函数的最值与导数 PPT课件
合集下载
3.3.3函数的最大(小)值与导数 课件

函数最值的逆向问题 例 2 已知函数 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.
[分析] 函数最值的逆向问题,通常是已知函数的最值 求函数关系式中字母的值的问题.解决时应利用函数的极 值与最值相比较,综合运用求极值、最值的方法确定系数 的方程(组),解之即可.
所以 f(x)在(0,12),(2,+∞)内是增函数,在(-∞,0),(12,
2)内是减函数.
(2)由条件 a∈[-2,2]可知 Δ=9a2-64<0,从而 4x2+3ax +4>0 恒成立.
当 x<0 时,f′(x)<0;当 x>0 时,f′(x)>0. 因此函数 f(x)在[-1,1]上的最大值是 f(1)与 f(-1)两者中 的较大者.
2.函数 y=|x-1|,下列结论正确的是( ) A.y 有极小值 0,且 0 也是最小值 B.y 有最小值 0,但 0 不是极小值 C.y 有极小值 0,但 0 不是最小值 D.因为 y 在 x=1 处不可导,所以 0 既非最小值也非极 值
解析:最小值与极小值定义的应用.故选 A. 答案:A
3.函数 f(x)=x(1-x2)在[0,1]上的最大值为( )
当 a=-130时,f′(x)=x(4x2-10x+4)=2x(2x-1)(x-2).
令 f′(x)=0,解得 x1=0,x2=12,x3=2.
当 x 变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x (-∞,0)
0
(0,12)
1 2
(12,2)
2
(2,+∞)
f′(x) -
0
《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
3.3导数与函数的极值最值课件高三数学一轮复习2

提醒:(1)极值反映了函数在某一点附近的大小情况,刻画的是函数的局部性质.极 值点是函数在区间内部的点,不会是端点.
(2)对于可导函数f(x),f ′(x0)=0是函数f(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件. 例如f(x)=x3,f′(0)=0,但x=0不是极值点. (3)极大值(或极小值)可能不止一个,可能没有,极大值不一定大于极小值.
提醒:(1)极值是一个局部性概念,反映的是函数在某个点附近的大小情况,并不意 味它在函数的整个定义域内最大或最小;最值是一个整体性的概念,函数的最值是比较 某个区间内的所有函数值得出的.
(2)若函数在开区间(a,b)内的极值点只有一个,则相应极值点为函数最值点. (3)若函数在闭区间[a,b]的最值点不是端点,则最值点必为极值点. (4)连续函数的极值个数不确定,而函数在某一闭区间上的最大和最小值是唯一的.
②若 a<0,要使函数 f(x)在 x=a 处取得极大值,则需 f(x)在a+32b,a上单调递增,在 (a,+∞)上单调递减,此时需满足 a>a+32b,得 b<a<0,∴a2<ab.
综上可知,a2<ab,故选 D.
3.(角度 2)已知函数 f(x)=x3+6lnx,f ′(x)为 f(x)的导函数.求函数 g(x)=f(x)-f ′(x) +9的单调区间和极值.
3 值点,则实数 a 的取值范围是____-__∞__,__-__14_∪___14_,__+__∞__ ___.
【解析】
(1) 因 为
f′(x)
=
3x2
+
6mx
+
n
,
由
题
有
f′-1=0, f-1=0,
即
3-6m+n=0, -1+3m-n+m2=0,
导数与函数的极值、最值课件-2025届高三数学一轮复习

处的切线方程为y= x+b(其中a,b∈R,e是自然对数的底数),则
3
27e
f(x)在区间[-3,3]上的最大值为
,最小值为 0
解析:由 f(x)=
得 f′(x)=
- -
( )
=
依题可得f′(1)= = ,所以a=3.
故 f(x)=
.
考点二
利用导数解决函数的最值问题
[例4] (2024·江苏苏州模拟)已知函数f(x)=xln x-a(x-1),求函
数f(x)在区间[1,e]上的最小值.
解:f(x)=xln x-a(x-1),则f′(x)=ln x+1-a,
①当ea-1≤1,即a≤1时,x∈[1,e],
则f′(x)≥0,f(x)在[1,e]上单调递增,
所以Δ=(-2a)2-4×3×2>0,
解得 a> 或 a<- .
