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(完整版)导数与函数的极值、最值问题(解析版)

(完整版)导数与函数的极值、最值问题(解析版)
(完整版)导数与函数的极值、最值问题(解析版)

导数与函数的极值和最值问题 类型一 利用导数研究函数的极值

解题模板:第一步 计算函数()f x 的定义域并求出函数()f x 的导函数'()f x ;

第二步 求方程'()0f x =的根;

第三步 判断'()f x 在方程的根的左、右两侧值的符号; 第四步 利用结论写出极值.

例1 已知函数x x

x f ln 1

)(+=

,求函数()f x 的极值. 【答案】极小值为1,无极大值.

【变式演练1】已知函数322()f x x ax bx a =+++在1x =处有极值10,则(2)f 等于( )

A .11或18

B .11

C .18

D .17或18 【答案】C 【解析】

试题分析:b ax x x f ++='23)(2,???=+++=++∴1010232

a b a b a ???-==????=----=?114012232b a a a a b 或???=-=33

b a .当???=-=3

3

b a 时,∴≥-=',0)1(3)(2x x f 在1=x 处不存在极值.

当?

??-==114b a 时,

)1)(113(1183)(2-+=-+='x x x x x f ,0)(),1,3

11

(<'-

∈∴x f x ;0)(),,1(>'+∞∈x f x ,符合题意.

所以?

??-==114b a .181622168)2(=+-+=∴f .故选C .

【变式演练2】设函数()21

ln 2

f x x ax bx =--,若1x =是()f x 的极大值点,则a 的取值范围为

( )

A .()1,0-

B .()1,-+∞

C .()0,+∞

D .()(),10,-∞-+∞U 【答案】B 【解析】

【变式演练3】函数x m x m x x f )1(2)1(2

1

31)(23-++-=在)4,0(上无极值,则=m _____. 【答案】3 【解析】

试题分析:因为x m x m x x f )1(2)1(2

1

31)(23-++-=

, 所以()()2'()(1)2(1)21f x x m x m x x m =-++-=--+,由()'0f x =得2x =或1x m =-,又因为函数x m x m x x f )1(2)1(2

1

31)(23-++-=

在)4,0(上无极值,

而()20,4∈,所以只有12m -=,3m =时,()f x 在R 上单调,才合题意,故答案为3.

【变式演练4】设函数32()(1)f x x a x ax =+++有两个不同的极值点1x ,2x ,且对不等式

12()()0f x f x +≤恒成立,则实数a 的取值范围是 .

【答案】1(,1],22??

-∞-????

U

【解析】

试题分析:因为12()()0f x f x +≤,故得不等式()()()3322

12121210x x a x x a x x ++++++≤,即

()()

()()()2

2

1212121212123120x x x x x x a x x x x a x x ????++-+++-++≤????

,

由于

()()2'321f x x a x a =+++,令

()'0f x =得方程()23210x a x a +++=,因

()2410a a ?=-+> , 故()1212

213

3x x a a x x ?

+=-+???

?=??

,代入前面不等式,并化简得()1a +()22520a a -+≥,解不等式得1a ≤-或

122a ≤≤,因此, 当1a ≤-或1

22

a ≤≤时, 不等式()()120f x f x +≤成立,故答案为1(,1],22??

-∞-????

U .

【变式演练5】已知函数()()3220f x x ax x a =+++>的极大值点和极小值点都在区间()1,1-内, 则实数a 的取值范围是 . 【答案】32a << 【解析】

类型二 求函数在闭区间上的最值

解题模板:第一步 求出函数()f x 在开区间(,)a b 内所有极值点;

第二步 计算函数()f x 在极值点和端点的函数值;

第三步 比较其大小关系,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.

例2 若函数()2x f x e x mx =+-,在点()()1,1f 处的斜率为1e +. (1)求实数m 的值;

(2)求函数()f x 在区间[]1,1-上的最大值. 【答案】(1)1m =;(2)()max f x e =. 【解析】

试题分析:(1)由(1)1f e '=-解之即可;

(2)()21x f x e x '=+-为递增函数且()()1110,130f e f e -''=+>-=-<,所以在区间(1,1)-上存在0x 使0()0f x '=,所以函数在区间0[1,]x -上单调递减,在区间0[,1]x 上单调递增,所以

()()(){}max max 1,1f x f f =-,求之即可.

试题解析: (1)()2x f x e x m '=+-,∴()12f e m '=+-,即21e m e +-=+,解得1m =; 实数m 的值为1;

(2)()21x f x e x '=+-为递增函数,∴()()1110,130f e f e -''=+>-=-<, 存在[]01,1x ∈-,使得()00f x '=,所以()()(){}max max 1,1f x f f =-,

()()112,1f e f e --=+=,∴()()max 1f x f e ==

【变式演练6】已知函数()ln f x x x =,2()2g x x ax =-+-. 求函数()f x 在[,2](0)t t t +>上的最小值;

【答案】(Ⅰ)min

1

10()1ln ,t e e

f x t t t e ?-<

?≥??

,;. 【解析】

试题分析:(Ⅰ)由'()ln 10f x x =+=,得极值点为1x e =,分情况讨论10t e <<及1

t e

≥时,函

数)(x f 的最小值;(Ⅱ)当函数()()y f x g x =+有两个不同的极值点,即'ln 210y x x a =-++=有两个不同的实根1212,()x x x x <,问题等价于直线y a =与函数()ln 21G x x x =-+-的图象有两

个不同的交点,由)(x G 单调性结合函数图象可知当min 1

()()ln 22

a G x G >==时,12,x x 存在,且

21x x -的值随着a 的增大而增大,而当21ln 2x x -=时,由题意1122

ln 210

ln 210x x a x x a -++=??-++=?,21

4x x ∴=代入上述方程可得2144ln 23x x ==,此时实数a 的取值范围为2ln 2

ln 2ln()133

a >--.

试题解析:(Ⅰ)由'()ln 10f x x =+=,可得1

x e

=,

∴①10t e <<时,函数()f x 在1(,)t e 上单调递减,在1

(,2)t e

+上单调递增,

∴函数()f x 在[,2](0)t t t +>上的最小值为11

()f e e

=-,

②当1

t e

≥时,()f x 在[,2]t t +上单调递增,

min ()()ln f x f t t t ∴==,

min

1

10()1ln ,t e e

f x t t t e ?-<

?≥

??

,; 练习

1. 若322()7f x x ax bx a a =++--在1x =处取得极大值10,则b

a

的值为( ) A .32-

或12- B .32-或12 C .3

2- D .12

-

【答案】C 【解析】

试题分析:∵

322()7f x x ax bx a a =++--,∴

()b

ax x x f ++='232,又

322()7f x x ax bx a a =++--在1=x 处取得极大值10,∴()023=++='b a x f ,()107112=--++=a a b a f ,∴01282=++a a ,∴2-=a ,1=b 或6-=a ,9=b .当2-=a ,

1=b 时,()()()1131432--=+-='x x x x x f ,当13

1

<x 时,()0>'x f ,

∴()x f 在1=x 处取得极小值,与题意不符;当6-=a ,9=b 时,

()()()31391232--=+-='x x x x x f ,当1'x f ,当31<

1=x 处取得极大值,符合题意;

2

3

-=a b ,故选C . 考点:利用导数研究函数的极值. 2. 已知2

1()ln (0)2

f x a x x a =+

>,若对任意两个不等的正实数12,x x ,都有

1212()()2f x f x x x ->-恒成立,则实数a 的取值范围是( )

A .(0,1]

B .(1,)+∞

C .(0,1)

D .[1,)+∞ 【答案】D 【解析】

考点:函数导数与不等式,恒成立问题. 3.等差数列}{n a 中的40251a a ,是函数1643

1)(23

-+-=x x x x f 的极值点,

则20132log a 等于( ) A .2 B .3 C .4 D .5 【答案】A 【解析】

试题分析:2'()86f x x x =-+,14025,a a 是方程2860x x -+=的两根,由韦达定理有140258a a +=,所以2013201328,4a a ==,故220132log log 42a ==,选A. 考点:1.函数的极点;2.等差数列的性质;3.导数的计算.

