函数的极值PPT优秀课件1

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六、求函数的极值(共22张PPT)

六、求函数的极值(共22张PPT)

导数的应用
六、求函数的极值
3、求极值的步骤:(1)求定义域; (2)求导; (3)解f’(x)=0 (并求出不可导点); (4)列表,根据单调性写出极值. 练习3、f(x)=x3+3ax2+3ax+1有极大值和极小值,求实数a的取 值范围. 分析:f’(x)=3x2+6ax+3a, 要有极大值和极小值,则方程 3x2+6ax+3a=0必须有两个不同实根. ∴△=36a2-36a>0 ,故 a<0 或a>1 设3x2+6ax+3a=0的两个根为x1, x2(x1< x2), 由二次函数的图象知, 当x<x1时f’(x)>0; 当x1<x<x2时f’(x)<0; 当x>x2时f’(x)>0. ∴ f(x1)为极大值,f(x2)为极小 ∴a的取值范围是: { a| a<0 或a>1 }
∴当 x=-5时,f(x)有极大值,极大值为27 ; 当 x=-1时,f(x)有极小值,极小值为-5 .
导数的应用
六、求函数的极值
3、求极值的步骤:(1)求定义域; (2)求导; (3)解f’(x)=0 (并求出不可导点); (4)列表,根据单调性写出极值. 练习1、求下列函数的极值: (1)f(x)=x3+9x2+15x+2; (2)f(x)=|x2-2x-3| 2-2x-3 x (x<-1或x>3) 2x-2 (x<-1或x>3) 解:(2) f(x)= ∴ f’(x)= -x2+2x+3 (-1≤x≤3) -2x+2 (-1<x<3) 令f’(x)=0,可得 x=1. 当x变化时,f’(x)、f(x)的变化情况如下表: x (-∞, -1) -1 (-1,1) 1 (1,3) 3 (3, +∞) f’(x) 不存在 + 0 - 不存在 + f(x) ↓ 0 ↑ 4 ↓ 0 ↑ ∴当 x=1时,f(x)有极大值,极大值为4.

《函数极值》课件

《函数极值》课件

三、求函数极值的步骤
y
o
x0
极值点
y
xo
x0
x
极值点
y
y
o
xo
极值点
x0
x
不是极值点
三、求函数极值的步骤
y
y
y
y
o
x0
xo
x0
xo
xo
x0
x
(1)求函数f(x)的定义域
(2) 求导数f/(x),找出f(x)的所有驻点及导数不存在的点;
(3)用驻点及导数不存在的点划分定义域区间成若干子区间
判定导数f/(x)在每个区间的符号及函数在每个区间的单调性;
函数的极值及求法
问题引入:
在连绵群山之中,各个山峰 的顶端,虽然不一定是群山的最 高处,但它却是其附近所有点的 最高点.同样,各个谷底虽然不 一定是群山之中的最低处,但它 却是附近所有点的最低点.
一、函数的极值定义
y
我在这里哦!
ao
()
x0 b x
已知函数y=f(x),设x0是定义域(a,b)内任一点,如果 对x0附近的所有点x(x≠x0),都有
(4)根据定理,判定驻点和导数不存在的点是否为极值点,从而 求出函数的极值。
练习题
函数y=1 +3x-x3有( D ) (A) 极小值-1,极大值1 (B) 极小值-2,极大值3 (C) 极小值-2,极大值2 (D) 极小值-1,极大值3
1.极值的定义: 2.y=f(x)在x0处有极值的判定: 3.求极值的步骤:
函数的极大值与极小值统称为极值, 极大值点与极小值点统称为极值点
思考
极大值一定大于极小值吗?
极值是对某一点附近的小区间而言的 极大值与极小值没有必然关系,极大 值可能比极小值小,如图所示。

