)=cos x+sin x+1,于是f'(x)=令f'(x)=0,从而si x=π或x当x变化时,f'(x),因此,由上表知f(x)的单调递增区间是(0,π)f(π)=π+2.。

高中数学新人教版B版精品教案《人教版B高中数学选修1-1 3.3.2 利用导数研究函数的极值》0

高中数学新人教版B版精品教案《人教版B高中数学选修1-1 3.3.2 利用导数研究函数的极值》0

利用导数研究函数的极值教学设计辽宁省兴城市第二高级中学武丹一、教材分析:《利用导数研究函数的极值》是在学生学习了《利用导数研究函数的单调性》,初步具备了运用导数研究函数的能力后学习的,本节课在本单元乃至整个数学学习中都具有十分重要的地位。

二、学情分析:学生已经初步学习了运用导数研究函数,但还不够深入,因此在学习上还有一定困难。

本节课能够进一步提高学生运用导数研究函数的能力,体会导数的工具作用。

三、教学目标(一)知识与技能:了解函数极值的定义,会从几何图形直观理解函数的极值与其导数的关系,增强学生的数形结合意识,提升思维水平;了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件。

(二)过程与方法:培养学生观察、分析、探究、归纳得出数学概念和规律的学习能力。

(三)情感态度与价值观:体会导数方法在研究函数性质中的一般性和有效性;培养学生大胆创新、勇于探索、互相合作的精神;四、教学重点和教学难点:教学重点:学会用导数求函数极值的方法,并能灵活运用。

教学难点:函数在某点取得极值的必要条件和充分条件。

教学用具:利用多媒体辅助教学电脑演示动画图形,直观形象,便于学生观察。

幻灯片打出重要结论,清楚明了,节约时间,提高课堂效率。

学法分析通过用导数研究函数的极值,提高了学生的导数应用能力。

通过用导数求不超过三次的多项式函数的极大值和极小值,得到求极值的一般方法。

教学设计教学过程 教学内容设计意图一、情境设计将庐山的图片展示给学生,连绵起伏的群山和一位古人,使学生联想起以前学过的诗句:“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”激发学生的学生的学生兴趣,让学生们意识到学科之间的相互联系。

二、新课引入:把表示山峰高低起伏的曲线放在直角坐标系中,观察图像,函数=f ()在1,2,3,4点的 函数值与这些点附近的函数值有什么关系?让学生来说出观察的结果,,提高学生语言表达的能力,增强学生学习的自信心。

三、新课讲授归纳总结定义:000000,,,.f x x x f f x f x y f x x f x x x x 极大值设函数在附近有定义如果对附近的都有则称函数在点处取所有点极大值,记作,称为函数的一个极大值点 00000,,.f x x f x x x f x f x y f x x 极小值如果对附近的都有则称函数在点处取所有点极小值,记作,称为函数的一个极小值点,函数的极大值和极小值统称为极大值点与极小值点称为极值极值点.小组探究培养小组间的合作精神,培养学生的学习兴趣四、教师点拨:思考小组探究1、极值是函数的局部性质,反映了函数值在某一点附近的大小变化情况;2、极大值和极小值之间没有必然的大小联系3、函数的极值与导数的关系。