4. 【2017届河南濮阳第一高级中学高三上学期检测二数学试卷,文12】已知函数

321()3f x x x ax =++.若1()x g x e =,对任意11[,2]2x ∈,存在21

[,2]2

x ∈,使12'()()f x g x ≤成立,则

实数a 的取值范围是( ) A .(,

8]e e -∞- B .[8,)e e -+∞ C .[2,)e D .3(,]32

e - 【答案】A 【解析】

考点:1、利用导数研究函数的单调性;2、利用导数求函数的最值及全称量词与存在量词的应

用.

5. 已知数列{}n a 中,11a =,函数3212

()3432

n n a f x x x a x -=-+-+在1x =处取得极值,则

n a =_________. 【答案】1231n -?- 【解析】

试题分析:因为3212

()3432

n n a f x x x a x -=-+-+,所以()21'23n n f x x a x a -=-+-,

()1'1230n n f a a -∴=-+-=,()1132,131n n n n a a a a --=++=+,{}1n a +是以112a +=为首项, 以3为公比的等比数列11123,231n n n n a a --+=?=?-,故答案为1231n --g . 考点:1、利用导数求函数极值;2、根据数列的递推公式求通项公式.

6.若正数t 满足()2ln 1a e t t -=(e 为自然对数的底数),则实数a 的取值范围为___________.

【答案】1

a e

≥.

【解析】

试题分析:设()(2)ln f t e t t =-,2'()ln e t f t t t -=-+

2ln 1e

t t

=--,显然'()0f e =,又221

"()e f t t t

=-

-,当0t >时,"()0f t <,故'()f t 是减函数,所以当0t e <<时,'()0f t >,()f t 递增,当t e >时,'()0f t <,()f t 递减,所以x e =时,()f t 取极大值也是最大值

()(2)ln f e e e e e =-=,当t →+∞(或0t →)时,()f t →-∞,因此()f t e ≤,所以

1

0a

<或10e a <

≤,所以0a <中1a e

≥. 考点: 导数与函数的单调性、极值、最值.

7. 【2017届河北正定中学高三上学期第一次月考数学试卷,文22】已知函数()()2x f x x ax e =+

的两个极值点为12,x x ,且1212,2x x x x <+=--. (1)求12,x x 的值;

(2)若()f x 在()1,c c -(其中1c <-)上是单调函数,求c 的取值范围;

(3)当m e ≤-时,求证:()()32214x x

x f x e x e m e ????+--+>????g .

【答案】(1)12

5515,22x x ---==;(

2)5535

,,122????-----∞- ??? ?????

U ;(3)证明见解析. 【解析】

试题解析:(1)∵()()22x

f x x a x a e '??=+++??,

∴由()0f x '=得()220x a x a +++=,∴12225x x a +=--=--,∴5a = ∴由()

22550x x +++=得253

2

x --±=

, ∵12x x <,∴125515

,22

x x ---=

=

, (2)由(1)知,()f x 在()12,x x 上递减,在()1,x -∞上递增,其中125515

1,122

x x ---=

<-=>-,

当()f x 在()1,c c -上递减时, 121c x c x -≥??≤?,又1c <-,∴35

12c --≤<-,

当()f x 在()1,c c -上递增时, 1c x ≤,

综上,c 的取值范围为5535

,,122????-----∞- ??? ???

U 考点:1.导数在函数研究中的应用;2.单调性;3.极值.

8. 【2017届河北武邑中学高三周考8.28数学试卷,理22】已知函数()()21

ln 0f x ax x a x

=-+>.

(1)若()f x 是定义域上不单调的函数,求a 的取值范围;

(2)若()f x 在定义域上有两个极值点12x x 、,证明:()()1232ln 2f x f x +>-. 【答案】(1)1

08

a <<;(2)详见解析 【解析】

试题分析:(1)()()22

21ln ,ax x f x x ax x f x x -+'=--+=-,令18a ?=-,当1

8

a ≥时,

()()0,0,f x f x '?≤≤在()0,+∞单调递减,当1

08

a <<

时,0?>,方程2210ax x -+=有两个不相等的正根12,x x ,不妨设12x x <,则当()()120,x x x ∈+∞U 时,()0f x '<,当()12,x x x ∈时,

()0f x '>,这时()f x 不是单调函数.综上,a 的取值范围是108

a <<

.(2)由(1)知,当且仅当10,8a ??

∈ ???

时,()f x 有极小值点1x 和极大值2x ,且121211,22x x x x a a +==

, ()()22

12111222

ln ln f x f x x ax x x ax x +=--+--+()()()121211

ln 1ln 2124x x x x a a

=-+

++=++令()()11ln 21,0,48g a a a a ??=+

+∈ ???,则当10,8a ??∈ ???时,()22

1141044a g x a a a -'=-=<,()g a 在10,8??

???

单调递减,所以()132ln 28g a g ??

>=- ???

,即()()1232ln 2f x f x +>-.

(2)由(1)知,当且仅当10,8a ??

∈ ???

时,()f x 有极小值点1x 和极大值2x ,

且121211

,22x x x x a a

+=

=

, ()()22

12111222ln ln f x f x x ax x x ax x +=--+--+,

()()()()12121211

ln ln 1122x x x x x x =-+-

---++ ()()()121211

ln 1ln 2124x x x x a a =-+++=++.

令()()11ln 21,0,48g a a a a ??

=+

+∈ ???

, 则当10,8a ??∈ ???时,()22

1141044a g x a a a -'=-=<,()g a 在10,8??

???

单调递减, 所以()132ln 28g a g ??

>=- ???

,即()()1232ln 2f x f x +>-.

考点:1.导数在函数单调性中的应用;2.函数的极值.

9. 【2017届黑龙江虎林一中高三上月考一数学试卷,理22】已知函数2()(1)ln f x a x x =--. (1)若()y f x =在2x =处取得极小值,求a 的值; (2)若()0f x ≥在[1,)+∞上恒成立,求a 的取值范围;

(3)求证:当2n ≥时,2211132

ln 2ln 3ln 22n n n n n

--+++>

+…. 【答案】(1)81;(2)2

1

≥a ;(3)证明见解析.