《函数的极值和导数》课件

《函数的极值和导数》课件

Part
05
导数的计算方法
导数的四则运算规则
01
加法法则
$(uv)' = u'v + uv'$
02
减法法则
$(u-v)' = u'-v'$
03
乘法法则
$(uv)' = u'v + uv'$
04
除法法则
$left(frac{u}{v}right)' = frac{u'v-uv'}{v^2}$
复合函数的导数计算
最小成本问题
总结词
利用极值理论寻找最小成本
详细描述
在生产和经营活动中,也常常需要寻求最小成本。通过建立数学模型,利用函数的极值和 导数,可以找到使得成本最小的生产量、原材料采购量等决策变量。
实例
某公司需要采购原材料,每次采购的成本包括固定成本5万元和变动成本与采购量的比例 系数0.1万元/单位。求该公司的最小总成本。通过建立函数并求导,可以找到使得总成本 最小的采购量。
Part
03
极值在实际问题中的应用
最大利润问题
01
总结词
利用极值理论寻找最大利润
02 03
详细描述
在生产和经营活动中,常常需要寻求最大利润。通过建立数学模型,利 用函数的极值和导数,可以找到使得利润最大的生产量、价格等决策变 量。
实例
某公司生产一种产品,其固定成本为100万元,每生产一个单位的产品 ,成本为2万元,售价为5万元。求该公司的最大利润。通过建立函数并 求导,可以找到使得利润最大的产量。
Part
04
导数的几何意义
导数在平面上的表示
切线斜率

5.3.2 函数的极值 课件 (共25张PPT) 人教A版(2019)必修第一册

5.3.2 函数的极值 课件 (共25张PPT)   人教A版(2019)必修第一册

所以 f(x)在 R 上是增函数,无极值,故舍去.
当 a=2,b=9 时,f′(x)=3x2+12x+9=3(x+1)(x+3).
因为当 x∈(-3,-1)时,f(x)是减函数;
当 x∈(-1,+∞)时,f(x)是增函数,
所以 f(x)在 x=-1 时取得极小值,因此 a=2,b=9.
变式:若函数 f(x)=x3+ax2+bx+a2 在 x=1 处取得极值 10,求 a,b.
y
y=x3
Ox
问题4:极大值一定大于极小值吗?
y=f(x)
极大值 y
极小值
f (x4 ) f (x1)
O a x1 x2
x3 x4 b x
极大值与极小值没有必然的大小关系.一个函数在其定义域内可以有许 多个极小值和极大值,在某一点的极小值可能大于另一点的极大值.
极值反映了函数在某一点附近的大小情况,刻画了函数的局部性质.
问题 1:观察图象,说说函数 h(t) 在 t = a 处时的导数是多少?
此点附近的函数图象有什么特点?导数的正负有什么变化规律?
h´(a) = 0
h
单调递增 h´(t) > 0
单调递减 h´(t) < 0
Oa
b
t
归纳:(1)在 t = a 附近,函数值先增后减;
(2)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,
课堂小结
y=f(x) 的单调性 y=f(x) 的极值点
y=f ′(x) 的正负性 y=f ′(x) 的零点
导数的工具性作用
小结(1)求函数极值的步骤 确定定义域 ―→ 求导确定 f′x ―→ 解方程 f′x=0 ―→

函数的极值-课件

函数的极值-课件
函数的极值-PPT课件
这份PPT课件介绍了函数的极值,包括引言、函数的极值点、函数的极值定理、 函数的极值应用等内容。通过本课件,你将深入了解这一重要数学概念的定 义、分类和应用。
一、引言
函数的极值是指函数在特定范围内的最大值或最小值。本节将讨论函数的极 值的定义以及不同类型的极值。
二、函数的极值点
极大值点和极小值点的定义
极大值点是函数在某个范围内的最大值,极小值点是函数在某个范围内的最小值。
函数求极值的步骤
求函数的极值需要确定函数的驻点和临界点,并通过对函数求导来判断是极大值还是极小值。
三、函数的极值定理
第一极值定理
如果函数在某个区间内连续且可导,那么在这个区 间内一定存在至少一个极值点。
六、参考文献
1 数学分册
数学分册中关于函数和极 值的相关章节提供了更深 入的理论和应用。
2 数学课程
数学课程中有关函数极值 的教材和讲义提供了更详 细的学习材料。