数学人教B版选修1-1课后导练 3.3.2 利用导数研究函数的极值 Word版含解析

数学人教B版选修1-1课后导练 3.3.2 利用导数研究函数的极值 Word版含解析

课后导练基础达标.若函数()可导,则“′()有实根”是“()有极值”的( ).必要不充分条件.充分不必要条件.充要条件.既不充分也不必要条件答案:.函数有( ).极小值,极大值.极小值,极大值.极小值,极大值.极小值,极大值解析:′()().令′得.当<时,′<,函数是减函数;当<<时,′>,函数是增函数;当>时,′<,函数是减函数.∴当时,函数有极小值;当时,函数有极大值.答案:.函数(),已知()在时取得极值,则等于( )解法一:(直接法)′(),则为方程的根,所以.故选.解法二:(验证法)当时,′(),无解,排除;当时,′(),不满足条件,排除;当时,′(),其根不满足条件,排除,故选.答案:.已知函数()的图象与轴切于()点,则()的( ).极大值为,极小值为.极大值为,极小值为.极小值为,极大值为.极小值为,极大值为解析:∵()与轴切于(,)点,∴′().∴′().又(),∴.∴().∴().故选.答案:.三次函数当时有极大值,当时,有极小值,且函数过原点,则此函数是( )解析:三次函数过原点,可设()′(),由题设知,′()′(),∴.∴()′()()().当时,();当时,(),满足条件.答案:.函数()在(,)内有极小值,则的取值范围是.解析:利用导数,由题设可得′(),若该函数在(,)内有极小值时,只需该二次函数的较大根在此区间内即可,即<<,从而有<<成立.答案:<<.函数()(>)的极大值为正数,极小值为负数,则的范围是.解析:′()()()(>),令′(),得±,当<<时,′()<,函数递减;当>或<时,′()>,函数递增.∴()>()<,解得>.答案:>()()在处有极大值,则常数的值为.解析:是()的极大值点,∵()(),∴′()().∴′().∴或.当时,不能取极大值,∴.答案:.已知()(≠)在±时取得极值,且(),()试求常数、、的值;()试判断±是函数的极小值还是极大值,并说明理由.解:()由′()′(),得,.又(),∴.∴.()(),∴′()()();当<或>时,′()>;当<<时,′()<.∴函数()在(∞)和(∞)上为增函数,在()上为减函数.∴当时,函数取得极大值();当时,函数取得极小值()..设与是函数()的两个极值点,()试确定常数和的值;()判断是函数()的极大值还是极小值,并说明理由.解:()∵(),∴′().由极值点的必要条件可知:′()′(),。