【解析】

②当0a >时,221'()ax f x x -=,令'()0f x >,得2x a >'()0f x <,得02x a <<

(i )12a >,即1

02a <<时,2x a

∈时,'()0f x <,即()f x 递减,∴()(1)0f x f <=矛

盾. (ii 12a

≤,即1

2a ≥时,[1,)x ∈+∞时,'()0f x >,即()f x 递增,∴()(1)0f x f ≥=满足

题意. 综上: 1

2

a ≥

. (3)证明:由(2)知令12a =,当[1,)x ∈+∞时,21

(1)ln 02

x x --≥(当且仅当1x =时取“=”) ∴当1x =时,

2

12

ln 1

x x >-. 即当2,3,4,,x n =…,有222111111

2()ln 2ln 3ln 21311

n n +++>+++---……

1111

2()132435(1)(1)

n n =++++???-+…

1111111

(1)()()()3243511

n n =-+-+-++--+ (22)

3222n n n n --=+. 考点:1.导数的综合应用;2.不等式恒成立问题;3.不等式的证明及裂项求和的方法. 10. 【2017届云南曲靖一中高三上月考二数学试卷,理22】已知函数13)(3-+=ax x x f 的导函数为)(x f ',3)()(--'=ax x f x g .

(1)当2-=a 时,求函数)(x f 的单调区间;

(2)若对满足11≤≤-a 的一切a 的值,都有0)(+'x x g x 对一切2≥x 恒成立,求实数a 的取值范围.

【答案】(1)函数)(x f 的单调递增区间为),2[],2,(+∞--∞,单调递减区间为)2,2(-;(2)

310<

122

a <+. 【解析】

试题解析:(1)当2-=a 时,63)(2-='x x f ,令0)(='x f 得2±=x , 故当2-x 时,0)(>'x f ,)(x f 单调递增, 当22<<-x 时,0)(<'x f ,)(x f 单调递减,

所以函数)(x f 的单调递增区间为),2[],2,(+∞--∞,单调递减区间为)2,2(-. (2)因为a x x f 33)(2+=',故333)(2-+-=a ax x x g ,

令33)3()()(2-+-==x x a a h x g ,要使0)(

则???<-=<-+=-,

03)1(,03)1(2

2x x h a x x h 解得31

0<

x x x ?=-+,

则x

x x 1

12)(-

='?,因为2≥x ,所以0)(>'x ?,故)(x ?在),2[+∞单调递增, 有02ln 25)2()(>-=≥??x ,因此0)(>'x h ,从而2

2

ln 12)2()(+=≥h x h ,

所以min ()a h x

(2)122

h ==+.

考点:1、利用导数研究函数的单调性进而求最值;2、不等式恒成立问题.

11. 【2016届河北南宫一中学高三仿真模拟数学试卷,理22】若函数()f x 的反函数记为()1f x -,已知函数()x f x e =.

(1)设函数()()()1F x f x f x -=-,试判断函数()F x 的极值点个数;

(2)当0,2x π??

∈????

时,()sin f x x kx ≥g

,求实数k 的取值范围. 【答案】(1)1个;(2)(],1-∞. 【解析】

试题解析:(1)()1x F x e x '=-,当()0,x ∈+∞时,1

x

是减函数,x e -也是减函数, ∴()1x

F x e x

'=-在()0,+∞上是减函数,当1x =时,()10F x e '=-<, 当1

2

x =

时,()20F x e '=>,∴()F x '在()0,+∞上有且只有一个变号零点, ∴()F x 在定义域()0,+∞上有且只有一个极值点..

(2)令()()sin x g x f x kx e x kx =-=-,要使()f x kx ≥总成立,只需0,2x π??

∈????

时,()min 0g x ≥,

对()g x 求导得()()sinx cosx x g x e k '=+-,

令()()sin cos x h x e x x =+,则()2cos 0x h x e x '=>,0,2

x π??

??∈ ? ????

?

∴()h x 在0,2π??

????上为增函数,∴()21,h x e π??∈????

考点:1.函数的极值点;2.含参讨论函数的单调性与最值.

12. 【2017届安徽蚌埠二中等四校高三10月联考数学试卷,理22】设函数

()ln(1)1x

f x a x x

=

-++,()ln(1)g x x bx =+-. (1)若函数()f x 在0x =处有极值,求函数()f x 的最大值;

(2)①是否存在实数b ,使得关于x 的不等式()0g x <在(0,)+∞上恒成立?若存在,求出b 的取值范围;若不存在,说明理由; ②证明:不等式2

11

1ln (1,2,)1

2n

k k n n k =-<-≤=+∑

L . 【答案】(1)(0)0f =;(2)①1≥b ;②证明见解析. 【解析】

试题分析:(1)由0)(='x f 的解,即可得出极值点,得出a 值后,再利用导函数求单调区间;(2)①本题为恒成立问题,利用函数的增减性和端点值来求解,而函数的单调性由导函数的正负来决定;②运用不等式的放缩与基本不等式的性质,证明右边项时采用了数列的增减性的基本定义

来证明,通过说明数列时单调递减来证明不等式,在证明右侧时,采用将n ln 裂项的方法,将详见得到的每一项放缩,最后利用裂项相消

1

1

1)1(1+-

=+n n n n 来证得不等式成立.

(2)①由已知得:'1

()1g x b x

=

-+ (ⅰ)若1b ≥,则[0,)x ∈+∞时,'1

()01g x b x

=

-≤+ ∴()ln(1)g x x bx =+-在[0,)+∞上为减函数, ∴()ln(1)(0)0g x x bx g =+-<=在(0,)+∞上恒成立; (ⅱ)若0b ≤,则[0,)x ∈+∞时,'1

()01g x b x

=

->+ ∴()ln(1)g x x bx =+-在[0,)+∞上为增函数,

∴()ln(1)(0)0g x x bx g =+->=,不能使()0g x <在(0,)+∞上恒成立;

(ⅲ)若01b <<,则'1()01g x b x =

-=+时,1

1x b

=-, 当1[0,1)x b ∈-时,'()0g x ≥,∴()ln(1)g x x bx =+-在1

[0,1)b

-上为增函数,

此时()ln(1)(0)0g x x bx g =+->=,∴不能使()0g x <在(0,)+∞上恒成立; 综上所述,b 的取值范围是[1,)x ∈+∞.

11

222 111

11

ln(1)[ln(1)]

111 n n n

n

k k k

k k n x

k k k k n

--

===

=-+=-++

+++∑∑∑

111

22

111

1111 ()11 1(1)(1)

n n n

k k k

k

k k k k k k n

---

===

>-=-≥=-+>-

+++

∑∑∑.

考点:1.函数的极值;2.恒成立问题;3.导数证明不等式.

高中数学:导数与函数的极值、最值练习

高中数学:导数与函数的极值、最值练习 (时间:30分钟) 1.函数f(x)=ln x-x在区间(0,e]上的最大值为( B ) (A)1-e (B)-1 (C)-e (D)0 解析:因为f′(x)=-1=,当x∈(0,1)时,f′(x)>0;当x∈(1,e]时, f′(x)<0,所以f(x)的单调递增区间是(0,1),单调递减区间是(1,e],所以当x=1时,f(x)取得最大值ln 1-1=-1. 2.(豫南九校第二次质量考评)若函数f(x)=x(x-c)2在x=2处有极小值,则常数c的值为( C ) (A)4 (B)2或6 (C)2 (D)6 解析:因为f(x)=x(x-c)2, 所以f′(x)=3x2-4cx+c2, 又f(x)=x(x-c)2在x=2处有极小值, 所以f′(2)=12-8c+c2=0,解得c=2或6, c=2时,f(x)=x(x-c)2在x=2处有极小值; c=6时,f(x)=x(x-c)2在x=2处有极大值; 所以c=2. 3.函数f(x)=3x2+ln x-2x的极值点的个数是( A ) (A)0 (B)1 (C)2 (D)无数 解析:函数定义域为(0,+∞),且f′(x)=6x+-2=,不妨设g(x)=6x2-2x+1. 由于x>0,令g(x)=6x2-2x+1=0,则Δ=-20<0, 所以g(x)>0恒成立,故f′(x)>0恒成立, 即f(x)在定义域上单调递增,无极值点. 4.(银川模拟)已知y=f(x)是奇函数,当x∈(0,2)时,f(x)=ln x-ax(a>),当x∈(-2,0)时,f(x)的最小值为1,则a的值等于( D ) (A)4 (B)3 (C)2 (D)1 解析:由题意知,当x∈(0,2)时,f(x)的最大值为-1. 令f′(x)=-a=0,得x=,