提升·关键能力
类分考点,落实四翼
考点一
利用导数解决函数的极值问题
角度一
根据函数图象判断函数极值
[例1] (多选题)(2024·重庆检测)函数y=f(x)的导函数y=f′(x)
的图象如图所示,则(
)
A.-3是函数y=f(x)的极值点
可知-3是函数y=f(x)的极值点,所以A正确;
因为函数y=f(x)在(-3,1)上单调递增,
可知-1不是函数y=f(x)的极小值点,-2也不是函数y=f(x)的极大值
点,所以B错误,C正确,D错误.故选AC.
由图象判断函数y=f(x)的极值,要抓住两点
(1)由y=f′(x)的图象与x轴的交点的横坐标,可得函数y=f(x)的可
2019-2020学年人教A版选修2-2 函数的最大(小)值与导数 课件(50张)

这些命题中,真命题的个数是________. 【解析】 ②③正确. 【答案】 2
(2)[a,b]上连续不断的函数 f(x)在(a,b)上满足 f′(x)>0,则 f(a)是函数的最______值,f(b)是函数的最______值.
【答案】 小,大
题型二 闭区间上函数的最值
例 2 求下列函数的最大值和最小值. ππ
y′
+
0
-
0+
y -2
2
-2
2
由上表知 f(x)最大值为 2.
【答案】 C
x-1 (2)求 y= ,x∈[0,4]的最大值和最小值.
x2+1 【解析】 y′=-(xx2+2+21x)+21,
令 y′=0,得 x=1+ 2和 x=1- 2(舍). 又 f(0)=-1,f(4)=137,f(1+ 2)= 22-1, ∴ymax= 22-1,ymin=-1.
x f′(x)
f(x)
π -2
π 2
ππ (- 2 ,- 6 )
π -6
-
0
π-3 3 6
ππ (- 6 , 6 )
+
π x
6
f′(x)
0
3 3-π f(x)
6
ππ (6,2)
-
π 2
π -2
π
π
从上表可知,最大值为 2 ,最小值为- 2 .
(2)f′(x)=3x2-3,令 f′(x)=0,得 x=±1. ∵f(-3)=(-3)3-3×(-3)+3=-15, f(-1)=(-1)3-3×(-1)+3=5, f(1)=13-3×1+3=1, f(32)=(32)3-3×32+3=185, ∴函数的最大值是 5,最小值是-15.
互动 2 函数的最大(小)值可以有多个吗?最大(小)值点 呢?
(2)[a,b]上连续不断的函数 f(x)在(a,b)上满足 f′(x)>0,则 f(a)是函数的最______值,f(b)是函数的最______值.
【答案】 小,大
题型二 闭区间上函数的最值
例 2 求下列函数的最大值和最小值. ππ
y′
+
0
-
0+
y -2
2
-2
2
由上表知 f(x)最大值为 2.
【答案】 C
x-1 (2)求 y= ,x∈[0,4]的最大值和最小值.
x2+1 【解析】 y′=-(xx2+2+21x)+21,
令 y′=0,得 x=1+ 2和 x=1- 2(舍). 又 f(0)=-1,f(4)=137,f(1+ 2)= 22-1, ∴ymax= 22-1,ymin=-1.
x f′(x)
f(x)
π -2
π 2
ππ (- 2 ,- 6 )
π -6
-
0
π-3 3 6
ππ (- 6 , 6 )
+
π x
6
f′(x)
0
3 3-π f(x)
6
ππ (6,2)
-
π 2
π -2
π
π
从上表可知,最大值为 2 ,最小值为- 2 .
(2)f′(x)=3x2-3,令 f′(x)=0,得 x=±1. ∵f(-3)=(-3)3-3×(-3)+3=-15, f(-1)=(-1)3-3×(-1)+3=5, f(1)=13-3×1+3=1, f(32)=(32)3-3×32+3=185, ∴函数的最大值是 5,最小值是-15.
互动 2 函数的最大(小)值可以有多个吗?最大(小)值点 呢?
函数的极值与导数 课件

互动 1 满足 f′(x0)=0 的点 x0 是函数 f(x)的极值点吗? 【解析】 不一定,必须再加上 x0 左右导数的符号相反,才能 断定函数在 x0 处取得极值.
互动 2 函数 y=f(x)在给定区间(a,b)内一定有极值点吗? 【解析】 不一定.若函数 y=f(x)在区间(a,b)内是单调函数, 就没有极值点.