2018版高中数学人教B版选修1-1学案:第三单元 3-3-2

2018版高中数学人教B版选修1-1学案:第三单元 3-3-2

3.3.2利用导数研究函数的极值(一)学习目标 1.了解函数极值的概念,能从几何方面直观理解函数的极值与导数的关系.2.掌握函数极值的判定及求法.3.掌握函数在某一点取得极值的条件.知识点一函数极值的概念函数y=f(x)的图象如图所示.思考1函数在点x=a处的函数值与这点附近的函数值有什么大小关系?思考2f′(a)为多少?在点x=a附近,函数的导数的符号有什么规律?思考3函数在点x=b处的情况呢?梳理已知函数y=f(x)及其定义域内一点x0,对于存在一个包含x0的开区间内的所有点x,如果都有f(x)<f(x0),则称函数f(x)在点x0处取____________,记作y极大值=f(x0),并把x0称为函数f(x)的一个____________;如果都有f(x)>f(x0),则称函数f(x)在点x0处取____________,记作y极小值=f(x0),并把x0称为函数f(x)的一个________________.____________与____________统称为极值.__________与____________统称为极值点.知识点二求函数y=f(x)的极值的方法解方程f′(x)=0.当f′(x0)=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;(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.类型一求函数的极值和极值点例1求下列函数的极值:(1)f(x)=2x3+3x2-12x+1;(2)f(x)=3x+3ln x.反思与感悟求可导函数f(x)的极值的步骤(1)确定函数的定义域,求导数f′(x).(2)求方程f′(x)=0的根.(3)利用f′(x)与f(x)随x的变化情况表,根据极值点左右两侧单调性的变化情况求极值.特别提醒:在判断f′(x)的符号时,借助图象也可判断f′(x)各因式的符号,还可用特殊值法判断.跟踪训练1已知函数f(x)=e x(ax+b)-x2-4x,曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=4x+4.(1)求a,b的值;(2)讨论f(x)的单调性,并求f(x)的极大值.类型二已知函数极值求参数例2已知f(x)=x3+3ax2+bx+a2在x=-1时有极值0,求常数a,b的值.引申探究若本例的条件改为“x=-3,x=-1是f(x)=x3+3ax2+bx+a2的两个极值点”,求常数a,b 的值.反思与感悟 已知函数极值的情况,逆向应用确定函数的解析式时,应注意以下两点: (1)根据极值点处导数为0和极值两个条件列方程组,利用待定系数法求解.(2)因为导数值为0不是此点为极值点的充要条件,所以利用待定系数法求解后必须验证根的合理性.跟踪训练2 已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx 在x =x 0处取得极大值5,其导函数y =f ′(x )的图象经过点(1,0),(2,0),如图所示,求:(1)x 0的值; (2)a ,b ,c 的值.类型三 函数极值的综合应用 例3 设函数f (x )=x 3-6x +5,x ∈R . (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.反思与感悟 利用导数可以判断函数的单调性,研究函数的极值情况,并能在此基础上画出函数的大致图象,从直观上判断函数图象与x 轴的交点或两个函数图象的交点的个数,从而为研究方程根的个数问题提供了方便.跟踪训练3 已知函数f (x )=x 3-6x 2+9x +3,若函数y =f (x )的图象与y =13f ′(x )+5x +m 的图象有三个不同的交点,求实数m 的取值范围.1.如图为y =f (x )的导函数的图象,则下列判断正确的是( )①f (x )在(-3,1)上为增函数; ②x =-1是f (x )的极小值点;③f (x )在(2,4)上为减函数,在(-1,2)上是增函数; ④x =2是f (x )的极小值点. A .①②③ B .②③ C .③④D .①③④2.函数f (x )=13x 3-4x +4的极大值与极小值之和为( )A .8 B.263C .10D .123.函数f (x )=x 3+ax 2+3x -9,已知f (x )在x =-3时取得极值,则a 等于( ) A .2 B .3 C .4 D .54.已知f (x )=x 3+ax 2+(a +6)x +1有极大值和极小值,则a 的取值范围为( ) A .-1<a <2 B .-3<a <6 C .a <-1或a >2 D .a <-3或a >65.已知函数f (x )=ax 2+b ln x 在x =1处有极值12.(1)求a ,b 的值;(2)判断f (x )的单调区间,并求极值.1.在极值的定义中,取得极值的点称为极值点,极值点指的是自变量的值,极值指的是函数值.2.函数的极值是函数的局部性质.可导函数f (x )在点x =x 0处取得极值的充要条件是f ′(x 0)=0且在x =x 0两侧f ′(x )符号相反.3.利用函数的极值可以确定参数的值,解决一些方程的解和图象的交点问题.答案精析问题导学 知识点一思考1 函数在点x =a 处的函数值f (a )比它在点x =a 附近的其他点的函数值都小. 思考2 f ′(a )=0,在点x =a 附近的左侧f ′(x )<0,右侧f ′(x )>0.思考3 函数在点x =b 处的函数值f (b )比它在点x =b 附近的其他点的函数值都大,f ′(b )=0,且在点x =b 附近的左侧f ′(x )>0,右侧f ′(x )<0.梳理 极大值 极大值点 极小值 极小值点 极大值 极小值 极大值点 极小值点 知识点二 (1)> < (2)< > 题型探究例1 解 (1)函数f (x )=2x 3+3x 2-12x +1的定义域为R , f ′(x )=6x 2+6x -12=6(x +2)(x -1), 解方程6(x +2)(x -1)=0,得x 1=-2,x 2=1. 当x 变化时,f ′(x )与f (x )的变化情况如下表:所以当x =-2时,f (x )取极大值21; 当x =1时,f (x )取极小值-6.