函数的极值与导数教案完美版

《函数的极值与导数》教案 §1.3.2函数的极值与导数(1) 【教学目标】 1.理解极大值、极小值的概念. 2.能够运用判别极大值、极小值的方法来求函数的极值. 3.掌握求可导函数的极值的步骤. 【教学重点】极大、极小值的概念和判别方法,以及求可导函数的极值的步骤. 【教学难点】对极大、极小值概念的理解及求可导函数的极值的步骤. 【内容分析】 对极大、极小值概念的理解,可以结合图象进行说明.并且要说明函数的极值是就函数在某一点附近的小区间而言的. 从图象观察得出,判别极大、极小值的方法.判断极值点的关键是这点两侧的导数异号. 【教学过程】 一、复习引入: 1. 函数的导数与函数的单调性的关系:设函数y=f(x) 在某个区间内有导数,如果在这个区间内/ y >0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的增函数;如果在这个区间内/ y <0,那么函数y=f(x) 在为这个区间内的减函数. 2.用导数求函数单调区间的步骤:①求函数f (x )的导数f ′(x ). ②令f ′(x )>0解不等式,得x 的范围就是递增区间.③令f ′(x )<0解不等式,得x 的范围,就是递减区间. 二、讲解新课: 1.极大值: 一般地,设函数f(x)在点x 0附近有定义,如果对x 0附近的所有的点,都有f(x)<f(x 0),就说f(x 0)是函数f(x)的一个极大值,记作y 极大值=f(x 0),x 0是极大值点. 2.极小值:一般地,设函数f(x)在x 0附近有定义,如果对x 0附近的所有的点,都有f(x)>f(x 0).就说f(x 0)是函数f(x)的一个极小值,记作y 极小值=f(x 0),x 0是极小值点. 3.极大值与极小值统称为极值. 在定义中,取得极值的点称为极值点,极值点是自变量的值,极值指的是函数值.请注意以下几点: (ⅰ)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. (ⅱ)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. (ⅲ)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,如下图所示,1x 是极大值点,4x 是极小值点,而)(4x f >)(1x f . (ⅳ)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. 4. 判别f (x 0)是极大、极小值的方法: 若0x 满足0)(0='x f ,且在0x 的两侧)(x f 的导数异号,则0x 是)(x f 的极值点,) (0x f

导数题型总结(12种题型)

导数题型总结 1.导数的几何意义 2.导数四则运算构造新函数 3.利用导数研究函数单调性 4.利用导数研究函数极值和最值 5.①知零点个数求参数范围②含参数讨论零点个数 6.函数极值点偏移问题 7.导函数零点不可求问题 8.双变量的处理策略 9.不等式恒成立求参数范围 10.不等式证明策略 11.双量词的处理策略 12.绝对值与导数结合问题 导数专题一导数几何意义 一.知识点睛 导数的几何意义:函数y=f(x)在点x=x0 处的导数f’(x0)的几何意义是曲线在点x=x0 处切线的斜率。 二.方法点拨: 1.求切线 ①若点是切点:(1)切点横坐标x0 代入曲线方程求出y0(2)求出导数f′(x),把x0代入导

数求得函数y =f(x)在点x=x 0处的导数f ′(x 0)(3)根据直线点斜式方程,得切线方程:y -y 0=f ′(x 0)(x -x 0). ②点(x 0,y 0)不是切点求切线:(1)设曲线上的切点为(x 1,y 1); (2)根据切点写出切线方程y -y 1=f ′(x 1)(x -x 1) (3)利用点(x 0,y 0)在切线上求出(x 1,y 1); (4)把(x 1,y 1)代入切线方程求得切线。 2.求参数,需要根据切线斜率,切线方程,切点的关系列方程:①切线斜率k=f ′(x 0) ②切点在曲线上③切点在切线上 三.常考题型:(1)求切线(2)求切点(3)求参数⑷求曲线上的点到直线的最大距离或最小距离(5)利用切线放缩法证不等式 四.跟踪练习 1.(2016全国卷Ⅲ)已知f(x)为偶函数,当x <0时,f(x)=f (-x )+3x ,则曲线y=f (x )在点(1,-3)处的切线方程是 2.(2014新课标全国Ⅱ)设曲线y=ax-ln (x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x ,则a= A. 0 B.1 C.2 D.3 3.(2016全国卷Ⅱ)若直线y=kx+b 是曲线y=lnx+2的切线,也是曲线y=ln (x+1)的切线,则b= 4.(2014江西)若曲线y=e -x 上点P 处的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P 的坐标是 5.(2014江苏)在平面直角坐标系中,若曲线y=ax 2 + x b (a ,b 为常数)过点P (2,-5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x+2y+3=0平行,则a+b= 6.(2012新课标全国)设点P 在曲线y=2 1e x 上,点Q 在曲线y=ln (2x )上,则▕PQ ▏的最小值为 A.1-ln2 B. 2(1-ln2) C.1+ln2 D.2(1+ln2) 7.若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x 3 和y=ax 2 + 4 15 x-9都相切,则a 等于 8.抛物线y=x 2 上的点到直线x-y-2=0的最短距离为 A. 2 B.8 27 C. 2 2 D. 1

导数应用之极值与最值 学案

导数的应用学案 【教学目的】 1.通过函数图像直观理解导数的几何意义。 2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值;会求闭区间上函数的最大值、最小值。 【重点难点】 ①利用导数求函数的极值;②利用导数求函数的单调区间; ③利用导数求函数的最值;④利用导数证明函数的单调性; ⑤导数与函数、不等式方程根的分布等知识相融合的问题; ⑥导数与解析几何相综合的问题。 【教学过程】 一、准备知识 1.导数的意义 从代数上来说: 从几何上来说: 单调性与导数的关系(注意区间): 2.什么叫光滑(圆滑)曲线:不会出现尖角,导数不会突变。 二.新课教授 1.极值定义: 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)0,在b右侧附近f’(x)<0,那么f(b)是函数f(x)的一个极大值。 2)如果a是f’(x)=0的一个根,并且在a 的左侧附近f’(x)<0,在a 右侧附近f’(x)>0,那么是f(a)函数f(x)的一个极小值。 问:(1)极值点的导数一定是0吗? (2)导数为零的点一定是极值点吗? (3)极大值一定比极小值大吗? 2.如何求极值和最值