例 2 求下列函数的极值: (1)f(x)=x3-12x; (2)f(x)=sinx(1+cosx)(0<x<2π);
(3)f(x)= 2x -2. x2+1
【思路分析】
求f(x)的定义域 → 求f′(x) →
解方程f′(x)=0 → 列表分析 → 结论
【解析】 (1)函数 f(x)的定义域为 R;
思考题 2 求下列函数的极值: (1)f(x)=x3-3x2-9x+5; (2)f(x)=lnxx.
【解析】 (1)f′(x)=3x2-6x-9.
解方程 3x2-6x-9=0,得 x=-1 或 x=3.
当 x 变化时,f′(x)与 f(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,-1) -1 (-1,3)
3
【解析】 (1)∵f(x)=2x2-ekxx+k, ∴f′(x)=-2x2+(ke+x 4)x-2k. ∵f(x)无极值,∴f′(x)≥0 或 f′(x)≤0 恒成立. ∵ex>0,∴f′(x)与 g(x)=-2x2+(k+4)x-2k 同号. ∵g(x)的二次项系数为-2, ∴g(x)≤0 恒成立,令 Δ=(k+4)2-16k=(k-4)2≤0,则 k= 4. ∴当 k=4 时,f(x)无极值.
【解析】 以 d、e 两点为例,y=f(x)在点 x=d 处的函数值 f(d)比它在点 x=d 附近其他点的函数值都小,f′(d)=0;在 x=d 的附近的左侧 f′(x)<0,右侧 f′(x)>0.类似地函数 y=f(x)在点 x =e 的函数值 f(e)比它在 x=e 附近其他点的函数值都大,f′(e) =0;在 x=e 附近的左侧 f′(x)>0,右侧 f′(x)<0.
互动 2 函数 y=f(x)在给定区间(a,b)内一定有极值点吗? 【解析】 不一定.若函数 y=f(x)在区间(a,b)内是单调函数, 就没有极值点.
例 2 求下列函数的极值: (1)f(x)=x3-12x; (2)f(x)=sinx(1+cosx)(0<x<2π);
(3)f(x)= 2x -2. x2+1
【思路分析】
求f(x)的定义域 → 求f′(x) →
解方程f′(x)=0 → 列表分析 → 结论
【解析】 (1)函数 f(x)的定义域为 R;
思考题 2 求下列函数的极值: (1)f(x)=x3-3x2-9x+5; (2)f(x)=lnxx.
【解析】 (1)f′(x)=3x2-6x-9.
解方程 3x2-6x-9=0,得 x=-1 或 x=3.
当 x 变化时,f′(x)与 f(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,-1) -1 (-1,3)
3
【解析】 (1)∵f(x)=2x2-ekxx+k, ∴f′(x)=-2x2+(ke+x 4)x-2k. ∵f(x)无极值,∴f′(x)≥0 或 f′(x)≤0 恒成立. ∵ex>0,∴f′(x)与 g(x)=-2x2+(k+4)x-2k 同号. ∵g(x)的二次项系数为-2, ∴g(x)≤0 恒成立,令 Δ=(k+4)2-16k=(k-4)2≤0,则 k= 4. ∴当 k=4 时,f(x)无极值.
【解析】 以 d、e 两点为例,y=f(x)在点 x=d 处的函数值 f(d)比它在点 x=d 附近其他点的函数值都小,f′(d)=0;在 x=d 的附近的左侧 f′(x)<0,右侧 f′(x)>0.类似地函数 y=f(x)在点 x =e 的函数值 f(e)比它在 x=e 附近其他点的函数值都大,f′(e) =0;在 x=e 附近的左侧 f′(x)>0,右侧 f′(x)<0.
高中数学选择性必修二 课件 5 3 2 第2课时函数的最大(小)值与导数课件(共58张)

[跟进训练] 1.已知函数 f (x)=excos x-x. (1)求曲线 y=f (x)在点(0,f (0))处的切线方程; (2)求函数 f (x)在区间0,π2上的最大值和最小值.
[解] (1)因为 f (x)=excos x-x,所以 f ′(x)=ex(cos x-sin x)-1,f ′(0)=0. 又因为 f (0)=1,所以曲线 y=f (x)在点(0,f (0))处的切线方程为 y=1.
函数的最大值、最小值是比较整个定义区间的函数值得出的,函 数的极值是比较极值点附近的函数值得出的,函数的极值可以有多 个,但最值只能有一个;极值只能在区间内取得,最值则可以在端点 取得;有极值的未必有最值,有最值的未必有极值;极值有可能成为 最值,最值只要不在端点必定是极值.