3 数学学习资料
网络上有很多关于函数的 极值的学习资料,可以进 一步加深对这一概念的理 解。
第二极值定理
如果函数在某个区间内可导,并且在驻点处的导数 不等于零,那么这个驻点必定不是极值点。
四、函数的极值应用
数学实际问题中的应 用
函数的极值在物理、经济学等 领域中的实际问题中有着广泛 的应用,如求解最大利润、最 小费用等。
OA题型解析
函数的极值常出现在各类OA题 目中,掌握函数的极值求解方 法有助于解答相关题目。
PSAT、SAT、GRE题 型解析
函数的极值是PSAT、SAT、GRE 等考试中经常出现的题型,熟 悉函数的极值概念和求解方法 对应试有帮助。
五、总结
1 函数的极值常见考点

函数的极值-最大值与最小值省公开课获奖课件说课比赛一等奖课件

函数的极值-最大值与最小值省公开课获奖课件说课比赛一等奖课件
(1) 求f (x).
(2) 找出f (x)的所有驻点和f (x)不存在的点
x1,, xk .
(3) 鉴定每个驻点和导数不存在旳点
xi (i 1,2,, k) 两侧(在xi 较小旳邻域内)
f (x)旳符号, 依定理鉴定xi 是否为f(x)旳 极值点.
例1.求y 3x4 8x3 6x2的极值与极值点.
令 0, 得驻点 x 2.4 (0, )
根据问题旳实际意义, 观察者最佳站位存在, 驻点 又唯一, 所以他站在距墙 2.4 m 处看图最清楚 .
特殊情况下旳最大值与最小值: 若 f(x)在一区间(有限或无限 开或闭)内可导且
有且只有一种驻点x0 则: 当f(x0)是极大值时 f(x0)就是f(x)在该区间上旳
可导 且
(2) 令f (x)0 得驻点x1 x1为不可导点 (3) 列表判断
x ( 1) 1 (1 1) 1 (1 )
f (x) 不可导 0
f(x) ↗
0


定理3 (第二充分条件) 设函数f(x)在点x0处 具有二阶导数, 且 f (x0 ) 0, f (x0 ) 0, 则
(1)当f (x0 ) 0时,x0为f (x)的极大值点,
例4. 求 y 2x3 3x2 12x 14 在 [3,4] 上旳最大值与最小值. 解: y 6x2 6x 12 6(x 2)(x 1),
令 y 0, 得驻点 x1 2, x2 1.
因为
f (3) 23, f (2) 34, f (1) 7, f (4) 142,
所以
M max{ f (3), f (2), f (1), f (4)} f (4) 142,
极小值, 称 x0为f(x)旳极小值点;

《函数极值》课件

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详细描述
举例
考虑函数$f(x) = x^3$,其一阶导数 为$f'(x) = 3x^2$,在$x=0$处,一 阶导数由正变负,故函数在$x=0$处 取得极小值。
当一阶导数在某点的左右两侧由正变 负或由负变正时,函数在该点取得极 值。
二阶导数判定法
总结词
通过判断二阶导数的正负来判断 函数在某点的极值。
01
02
03
04
梯度下降法
通过计算目标函数的梯度,沿 着梯度负方向寻找最小值。
牛顿法
通过构造目标函数的Hessian 矩阵,求解方程组得到最优解