导数与函数的极值、最值考点与题型归纳

导数与函数的极值、最值考点与题型归纳 考点一 利用导数研究函数的极值 考法(一) 已知函数的解析式求函数的极值点个数或极值 [例1] 已知函数f (x )=x -1+a e x (a ∈R ,e 为自然对数的底数),求函数 f (x )的极值. [解] 由f (x )=x -1+a e x ,得f ′(x )=1-a e x . ①当a ≤0时,f ′(x )>0,f (x )为(-∞,+∞)上的增函数,所以函数f (x )无极值. ②当a >0时,令f ′(x )=0, 得e x =a ,即x =ln a , 当x ∈(-∞,ln a )时,f ′(x )<0; 当x ∈(ln a ,+∞)时,f ′(x )>0, 所以函数f (x )在(-∞,ln a )上单调递减,在(ln a ,+∞)上单调递增,故函数f (x )在x =ln a 处取得极小值且极小值为f (ln a )=ln a ,无极大值. 综上,当a ≤0时,函数f (x )无极值; 当a >0时,函数f (x )在x =ln a 处取得极小值ln a ,无极大值. [例2] 设函数f (x )=ln(x +1)+a (x 2-x ),其中a ∈R.讨论函数f (x )极值点的个数,并说明理由. [解] f ′(x )=1 x +1+a (2x -1)=2ax 2+ax -a +1x +1(x >-1). 令g (x )=2ax 2+ax -a +1,x ∈(-1,+∞). ①当a =0时,g (x )=1,f ′(x )>0,函数f (x )在(-1,+∞)上单调递增,无极值点. ②当 a >0时,Δ=a 2-8a (1-a )=a (9a -8). 当0<a ≤8 9时,Δ≤0,g (x )≥0,f ′(x )≥0, 函数f (x )在(-1,+∞)上单调递增,无极值点. 当a >8 9 时,Δ>0, 设方程2ax 2+ax -a +1=0的两根为x 1,x 2(x 1<x 2),

(完整版)专题05导数与函数的极值、最值—三年高考(2015-2017)数学(文)真题汇编.doc

1. 【 2016 高考四川文科】已知函数的极小值点,则=( ) (A)-4 (B) -2 (C)4 (D)2 【答案】 D 考点:函数导数与极值. 【名师点睛】本题考查函数的极值.在可导函数中函数的极值点是方程但是极大值点还是极小值点,需要通过这点两边的导数的正负性来判断,在 的解,附近,如 果时,,时,则是极小值点,如果时,,时,,则是极大值点, 2. 【 2015 高考福建,文A.充分而不必要条 件12】“对任意 B.必要而不充分条件 ,”是“ C .充分必要条件 D ”的() .既不充分也不必 要条件 【答案】 B 【解析】当时,,构造函数,则 .故在单调递增,故,则;当时,不等式等价于,构造函数 ,则,故在递增,故 ”是“,则.综上 ”的必要不充分条件,选 所述,“ 对任 意B. ,

【考点定位】导数的应用. 【名师点睛】 本题以充分条件和必要条件为载体考查三角函数和导数在单调性上的应用, 根 据已知条件构造函数,进而研究其图象与性质,是函数思想的体现,属于难题. 3. (2014 课标全国Ⅰ,文 12) 已知函数 f ( x ) = ax 3 - 3 2 + 1,若 f ( ) 存在唯一的零点 x 0 ,且 x x x 0>0,则 a 的取值范围是 ( ) . A . (2 ,+∞ ) B . (1 ,+∞) C . ( -∞,- 2) D .( -∞,- 1) 答案: C 解析:当 a = 0 时, f ( x ) =- 3x 2+ 1 存在两个零点,不合题意; 当 a >0 时, f ′(x ) = 3ax 2- 6x = , 令 ′( ) = 0,得 x 1 = 0, , fx 所以 f ( x ) 在 x =0 处取得极大值 f (0) = 1,在 处取得极小值 , 要使 f ( x ) 有唯一的零点,需 ,但这时零点 x 0 一定小于 0,不合题意; 当 a <0 时, f ′(x ) = 3ax 2- 6x = , 令 f ′(x ) = 0,得 x 1=0, ,这时 f ( x ) 在 x =0 处取得极大值 f (0) = 1,在 处取得极小值 , 要使 f ( x ) 有唯一零点,应满足 ,解得 a <- 2( a > 2 舍去 ) ,且这时 零点 x 0 一定大于 0,满足题意,故 a 的取值范围是 ( -∞,- 2) . 名师点睛:本题考查导数法求函数的单调性与极值,函数的零点,考查分析转化能力,分类讨论思想, 较难题 . 注意区别函数的零点与极值点 . 4. 【 2014 辽宁文 12】当 时,不等式 恒成立,则实数 a 的取 值范围是()

高中数学选修2-2精品教案 3.2 函数的极值与导数

§1.3.2函数的极值与导数(1课时) 【学情分析】: 在高一就学习了函数的最大(小)值,这与本小节所要研究的对象——函数极值有着本质区别的,学生容易产生混淆,易把极大值当做最大值,极小值当做最小值。在认识理解导数大小与函数单调性的关系后,结合函数图像直观地引入函数极值的概念,强化极值是描述函数局部特征的概念,使得学生对极值与最值的概念区分开来,也为下节“函数的最值与导数”做好铺垫。 【教学目标】: (1)理解极大值、极小值的概念. (2)能够运用判别极大值、极小值的方法来求函数的极值. (3)掌握求可导函数的极值的步骤 【教学重点】: 极大、极小值的概念和判别方法,以及求可导函数的极值的步骤. 【教学难点】: 极大、极小值概念的理解,熟悉求可导函数的极值的步骤 教学 环节 教学活动设计意图 创设情景 观察图3.3-8,我们发现,t a =时,高台跳水运动员距水面高度最大.那么,函数() h t在此点的导数是多少呢?此点附近的图像有什么特点?相应地,导数的符号有什么变化规律? 放大t a =附近函数() h t的图像,如图3.3-9.可以看出() h a ';在t a =,当t a <时,函数() h t单调递增,()0 h t'>;当t a >时,函数() h t单调递减,()0 h t'<;这就说明,在t a =附近,函数值先增(t a <,()0 h t'>)后减(t a >,()0 h t'<).这样,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,于是有()0 h a '=. 对于一般的函数() y f x =,是否也有这样的性质呢? 附:对极大、极小值概念的理解,可以结合图象进行说明.并且要说明函数的极值是就函数在某一点附近的小区间而言的. 从图象观察得出,判别极大、极小值的方法.判断极值点的关键是这点两侧的导数异号

第三十九讲:函数的极值最值与导数

第三十九讲 函数的极值、最值与导数 一、引言 1.用导数求函数的极大(小)值,求函数在连续区间上的最大最小值,或利用求导法解决一些实际应用问题是函数内容的继续与延伸,这种解决问题的方法使复杂问题变得简单化,因而已逐渐成为高考试题的又一热点. 2.考纲要求:了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值和极小值,能求出最大值和最小值;会利用导数解决某些实际问题. 3.考情分析:2010年高考预测对本专题内容的考查将继续以解答题形式与解析几何、不等式、平面向量等知识结合,考查最优化问题,加强了能力考查力度,使试题具有更广泛的实际意义,更体现了导数作为工具分析和解决一些函数性质问题的方法. 二、考点梳理 1.函数的极值: 一般地,设函数()y f x =在0x x =及其附近有定义,如果)(0x f 的值比0x 附近所有各点的函数值都大,我们说()0f x 是函数()y f x =的一个极大值;如果)(0x f 的值比0x 附近所有各点的函数值都小,我们说()y f x =是函数()y f x =的一个极小值.极大值与极小值统称极值. 在定义中,取得极值的点称为极值点,极值点是自变量的值,极值指的是函数值. 理解极值概念要注意以下几点: (1)极值是一个局部概念.由定义可知,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. (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. (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.如下图所示,1x 是极大值点,4x 是极小值点,而4()f x >)(1x f . 2.函数极值的判断方法: 若0x 满足0)(0='x f ,且在0x 的两侧)(x f 的导数异号,则0x 是)(x f 的极值点,