(2)函数f (x )=3x +3ln x 的定义域为(0,+∞),f ′(x )=-3x 2+3x =3(x -1)x 2,令f ′(x )=0,得x =1.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:因此当x =1时,跟踪训练1 解 (1)因为f ′(x )=e x (ax +b )+a e x -2x -4=e x (ax +a +b )-2x -4, 所以f ′(0)=a +b -4=4,①又f (0)=b =4, ②由①②可得a =b =4. (2)f (x )=e x (4x +4)-x 2-4x , f ′(x )=e x (4x +8)-2x -4 =4e x (x +2)-2(x +2) =(x +2)(4e x -2).解f ′(x )=0,得x 1=-2,x 2=-ln 2, 当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:f (x )在(-2,-ln 2)上单调递减. 当x =-2时,函数f (x )取得极大值, 极大值为f (-2)=4(1-e -2).例2 解 因为f (x )在x =-1时有极值0, 且f ′(x )=3x 2+6ax +b ,所以⎩⎪⎨⎪⎧f ′(-1)=0,f (-1)=0,即⎩⎪⎨⎪⎧3-6a +b =0,-1+3a -b +a 2=0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =9.当a =1,b =3时,f ′(x )=3x 2+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 )=3x 2+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时取得极小值,因此a =2,b =9. 引申探究解 因为f ′(x )=3x 2+6ax +b ,由极值点的必要条件可知⎩⎪⎨⎪⎧3×(-3)2+6a ×(-3)+b =0,3×(-1)2+6a ×(-1)+b =0, 即⎩⎪⎨⎪⎧ -18a +b +27=0,-6a +b +3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =9,所以a =2,b =9.跟踪训练2 解 (1)由图象可知,在区间(-∞,1)上f ′(x )>0,在区间(1,2)上f ′(x )<0,在区间(2,+∞)上f ′(x )>0.故f (x )在(-∞,1),(2,+∞)上单调递增,在(1,2)上单调递减,因此f (x )在x =1处取得极大值,所以x 0=1.(2)f ′(x )=3ax 2+2bx +c , 由f ′(1)=0,f ′(2)=0,f (1)=5, 得⎩⎪⎨⎪⎧3a +2b +c =0,12a +4b +c =0,a +b +c =5,解得a =2,b =-9,c =12. 例3 解 (1)f ′(x )=3x 2-6, 令f ′(x )=0,解得x 1=-2,x 2= 2.因为当x >2或x <-2时,f ′(x )>0; 当-2<x <2时,f ′(x )<0.所以f (x )的单调递增区间为(-∞,-2),(2,+∞); 单调递减区间为(-2,2). 当x =-2时,f (x )有极大值5+42; 当x =2时,f (x )有极小值5-4 2.(2)由(1)的分析知,y =f (x )的图象的大致形状及走向如图所示. 所以,当5-42<a <5+42时,直线y =a 与y =f (x )的图象有三个不同的交点, 即方程f (x )=a 有三个不同的实根.跟踪训练3 解 由f (x )=x 3-6x 2+9x +3,可得f ′(x )=3x 2-12x +9, ∴13f ′(x )+5x +m =13(3x 2-12x +9)+5x +m =x 2+x +3+m ,则由题意可得x 3-6x 2+9x +3=x 2+x +3+m 有三个不相等的实根,即g (x )=x 3-7x 2+8x -m 的图象与x 轴有三个不同的交点. ∵g ′(x )=3x 2-14x +8 =(3x -2)(x -4),∴令g ′(x )=0,得x =23或x =4.当x 变化时,g ′(x ),g (x )的变化情况如下表:则函数g (x )的极大值为g (23)=6827-m ,极小值为g (4)=-16-m .∴由y =f (x )的图象与y =13f ′(x )+5x +m 的图象有三个不同交点,得⎩⎪⎨⎪⎧g (23)=6827-m >0,g (4)=-16-m <0, 解得-16<m <6827.即实数m 的取值范围为(-16,6827).当堂训练1.B [当x ∈(-3,-1)时,f ′(x )<0; 当x ∈(-1,2)时,f ′(x )>0,所以f (x )在(-3,-1)上为减函数,在(-1,2)上为增函数,故①不正确; x =-1是f (x )的极小值点,故②正确;当x ∈(2,4)时,f ′(x )<0,f (x )是减函数,故③正确; x =2是f (x )的极大值点,故④不正确.] 2.A [由f ′(x )=x 2-4=0, 得x 1=-2,x 2=2,∴函数f (x )的极大值与极小值的和为 f (-2)+f (2)=8.]3.D [因为f ′(x )=3x 2+2ax +3,则f ′(-3)=3×(-3)2+2a ×(-3)+3=0,所以a =5.] 4.D [f ′(x )=3x 2+2ax +a +6, 因为f (x )既有极大值又有极小值, 所以Δ=(2a )2-4×3×(a +6)>0, 解得a >6或a <-3.]5.解 (1)∵f ′(x )=2ax +bx,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ f ′(1)=0,f (1)=12, 即⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =0,a =12, ∴a =12,b =-1.(2)由(1)得f ′(x )=x -1x =x 2-1x=(x +1)(x -1)x,x ∈(0,+∞). 令f ′(x )=0,解得x =1.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:↘↗∴f (x )∴f (x )极小值=f (1)=12.。