当连续函数 f (x)在开区间(a,b)内只有一个导数为零的点时,若 在这一点处 f (x)有极大值(或极小值),则可以判定 f (x)在该点处取得 最大值(或最小值),这里(a,b)也可以是无穷区间.
4.函数 y=3x-4x3 在区间[0,2]上的最大值是( ) A.1 B.2 C.0 D.-1 A [设 f (x)=3x-4x3,∴f ′(x)=-12x2+3=3(2x+1)(1-2x). ∵x∈[0,2],∴当 x=12时,f ′(x)=0. 又 f (0)=0,f 12=1,f (2)=-26, ∴函数 y=3x-4x3 在区间[0,2]上的最大值是 1.]
第五章 一元函数的导数及其应用
5.3 导数在研究函数中的应用 5.3.2 函数的极值与最大(小)值 第2课时 函数的最大(小)值与导数
学习目标
核心素养
1.理解函数的最值的概念.(难点) 1.通过函数最大(小)值存在性的
2.了解函数的最值与极值的区别 学习,体现直观想象核心素养.
1.3.2函数的极值与导数课件人教新课标

重难聚焦
(6)若f(x)在区间(a,b)内有极值,则f(x)在(a,b)内一定不是单调函数, 即在某区间内单调的函数没有极值.
(7)如果函数f(x)在[a,b]上有极值,那么它的极值点的散布是有规 律的.相邻两个极大值点之间必有一个极小值点,同样,相邻两个极 小值点之间必有一个极大值点.一般地,当函数f(x)在[a,b]上连续且 有有限个极值点时,函数f(x)在[a,b]上的极大值点、极小值点是交 替出现的.
错因分析:函数在一点处的导数值为0是函数在这点取得极值的 必要条件,而非充分条件.错解中忽略了对得出的两组解进行检验 而出错.一般地,根据极值条件求参数值的问题时,在得到参数的两 组解后,应按照函数在这一点处取得极值所对应的条件进行检验, 考察每一组解所对应的函数在该点处是否能取得极值,从而进行取 舍.
知识梳理
【做一做 2-2】 函数 y=2-x2-x3 的极值情况是( )
A.有极大值,没有极小值
B.有极小值,没有极大值
C.既无极大值也无极小值
D.既有极大值也有极小值
解析:y'=-2x-3x2,令 y'=0,
得
x1=−
2 3
,
x2
=
0.
当x<−
2 3
时,y'<0;
当
−
2 3
<
x
<
0
时,y'>0;当
重难聚焦
(3)极大值与极小值之间无确定的大小关系.在某一点的极小值 也可能大于另一点的极大值,即极大值不一定比极小值大,极小值也 不一定比极大值小.如图所示.
(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.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
-
+
3
2
11
故函数f(x) 在区间[1,5]内的极小值为3, 最大值为11,最小值为2
练习P106、P107 6
思考、已知函数f(x)=x2-2(m-1)x+4在区间[1,5] 内的最小值为2,求m的值
导数的定义
导数的几何意义
导数 求导公式与法则
多项式函数的导数
导数的应用
函数单调性 函数的极值 函数的最值
(3.3.3) 函数的最大(小)值与导数
复习: 函数极值的定义——
一般地,设函数y=f(x)在x=x0及其 附近有定义,如果f(x0)的值比x0附近所 有各点的函数值都大,我们就说f(x0)是 函数的一个极大值,如果f(x0)的值比x0 附近所有各点的函数值都小,我们就 说f(x0)是函数的一个极小值。
一小段时间[2,2+Δt]中相应的平均速度等于
()
(A) 8+2Δt (B) 4+2Δt
(C) 7+2Δt
(D) –8+2Δt
8、如果质点A按规律S=2t3运动,则在t=3秒 时的瞬时速度为( )
(A) 6 (B) 18 (C) 54 (D) 81
9、 已知y=f(x)=2x3-3x2+a的极大值为6, 那么a等于( )
即:6+a=2-a
例2 、 已知抛物线y=ax2+bx+c通过点P(1, 1),且在点Q(2,-1)处与直线y=x-3相切,求 实数a、b、c的值.
分析 由条件知: y=ax2+bx+c在点Q(2,-1) 处的导数为1,于是
4a+b=1
又点P(1,1)、Q(2,-1)在曲线y=ax2+bx+c 上,从而
(A) (D) y’=100x99+2x49
3、已知过曲线y=x3/3上点P的切线方程为 12x-3y=16,则点P的坐标为 .