(完整版)导数与函数的极值、最值问题(解析版)

【高考地位】 导数在研究函数的极值与最值问题是高考的必考的重点内容,已由解决函数、数列、不等式问题的辅助工具上升为解决问题的必不可少的工具,特别是利用导数来解决函数的极值与最值、零点的个数等问题,在高考中以各种题型中均出现,对于导数问题中求参数的取值范围是近几年高考中出现频率较高的一类问题,其试题难度考查较大. 【方法点评】 类型一 利用导数研究函数的极值 使用情景:一般函数类型 解题模板:第一步 计算函数()f x 的定义域并求出函数()f x 的导函数'()f x ; 第二步 求方程'()0f x =的根; 第三步 判断'()f x 在方程的根的左、右两侧值的符号; 第四步 利用结论写出极值. 例1 已知函数x x x f ln 1 )(+= ,求函数()f x 的极值. 【答案】极小值为1,无极大值. 【点评】求函数的极值的一般步骤如下:首先令'()0f x =,可解出其极值点,然后根据导函数大于0、小于0即可判断函数()f x 的增减性,进而求出函数()f x 的极大值和极小值. 【变式演练1】已知函数322()f x x ax bx a =+++在1x =处有极值10,则(2)f 等于( ) A .11或18 B .11 C .18 D .17或18 【答案】C 【解析】

试题分析:b ax x x f ++='23)(2,???=+++=++∴1010232 a b a b a ???-==????=----=?114012232b a a a a b 或???=-=33 b a .当???=-=3 3 b a 时,∴≥-=',0)1(3)(2x x f 在1=x 处不存在极值. 当???-==11 4b a 时, )1)(113(1183)(2-+=-+='x x x x x f ,0)(),1,3 11 (<'- ∈∴x f x ;0)(),,1(>'+∞∈x f x ,符合题意. 所以???-==114b a .181622168)2(=+-+=∴f .故选C . 考点:函数的单调性与极值. 【变式演练2】设函数()21 ln 2 f x x ax bx =--,若1x =是()f x 的极大值点,则a 的取值范围为 ( ) A .()1,0- B .()1,-+∞ C .()0,+∞ D .()(),10,-∞-+∞U 【答案】B 【解析】 考点:函数的极值. 【变式演练3】函数x m x m x x f )1(2)1(2 1 31)(23-++-=在)4,0(上无极值,则=m _____. 【答案】3 【解析】 试题分析:因为x m x m x x f )1(2)1(2 1 31)(23-++-= , 所以()()2'()(1)2(1)21f x x m x m x x m =-++-=--+,由()'0f x =得2x =或1x m =-,又因为

函数的极值与导数教学设计一等奖

函数的极值与导数 作者单位:宁夏西吉中学作者姓名:蒙彦强联系电话: 一.教材分析 本节课选自高中数学人教A版选修2-2教材函数的极值与导数,就本册教材而言本节既是前面所学导数的概念、导数的几何意义、导数的计算、函数的单调性与导数等内容的延续和深化,又为下节课最值的学习奠定了知识与方法的基础,起着承上启下的作用.就整个高中教学而言,函数是高中数学主要研究的内容之一,而导数又是研究函数的主要工具,同时导数在化学、物理中都有所涉及可见它的重要性. 二.教学目标 1. 了解极大值、极小值的概念,体会极值是函数的局部性质; 2. 了解函数在某点取得极值的必要条件与充分条件; 3. 会用导数求函数的极值; 4. 培养学生观察、分析、探究、推理得出数学概念和规律的学习能力; 5. 感受导数在研究函数性质中的一般性和有效性,体会导数的工具作用.三.重点与难点 重点是会用导数求函数的极值. 难点是导函数的零点是函数极值点的必要不充分条件的理解. 四.学情分析 基于本班学生基础较差,思维水平参差不齐,所以备课上既要考虑到薄弱同学的理解与接受,又要考虑到其他同学视野的拓展,因此在本节课中我设置了许多的问题,来引导学生怎样学,以问答的方式来激发学生的学习兴趣,同时让更多的学生参与到教学中来.学生已经学习了函数的单调性与导数的关系,学生已经初步具备了运用导数研究函数的能力,为了进一步培养学生的这种能力,体会导数的工具作用,本节进一步研究函数的极值与导数. 五.教具教法 多媒体、展台,问题引导、归纳、类比、合作探究发现式教学 六.学法分析 借助多媒体辅助教学,通过观察函数图像分析极值的特征后,得出极值的定义;通过函数图像上极值点及两侧附近导数符号规律的探究,归纳出极值与导数的关系;通过求极值的问题归纳用导数求函数极值的方法与步骤. 七.教学过程 1.引入 让学生观察庐山连绵起伏的图片思考“山势有什么特点”并结合诗句“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,由此联想庐山的连绵起伏形成好多的“峰点”与“谷点”,这就是数学上研究的函数的极值引出课题. 【设计意图】从庐山美景出发并结合学生熟悉的诗句来激发学生学习兴趣,让学生在愉快中知道学什么.

(完整word版)高考导数题型归纳

高考压轴题:导数题型及解题方法 (自己总结供参考) 一.切线问题 题型1 求曲线)(x f y =在0x x =处的切线方程。 方法:)(0x f '为在0x x =处的切线的斜率。 题型2 过点),(b a 的直线与曲线)(x f y =的相切问题。 方法:设曲线)(x f y =的切点))(,(00x f x ,由b x f x f a x -='-)()()(000求出0x ,进而解决相关问题。 注意:曲线在某点处的切线若有则只有一,曲线过某点的切线往往不止一条。 例 已知函数f (x )=x 3﹣3x . (1)求曲线y=f (x )在点x=2处的切线方程;(答案:0169=--y x ) (2)若过点A )2)(,1(-≠m m A 可作曲线)(x f y =的三条切线,求实数m 的取值范围、 (提示:设曲线)(x f y =上的切点()(,00x f x );建立)(,00x f x 的等式关系。将问题转化为关于m x ,0的方程有三个不同实数根问题。(答案:m 的范围是()2,3--) 练习 1. 已知曲线x x y 33 -= (1)求过点(1,-3)与曲线x x y 33-=相切的直线方程。答案:(03=+y x 或027415=--y x ) (2)证明:过点(-2,5)与曲线x x y 33-=相切的直线有三条。 2.若直线0122=--+e y x e 与曲线x ae y -=1相切,求a 的值. (答案:1) 题型3 求两个曲线)(x f y =、)(x g y =的公切线。 方法:设曲线)(x f y =、)(x g y =的切点分别为()(,11x f x )。()(,22x f x );