遗传算法
模拟生物进化过程的自然选择 和遗传机制,通过迭代搜索最
优解。
模拟退火算法
模拟固体退火过程的随机搜索 算法,能够在全局范围内找不同的分类标准,可以将极值分为两类。第一类极值 是相对较小的极值,而第二类极值则是相对较大的极值。
单侧极值和双侧极值
根据定义,单侧极值是指函数在某一点的左侧或右侧存在 单调性改变的极值点;而双侧极值则是指函数在某一点的 两侧都存在单调性改变的极值点。
02
极值的判定
一阶导数判定法
总结词
通过判断一阶导数的正负来判断函数 在某点的极值。
在物理领域的应用
运动轨迹分析
在物理学中,极值原理可以用于分析物体的运动轨迹。例如,在分析行星的运动 轨迹时,可以利用极值原理确定行星在各个时刻的位置和速度。
能量最小化
在力学和电磁学等领域,极值原理可以用于寻找系统能量的最小值。例如,在分 析弹簧振荡器的运动时,可以利用极值原理确定振荡器的平衡位置和能量最小值 。
详细描述
当二阶导数在某点的左右两侧符号 相反时,函数在该点取得极值。

《函数的极值与导数》课件

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极大值和极小值是极值的 两种分类,取决于导数的 变化情况。
应用示例
求函数的极值
通过求导和分析导数的变化,可以确定函数的极值 点和对应的极值。
求解实际问题
将实际问题转化为数学模型,并通过求导求解极值 来得到最优解。
端点的极值
函数定义域的端点如果存在极值,则称为端点描述函数在某一点处 的变化率,即函数曲线在 该点的切线斜率。
2 导数的意义
导数可以帮助我们分析函 数的变化趋势和特征,以 及确定函数的极值。
3 导数的符号表示
通常用f'(x)、dy/dx或y'来 表示函数f(x)的导数。
2
得到一些常见函数的导数表达式。
利用导数的性质,可以对复杂函数进行
四则运算的求导。
3
导数的链式法则
对复合函数求导时,可以使用链式法则 进行求导。
极值的判定
1 极值的必要条件
函数在极值点处的导数为 零或不存在。
2 极值的充分条件
当函数在极值点的导数发 生变号时,即可判断该点 为极值的充分条件。
3 极值的分类
导数与函数的关系
导数刻画函数的变化 趋势
导数的正负性可以描述函数的 单调性和变化趋势。
导数判断函数的单调 性
函数在导数大于零的区间上单 调递增,在导数小于零的区间 上单调递减。
极值与导数的关系
极值出现的地方,导数为零或 不存在。
导数的计算
1
基本导数公式
根据函数的基本性质和求导法则,可以
导数的四则运算
《函数的极值与导数》 PPT课件
欢迎来到《函数的极值与导数》PPT课件!本课程将带你深入了解函数的极值 和导数的概念,以及它们之间的关系。准备好迎接这趟知识之旅了吗?让我 们开始吧!
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ຫໍສະໝຸດ 课题:导数的应用--极值点
我行 我能 我要成功 我能成功
案例分析
函数 f(x)x3a2xb xa2在 x 1时有极值10,则a,
b的值为( )
A、 a3,b3或 a4,b11
B、 a4,b1或 a4,b11
C、a4,b11 , D、 以上都不对
解:由题设条件得:
b
a
f(x) =0
O
x
注意:数形结合以及原函数与导函数图像的区别
练习2:求函数
y

6x 1 x2
(-2<x<1/2)
的极值.
解:
y

6(1 x2) (1 x2)2
.
令 y=0,解得x1=-1,x2=1.
当x变化时, y,y的变化情况如下表:
x (-∞,-1) -1 (-1,1) 1
o a X1
X2
X3 X4 b
x
2.求可导函数f(x)的极值
y
y
f(x0)0
f(x)0 f(x)0
f(x)0
f(x)0
f(x0)0
oa
X00 b
x
o a X0
bx
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;
x (-∞,-2) -2
(-2,2) 2
(2,+∞)
y’ +
0
-
0
+
y
↗ 极大值28/3 ↘ 极小值-4/3

