函数的极大值与极小值使用.ppt

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1、关于函数的极大值与极小值使用现在学习的是第1页，共23页知识回顾知识回顾： 一般地一般地, ,设函数设函数y=f(x)y=f(x)在某个区间内可导，在某个区间内可导，则函数在该区间则函数在该区间 如果如果f f(x)0(x)0, , 如果如果f f(x)0(x)0, , 则则f(x)f(x)为为增增函数函数; ;则则f(x)f(x)为为减减函数函数. . 如果在如果在某个区间某个区间内恒有内恒有f f(x)=0,(x)=0,则则f(x)f(x)为常数为常数函数函数. .现在学习的是第2页，共23页根据导数确定函数的单调性的步骤：根据导数确定函数的单调性的步骤：f(x)f(x)现在学习的是第3页

2、，共23页 yxOaby= =f(x)x1 f (x1)x2 f(x2)x3 f(x3)x4 f(x4) 函数函数 y=f (x)在点在点x1 、x2 、x3 、x4处的函数值处的函数值f (x1)、 f (x2)、 f (x3)、 f (x4)，与它们左右近旁各点处的函数值，相，与它们左右近旁各点处的函数值，相比有什么特点比有什么特点?观察图像：观察图像：现在学习的是第4页，共23页一、函数的极值定义一、函数的极值定义一般的，设函数一般的，设函数f(x)在点在点x0附近有定义，附近有定义，如果对如果对X0附近的所有点，都有附近的所有点，都有f(x)f(x0), 则则f(x0) 是函数是函数f

3、(x)的一个极小值，记作的一个极小值，记作y极小值极小值= f(x0)；oxyoxy0 x0 x使函数取得极值的点使函数取得极值的点x0称为称为极值点极值点现在学习的是第5页，共23页1 1、在定义中，取得极值的点称为极值点，、在定义中，取得极值的点称为极值点，极值点极值点是是自变量自变量(x)(x)的值，的值，极值极值指的是指的是函数函数值值(y)(y)。注意注意2 2、极值是一个、极值是一个局部局部概念，极值只是某个点的函概念，极值只是某个点的函数值与它数值与它附近点附近点的函数值比较是最大或最小的函数值比较是最大或最小, ,并并不意味不意味着它在函数的整个的定义域内最大着它在函数的整个的

4、定义域内最大或最小。或最小。现在学习的是第6页，共23页3 3、函数的、函数的极值不是唯一极值不是唯一的即一个函数在某区间上或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。定义域内极大值或极小值可以不止一个。4 4、极大值与极小值之间无确定的大小关系即一、极大值与极小值之间无确定的大小关系即一个函数的个函数的极大值未必大于极小值极大值未必大于极小值，如下图所示。，如下图所示。1x4x41()( )f xf x现在学习的是第7页，共23页 观察图像并类比于函数的单调性与导数关系的研究方观察图像并类比于函数的单调性与导数关系的研究方法法, ,看极值与导数之间有什么看极值与导数之间有什

5、么关系关系? ?o a x0 b x y xx0 0左侧左侧 x0 x0 0右侧右侧 f (x) f(x) o a x0 b x y xx0 0左侧左侧 x0 x0 0右侧右侧 f (x) f(x)增增f (x) 0f (x) =0f (x) 0极大值极大值减减f (x) 0如何判断如何判断f (x0)是极大值或是极小值？是极大值或是极小值？现在学习的是第8页，共23页 yxO在极值点处，曲线如果有切线，则切线是水平的。在极值点处，曲线如果有切线，则切线是水平的。aby= =f(x)x1 f (x1)= =0 x2 f (x2)= =0 x3 f (x3)= =0 x4 f (x5)= =0

6、x5现在学习的是第9页，共23页 f (x)0 yxOx1aby= =f(x)在极大值点附近在极大值点附近在极小值点附近在极小值点附近 f (x)0 f (x)01、如果在、如果在x0附近的左侧附近的左侧f (x)0，右侧，右侧f (x)0，则则f (x0)是极大值；是极大值；2、如果在、如果在x0附近的左侧附近的左侧f (x)0， 则则f (x0)是极小值；是极小值；二、判断函数极值的方法二、判断函数极值的方法x2导数为导数为0的点不一定是极值点；的点不一定是极值点；极值点处的导数不一定是存在的；极值点处的导数不一定是存在的；若极值点处的导数存在，则一定为若极值点处的导数存在，则一定为0左正