函数的极值与导数-复习课导学案(可编辑修改word版)

f(a) O a x y f ( b) O b x 【学习目标】: 函数的极值与导数(复习学案) 1.回顾函数极值的概念. 2.总结掌握函数极值的四种类型题型. 3.培养分析问题、解决问题的能力. 【温故知新】: 极值的概念: 一般地,设函数f(x)在点x0附近有意义,如果对x0附近的所有的点,都有f(x)<f(x0),则f(x0)是函数f(x)的,其中x0叫作函数的. 如果对x0附近的所有的点,都有f(x)>f(x0) ,我们就说f(x0)是函数f(x)的一个,其中x0叫作函数的. 【类型1】:函数y=f(x)的图象与函数极值 【针对训练1】 1.图3 中的极大值点有;极小值点有. 2.观察函数在X2 与X6 的极值,能发现什么? 【类型2】导数y=f(x)的图象与函数极值 1.由图3 分析极值与导数的关系

x0是函数f(x)的极值点f(x0) =0 f(x0) =0 x0是函数f(x)的极值点 总结:f(x0)=0 是函数取得极值的条件. 2.利用导数判别函数的极大(小)值: 一般地,当函数f(x)在点x0处连续时,且f ' (x0)=0,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; ⑵如果在x0附近的左侧f '(x)<0,右侧f '(x)>0,那么,f(x0)是;【针对训练2】 导函数y=f’(x)的图像如图,试找出函数y=f(x)的极值点, 并指出那些是极大值点,那些是极小值点? 【针对训练3】 导函数y=f’(x)的图像如图,在标记的点中哪一点处 (1)导函数y=f’(x)有极大值? (2)导函数y=f’(x)有极小值? (3)函数y=f(x)有极大值? (4)函数y=f(x)有极小值? 【类型3】求函数y=f(x)的极值 求函数极值(极大值,极小值)的一般步骤: (1) (2) (3) (4) (5)

导数与函数极值、最值问题(解析版)

【高考地位】 导数在研究函数的极值与最值问题是高考的必考的重点内容,已由解决函数、数列、不等式问题的辅助工具上升为解决问题的必不可少的工具,特别是利用导数来解决函数的极值与最值、零点的个数等问题,在高考中以各种题型中均出现,对于导数问题中求参数的取值范围是近几年高考中出现频率较高的一类问题,其试卷难度考查较大. 【方法点评】 类型一利用导数研究函数的极值 使用情景:一般函数类型 解题模板:第一步 计算函数()f x 的定义域并求出函数()f x 的导函数'()f x ; 第二步求方程'()0f x =的根; 第三步 判断'()f x 在方程的根的左、右两侧值的符号; 第四步 利用结论写出极值. 例1 已知函数x x x f ln 1 )(+= ,求函数()f x 的极值. 【答案】极小值为1,无极大值. 【点评】求函数的极值的一般步骤如下:首先令'()0f x =,可解出其极值点,然后根据导函数大于0、小于0即可判断函数()f x 的增减性,进而求出函数()f x 的极大值和极小值. 【变式演练1】已知函数322()f x x ax bx a =+++在1x =处有极值10,则(2)f 等于( ) A .11或18 B .11 C .18 D .17或18 【答案】C 【解读】

试卷分析:b ax x x f ++='23)(2,???=+++=++∴1010232 a b a b a ???-==????=----=?114012232b a a a a b 或???=-=33 b a .当???=-=3 3 b a 时,∴≥-=',0)1(3)(2x x f 在1=x 处不存在极值. 当???-==11 4b a 时, )1)(113(1183)(2-+=-+='x x x x x f ,0)(),1,3 11 (<'- ∈∴x f x ;0)(),,1(>'+∞∈x f x ,符合题意. 所以???-==114b a .181622168)2(=+-+=∴f .故选C . 考点:函数的单调性与极值. 【变式演练2】设函数()21 ln 2 f x x ax bx =--,若1x =是()f x 的极大值点,则a 的取值范围为 ( ) A .()1,0- B .()1,-+∞ C .()0,+∞ D .()(),10,-∞-+∞ 【答案】B 【解读】 考点:函数的极值. 【变式演练3】函数x m x m x x f )1(2)1(2 1 31)(23-++-=在)4,0(上无极值,则=m _____. 【答案】3 【解读】 试卷分析:因为x m x m x x f )1(2)1(2 1 31)(23-++-= , 所以()()2'()(1)2(1)21f x x m x m x x m =-++-=--+,由()'0f x =得2x =或1x m =-,又因为

(完整版)导数与极值、最值练习题

三、知识新授 (一)函数极值的概念 (二)函数极值的求法:(1)考虑函数的定义域并求f'(x); (2)解方程f'(x)=0,得方程的根x (可能不止一个) (3)如果在x 0附近的左侧f'(x)>0,右侧f'(x)<0,那么f(x )是 极大值;反之,那么f(x )是极大值 题型一图像问题 1、函数() f x的导函数图象如下图所示,则函数() f x在图示区间上() (第二题图) 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 2、函数() f x的定义域为开区间() a b ,,导函数() f x '在() a b ,内的图象如图所示,则函数() f x在 开区间() a b ,内有极小值点() A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 3、若函数2 () f x x bx c =++的图象的顶点在第四象限,则函数() f x '的图象可能为() D. C. B. A. 4、设() f x '是函数() f x的导函数,() y f x ' =的图象如下图所示,则() y f x =的图象可能是() C. A.

5、 已知函数 () f x 的导函数 () f x '的图象如右图所示,那么函数()f x 的图象最有可能的是( ) -1 1 f '(x ) y x O 6、()f x '是()f x 的导函数,()f x '的图象如图所示,则()f x 的图象只可能是( ) 2x O 22D. C. B. A. O x O x x O x y 7、如果函数 () y f x =的图象如图,那么导函数()y f x '=的图象可能是( ) y y y x x x y x D C A x y y=f(x)

函数的极值与导数(教案

1.3.2 函数的极值与导数(教案) 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:函数在某点取得极值的必要条件与充分条件 三、教学基本流程 四、教学过程 〈一〉、创设情景,导入新课 1、通过上节课的学习,导数和函数单调性的关系是什么?

(提高学生回答) 2.观察图1.3.8 表示高台跳水运动员的高度h 随时间t 变化的函数 ()h t =-4.9t 2 +6.5t+10的图象,回答 以下问题 (1)当t=a 时,高台跳水运动员距水面的高度最大,那么函数()h t 在t=a 处的导数是多少呢? (2)在点t=a 附近的图象有什么特点? (3)点t=a 附近的导数符号有什么变化规律? 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、对于这一事例是这样,对其他的连续函数是不是也有这种性质呢? <二>、探索研讨 1、观察1.3.9图所表示的y=f(x)的图象,回答以下问题: a o h t

导数与函数的极值专题

导数与函数的极值专题 1.函数的极值 (1)函数的极小值: 函数y=f (x )在点x=a 的函数值f (a )比它在点x=a 附近其他点的函数值都 ;,f ' (a )= ;而且在点x=a 附近的左侧 ,右侧 ,则 叫作函数y=f (x )的极小值点, 叫作函数y=f (x )的极小值. (2)函数的极大值: 函数y=f (x )在点x=a 的函数值f (a )比它在点x=a 附近其他点的函数值都 ;,f ' (a )= ;而且在点x=a 附近的左侧 ,右侧 ,则 叫作函数y=f (x )的极大值点, 叫作函数y=f (x )的极大值. 极小值点、极大值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值. 2、利用导数求函数极值的一般步骤: (1) 求导函数f /(x); (2) 求解方程f /(x)=0; (3)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 题型1:极值与导数的关系: 1、已知定义在R 的函数f(x),则“0x 是函数 f(x)的极值点”是“0)(0='x f ”的( ) A. 充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.以上都不对 2、已知定义在R 的可导函数f(x),则“0x 是函数 f(x)的极值点”是“0)(0='x f ”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.以上都不对 3、已知函数f (x )=2e f '(e)ln x e x -(e 是自然对数的底数),则f (x )的极大值为( ) A .2e -1 B .e 1- C .1 D .2ln 2 4、设f (x )=12x 2-x+cos(1-x ),则函数f (x ) ( ) A .有且仅有一个极小值 B .有且仅有一个极大值 C .有无数个极值 D .没有极值