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3.3.2利用导数研究函数的极值课时过关·能力提升
1.在下面函数y=f(x)图象中既是函数的极大值点又是最大值点的是()
A.x1
B.x2
C.x3
D.x4
答案:C
2.在上题的函数图象中,是f'(x)=0的根但不是函数f(x)的极值点的是()
A.x0
B.x2
C.x3
D.x4
答案:A
3.函数y=x2+2x的极小值为()
A.-2
B.-1
C.0
D.1
答案:B
4.函数f(x)=x ln x在[1,e]上的最小值和最大值分别为()
A. 0,eln e
B.0
C. e
D.0,e
解析:f'(x)=ln x+1.
当1≤x≤e时,f'(x)=ln x+1>0,故f(x)=x ln x在[1,e]上是增函数.
因此,当x=1时,f(x)取得最小值0;当x=e时,f(x)取得最大值e.
答案:D
5.若函数f(x)=x3-3x-a在区间[0,3]上的最大值、最小值分别为M,N,则M-N的值为()
A.2
B.4
C.18
D.20
解析:令f'(x)=3x2-3=3(x2-1)=0,得x=±1,
又x∈[0,3],∴x=1.
则x∈(0,1)时,f'(x)<0;x∈(1,3)时,f'(x)>0.
又f(0)=-a,f(1)=-2-a,f(3)=18-a,
∴M=18-a,N=-2-a,∴M-N=20.
答案:D
6.关于函数f(x)=x3-3x2,给出下列四个命题:
①f(x)是增函数,无极值;
②f(x)是减函数,无极值;
③f(x)单调递增区间是(-∞,0)和(2,+∞),单调递减区间是(0,2);
④f(x)在x=0处取得极大值0,在x=2处取得极小值-4.
其中正确命题是.(填序号)
答案:③④
7.已知函数f(x)=2x3+3(a+2)x2+3ax的两个极值点为x1,x2,且x1x2=2,则a=.
解析:f'(x)=6x2+6(a+2)x+3a.
∵x1,x2是f(x)的两个极值点,
∴f'(x1)=f'(x2)=0,
即x1,x2是6x2+6(a+2)x+3a=0的两个根,
从而x1x a=4.
答案:4
8.已知函数f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+1既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是.
解析:f'(x)=3x2+6ax+3(a+2).
令f'(x)=0,即x2+2ax+a+2=0.
∵f(x)既有极大值又有极小值,
∴f'(x)=0有两个不相同的实数根.
∴Δ=4a2-4(a+2)>0.
解得a>2或a<-1.
答案:a<-1或a>2
9.求曲线f(x+4ln x上切线斜率的极小值点.
分析:先求曲线f(x)上的切线的斜率,即函数f(x)的导数f'(x),再求f'(x)的极小值.
解:函数f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=x
令h(x)=x+,则h'(x)=1-.
当0<x<2时,h'(x)<0,h(x)在(0,2)内是减函数;
当x>2时,h'(x)>0,h(x)在(2,+∞)内是增函数.
所以h(x)在x=2处取得极小值,且h(2)=4,故曲线f(x)=x2+4ln x上切线斜率的极小值点为2.
★10.设函数f(x)=sin x-cos x+x+1,0<x<2π,求函数f(x)的单调区间与极值.
分析:按照求函数极值的步骤求解即可.
解:由f(x)=sin x-cos x+x+1,0<x<2π,
知f'(x)=cos x+sin x+1,
于是f'(x)=
令f'(x)=0,从而si x=π或x
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
x(0,π) π
f'(x) +0 -0 +

f(x) ↗极大值π+2 ↘
极小值
因此,由上表知f(x)的单调递增区间是(0,π)f(π)=π+2.。

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