7、右负为极大，右正左负为极小左正右负为极大，右正左负为极小现在学习的是第10页，共23页 练习练习1.函数函数 的定义域为开区间的定义域为开区间)(xf导函数导函数 在在 内的图像如图所示，则函数内的图像如图所示，则函数在开区间在开区间 内有（内有（ ）个极小值点。）个极小值点。 A.1 B.2 C.3 D. 4)(xf ),(ba),(ba),(ba)(xfAf (x) 0f (x) =0注意：注意：数形结合以及原函数与导函数图像的区别数形结合以及原函数与导函数图像的区别现在学习的是第11页，共23页例例1 求函数求函数 的极值。的极值。314xx31y3 = =x(-，-2）-2(-2，2）

8、2(2，+） yy解：定义域为解：定义域为R，y=x2-4由由y=0可得可得x=-2或或 x=2当当x变化时，变化时，y, y的变化情况如下表：的变化情况如下表：因此，当因此，当x=-2时，时， y极大值极大值=17/3 当当x=2时，时， y极小值极小值=5+ + +0 0-0 0极大值极大值17/3极小值极小值 -5现在学习的是第12页，共23页求可导函数求可导函数f(x)极值的极值的 步骤：步骤：(2)求导数求导数f (x)；(3)求方程求方程f (x）=0的根；的根； (4)把定义域划分为把定义域划分为部分区间，并列成表格部分区间，并列成表格检查检查f (x)在方程根左右的符号在方程根

9、左右的符号如果如果左正右负左正右负（+ -），）， 那么那么f(x)在这个根处取得极在这个根处取得极大大值；值；如果如果左负右正左负右正（- +），）， 那么那么f(x)在这个根处取得极在这个根处取得极小小值；值；(1) 确定函数的确定函数的定义域定义域；现在学习的是第13页，共23页巩固练习巩固练习：求函数求函数 的极值的极值 33f xxx= x fx f x, 1 1,11,20011单调递增单调递减单调递减当当 时时, 有极大值，并且极大值为有极大值，并且极大值为2)(xf)(xf当当 时时, , 有极小值，并且极小值为有极小值，并且极小值为 2.2.1=x1x = x解解: : 令令

10、 ，得，得 ，或，或 下面分两种情况讨论：下面分两种情况讨论：（1）当）当 ，即，即 时；时；（2）当）当 ，即，即 ，或，或 时。时。当当 变化时，变化时， 的变化情况如下表：的变化情况如下表： 33f xxx= 0fx 23 3fxx= 23 30fxx=1x =1.x = 0fx 11x 1x 1x ,fxf x现在学习的是第14页，共23页a=2.a=2.例例4:4:函数函数 在在 处具有极值，求处具有极值，求a a的值的值1( )sinsin33f xaxx=3x=分析：分析：f(x)f(x)在在 处有极值，根据一点是极值点的处有极值，根据一点是极值点的必要条件可知，必要条件可知，

11、可求出可求出a a的值的值. .()03f=3x=1( )( sinsin3 )coscos33fxaxxaxx=解：解： ，()03f=1coscos(3)010332aa=现在学习的是第15页，共23页 函数函数 在在 时有时有极值极值1010，则，则a a，b b的值为的值为 223)(abxaxxxf = =1= =x，注意：注意：f/(x0)=0是函数取得极值的必要不充分条件是函数取得极值的必要不充分条件注意代注意代入检验入检验 巩固练习现在学习的是第16页，共23页现在学习的是第17页，共23页现在学习的是第18页，共23页现在学习的是第19页，共23页现在学习的是第20页，共23页 设函数设函数f(x)x36x5，xR.(1)求函数求函数f(x)的单调区间和极值；的单调区间和极值；(2)若关于若关于x的方程的方程f(x)a有三个不同的实根，求实数有三个不同的实根，求实数a的取值范围的取值范围【思路点拨】【思路点拨】(1)利用导数求单调区间和极值利用导数求单调区间和极值.(2)由由(1)的结论，问题转化为的结论，问题转化为yf(x)和和ya的图象有的图象有3个个不同的交点，利用数形结合的方法求解不同的交点，利用数形结合的方法求解.现在学习的是第21页，共23页现在学习的是第22页，共23页感谢大家观看2022-8-21现在学习的是第23页，共23页