第二章 第十一节 第二课时 导数与函数的极值、最值

课时规范练 A 组 基础对点练 1.设a ∈R ,若函数y =e x +ax ,x ∈R 有大于零的极值点,则( ) A .a <-1 B .a >-1 C .a >-1e D .a <-1e 解析:∵y =e x +ax ,∴y ′=e x +a . ∵函数y =e x +ax 有大于零的极值点, 则方程y ′=e x +a =0有大于零的解, ∵x >0时,-e x <-1,∴a =-e x <-1.选A. 答案:A 2.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2在x =1处有极值10,则f (2)等于( ) A .11或18 B .11 C .18 D .17或18 解析:∵函数f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2在x =1处有极值10,∴f (1)=10,且f ′(1)=0,f ′(x )=3x 2+2ax +b , 即????? 1+a +b +a 2=10,3+2a +b =0,解得????? a =-3,b =3,或????? a =4, b =-11. 而当????? a =-3, b =3 时,f ′(x )=3x 2-6x +3=3(x -1)2,x ∈(-∞,1),f ′(x )>0,x ∈(1,+∞),f ′(x )>0, 故舍去. ∴f (x )=x 3+4x 2-11x +16,∴f (2)=18.选C. 答案:C 3.(2019·岳阳模拟)下列函数中,既是奇函数又存在极值的是( ) A .y =x 3 B .y =ln(-x )

C.y=x e-x D.y=x+2 x 解析:A、B为单调函数,不存在极值,C不是奇函数,故选D. 答案:D 4.若a>0,b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1处有极值,若t=ab,则t的最大值为() A.2 B.3 C.6 D.9 解析:∵f(x)=4x3-ax2-2bx+2,∴f′(x)=12x2-2ax-2b,又∵f(x)在x=1处有极值,∴f′(1)=12-2a-2b=0?a+b=6,∵a>0,b>0,a+b≥2ab,∴ab≤9,当且仅当a=b=3时等号成立.故选D. 答案:D 5.已知f(x)=2x3-6x2+m(m为常数)在[-2,2]上有最大值3,那么此函数在[-2,2]上的最小值是() A.-37 B.-29 C.-5 D.以上都不对 解析:f′(x)=6x2-12x=6x(x-2), 所以f(x)在[-2,0]上单调递增,在(0,2]上单调递减. 所以x=0为极大值点,也为最大值点. 所以f(0)=m=3,所以m=3.所以f(-2)=-37,f(2)=-5. 所以最小值是-37. 答案:A 6.设函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R).若x=-1为函数f(x)e x的一个极值点,则下列图象不可能为y=f(x)图象的是()

函数极值与导数练习(基础)

函数极值与导数(基础) 1.下列说法正确的是 A.当f ′(x 0)=0时,则f (x 0)为f (x )的极大值 B.当f ′(x 0)=0时,则f (x 0)为f (x )的极小值 C.当f ′(x 0)=0时,则f (x 0)为f (x )的极值 D.当f (x 0)为函数f (x )的极值且f ′(x 0)存在时,则有f ′(x 0)=0 2、函数()f x 的定义域为开区间()a b ,,导函数()f x '在()a b ,内的图象如图所示,则函数()f x 在开区间()a b ,内有极小值点( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 3、函数3()13f x x x =+-有( ) 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 4、如果函数()y f x =的导函数的图象如图所示,给出下列判断: ①函数()y f x =在区间13,2?? -- ?? ?内单调递增; ②函数()y f x =在区间1,32?? - ??? 内单调递减; ③函数()y f x =在区间(4,5)内单调递增; ④当4x =时,函数()y f x =有极小值; ⑤当12 x =-时,函数()y f x =有极大值; 则上述判断中正确的是___________. 5、函数3223y x x a =-+的极大值是6,那么实数a 等于_______ 6、函数x x x f ln 1 )(+= 的极小值等于_______. 7、求下列函数的极值: (1).x x x f 12)(3-=;(2).2()x f x x e =;(3)..21 2)(2-+= x x x f 8、已知)0()(23≠++=a cx bx ax x f 在1±=x 时取得极值,且1)1(-=f . (1).试求常数a 、b 、c 的值; (2).试判断1±=x 是函数的极小值还是极大值,并说明理由. 9、已知函数()()3220f x x ax x a =+++>的极大值点和极小值点都在区间()1,1-内, 则实数a 的取值范围是.

《函数的极值与导数》教学设计

3.3.2 函数的极值与导数教学设计 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:函数在某点取得极值的必要条件与充分条件 三、教学基本流程 四、教学过程 〈一〉、创设情景,导入新课 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.观察图1.3.8 表示高台跳水运动员的高度h 随时间t 变化的函数()h t =-4.9t 2+6.5t+10的图象,回答以下问题 (1)当t=a 时,高台跳水运动员距水面的高度最大,那么函数()h t 在t=a 处的导数是多少呢? (2)在点t=a 附近的图象有什么特点? (3)点t=a 附近的导数符号有什么变化规律? 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、对于这一事例是这样,对其他的连续函数是不是也有这种性质呢? <二>、探索研讨 1、观察1.3.9图所表示的y=f(x)的图象,回答以下问题: (1)函数y=f(x)在a.b 点的函数值与这些点附近的函数值有什么关系? (2) 函数y=f(x)在a.b.点的导数值是多少? (3)在a.b 点附近, y=f(x)的导数的符号分别是什么,并且有什么关系呢? a o h t

高中数学导数与函数的极值、最值考点及经典例题题型讲解

导数与函数的极值、最值 考纲解读 1.以基本初等函数为背景,求函数的极值或极值点;2.求基本初等函数在闭区间上的最值;3.利用极值、最值、研究不等关系或求参数范围. [基础梳理] 1.函数的极值与导数的关系 (1)函数的极小值与极小值点: 若函数f (x )在点x =a 处的函数值f (a )比它在点x =a 附近其他点的函数值都小,f ′(a )=0,而且在点x =a 附近的左侧f ′(x )<0,右侧f ′(x )>0,则点a 叫作函数的极小值点,f (a )叫作函数的极小值. (2)函数的极大值与极大值点: 若函数f (x )在点x =b 处的函数值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,则点b 叫作函数的极大值点,f (b )叫作函数的极大值. 2.函数的最值与导数的关系 (1)函数f (x )在[a ,b ]上有最值的条件: 如果在区间[a ,b ]上函数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. (2)求y =f (x )在[a ,b ]上的最大(小)值的步骤: ①求函数y =f (x )在(a ,b )内的极值. ②将函数y =f (x )的各极值与端点处的函数值f (a ),f (b )比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值. [三基自测] 1.函数f (x )的定义域为开区间(a ,b ),导函数f ′(x )在(a ,b )内的图象如图所示,则函数f (x )在开区间(a ,b )内有极小值点( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 答案:A 2.函数f (x )=x 33+x 2 -3x -4在[0,2]上的最小值是( ) A .-173 B .-103

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