因此,当x=-2时有极大值,并且,y极大值=28/3; 而,当x=2时有极小值,并且,y极小值=- 4/3.
要注意以下两点:
(1)可导函数的极值点一定是导数为零的点,
导数为零的点,不一定是该函数的极值点.
的值比x0附近所有各点的函数值都大,我们说f(x0)是函 数y=f(x)的一个极大值;如果f(x0)的值比x0附近所有各点 的函数值都小,我们说f(x0)是函数y=f(x)的一个极小值. 极大值与极小值统称极值.
y
f ( x4 ) f ( x1)
o a X1
X2
a
X3 X4 b
x
请注意以下几点:
(1)极值是一个局部概念.由定义,极值只是某个点的 函数值与它附近点的函数值比较是最大或最小.并不意 味着它在函数的整个的定义域内最大或最小.也就是说 极值与最值是两个不同的概念.
f’(x)
符号
f (x)
(-∞,a)
+
增函数
a
(a,b) b
0-0
极大值 减函数 极小值
(b, +∞)
+
增函数
(4)利用从+ 、0、- 判断函数极大值;
利用从- 、0、+ 判断函数极小值;
课题:导数的应用--极值点
我行 我能 我要成功 我能成功
渐入佳境篇
若寻找可导函数极值点,可否
只由f(x)=0求得即可?
例如,函数y=x3,在点x=0处的导数为零, 但它不是极值点,
总结:求可导函数f(x)的极值的步骤如下: (1)求函数的定义域
(2).求导数 f(x).
(3).求方程f(x)0 的根.
用方程 f(x) 0的根顺次将函数的 域分成若干个小成 区表 间格 列
(4)检查 f (x)在方程根左右的值的符号,

f f
(1) 10 / (1) 0
1aba2 10
32ab0
解之得
ba33或ab141
注意代 入检验
通过验证,都合要求,故应选择A。
注意:f/(x0)=0是函数取得极值的必要不充分条件
课题:导数的应用--极值点
我行 我能 我要成功 我能成功
庖丁解牛篇(感受高考)
(2006年天津卷)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( A )个极小值点。
A.1 B.2 C.3 D. 4
y
y f (x)
f(x) <0 f(x) >0
• 探索: x =0是否为函数f(x)=x3的极值点?
f(x)=3x2 当f(x)=0时,x =0,
而x =0不是该函数的极值点.
y f (x)x3
Ox
f(x0) =0 x0 是可导函数f(x)的极值点
x0左右侧导数异号 x0 是函数f(x)的极值点 f(x0) =0
注意:f /(x0)=0是函数取得极值的必要不充分条件
如果左正右负, 那么f(x)在这个根处取得极大值;
例2、求函y 数 x63x43x2的极值
解:先求函数的 f /(x导 )数 6x(x21)2
方程f(x)0 的根为 x1 1 、 x20,x31.
当x变化时f /, (x)、f(x)的状态如下:
(-∞,-1) -1 (-1,0) 0 (0,1)
+ f/(x) - 0 - 0
f(x) 减 1 减 0 增
1 (1,+∞)
0+
1增
导数为零的点不一定是极值点!
x=-1, x=0,x=1;
y
fx = x2-13+1
-1
O
1
x
当x=0是函数极小值点y=0.
四、本课总结:
1.用导数来确定函数的极值步骤:
(1)先求函数的导数 f / (x); (2)再求方程 f /(x) = 0 的根; (3)列出导函数值符号变化规律表;
(2)函数的极值不是唯一的.即一个函数在某区间上 或定义域内极大值或极小值可以不止一个.
y
f ( x4 ) f (x1)
o a X1
X2
X3 X4 b
x
极大值一定大于极小值吗?
(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 f(x4)>f(x1).
y
f (x4 ) f (x1)
(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1:求y=x3/3 -4x+4的极值.
解: yx24(x2 )x (2 ).
令y 0 ,解得x1=-2,x2=2.
导当x数变值化时为,0y的,y的点变一化定情况是如函下数表的: 极值点吗?
1.3.2函数的极值(一)
复习:
利用函数的导数来研究函数的单调性其基本 的步骤为:
①求函数的定义域;
②求函数的导数 f (x) ; ③解不等式 f ( x ) >0得f(x)的单调递增区间;
解不等式f ( x ) <0得f(x)的单调递减区间.
二、新课 1.函数的极值: 一般地,设函数y=f(x)在x0及其附近有定义,如果f(x0)
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