4、函数f(x)=x3-3x+1的减区间为( )
(A) (-1,1)
(B) (1,2)
(C) (-∞,-1)
(D) (-∞,-1) ,(1, +∞)
5、若函数y=a(x3-x)的递减区间为( 3 , 3 ),
表格法
例1、求函数f(x)=x2-4x+6在区间[1,5]内 的最大值和最小值
法一 、 将二次函数f(x)=x2-4x+6配方,利用 二次函数单调性处理
大家学习辛苦了,还是要坚持
继续保持安静
例1 求函数f(x)=x2-4x+6在区间[1,5]内的极值与最值
解法二、 f ’(x)=2x-4 令f ’(x)=0,即2x-4=0, 得x=2
用导数法求解函数极值的步骤:
(1) 求导函数f `(x); (2) 求解方程f `(x)=0; (3) 列表: 检查f `(x)在方程f `(x)=0的根的 左右的符号,并根据符号确定极大值与极小 值.
口诀:左负右正为极小,左正右负为极大。
数最值问题.
在某些问题中,往往关心的是函数在整 个定义域区间上,哪个值最大或最小的问 题,这就是我们通常所说的最值问题.
y=3-x垂直,则此切线方程为( )
• 5x+5y-4=0
(B) 5x-5y-4=0
(C) 5x-5y+4=0
(D)以上皆非
(A) (3)曲线y=x3/3-x2+5在点A处的切线的倾
角为3π/4,则A的坐标为
.
基本练习
1、曲线y=x4-2x3+3x在点P(-1,0)处的切线的 斜率为( )
(A) –5 (B) –6 (C) –7 (D) –8
2、函数y=x100+2x50+4x25的导数为( ) (A)y’=100(x99+x49+x24) (B) y’=100x99 (C) y’=100x99+50x49+25x24
(A) 6 (B) 0 (C) 5 (D) 1
10、函数y=x3-3x的极大值为( ) (A) 0 (B) 2 (C) +3 (D) 1
例1、 若两曲线y=3x2+ax与y=x2-ax+1在 点x=1处的切线互相平行,求a的值.
分析 原题意等价于函数y=3x2+ax与 y=x2-ax+1在x=1的导数相等,
则a的取值范围为( )
33
(A) a>0 (B) –1<a<1 (C) a>1 (D) 0<a<1
6、当x∈(-2,1)时,f(x)=2x3+3x2-12x+1是( ) (A)单调递增函数 (B) 单调递减函数 (C) 部份单调增,部分单调减 (D) 单调性不能确定
7、 如果质点M的运动规律为S=2t2-1,则在
求函数最值的一般方法:
一是利用函数性质 二是利用不等式 三今天学习利用导数
f(x)在闭区间[a,b]上的最值:
(如果在区间[a,b]上的函数y=f(x)的图象是一条连续不 断的曲线,那么它必有最大值和最小值)
(1)求f(x)在区间(a,b)内极值(极大值或极小值)
(2)将y=f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较,其中 最大的一个为最大值,最小的一个最小值
极大值与极小值统称为极值.
如果x0是f’(x)=0的一个根,并且在x0的 左侧附近f’(x)>0,在x0右侧附近f’(x)<0, 那么f(x0)是函数f(x)的一个极大值
如果x0是f’(x)=0的一个根,并且在x0 的左侧附近f’(x)<0,在x0右侧附近f’(x)>0, 那么是f(x0)函数f(x)的一个极小值.
思考、 已知函数y=x2-2(m-1)x+2在区间[2, 6]内单调递增,求m的取值范围。
(1)若曲线y=x3在点P处的切线的斜率等于
3,则点P的坐标为( )
(A)(2,8)
(B) (-2,-8)
(C) (-1,-1)或(1,1)
(D) (-1/2,-1/8)
(2) 若 曲 线 y=x5/5 上 一 点 M 处 的 切 线 与 直 线
a+b+c=1且4a+2b+c=-1
例3 已知P为抛物线y=x2上任意一点,则当点 P到直线x+y+2=0的距离最小时,求点P到抛 物线准线的距离
分析 点P到直线的距离最小时,抛物线在点 P处的切线斜率为-1,即函数在点P处的导数 为-1,令P(a,b),于是有:2a= -1.
例4 设f(x)=ax3+x恰有三个单调区间,试确定 实数a的取值范围,并求出这三个单调区间.