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1、极大值与极小值1.3 导数在研究函数中的应用无锡市第一中学 黄荣1.导数与函数的单调性的关系 对于函数y=f(x)若在某区间f(x)0,则f(x)为该区间上的增函数;若在某区间f(x)0,则f(x)为该区间上的减函数.温故知新:温故知新:(2)求导数 f(x);(1)求y f(x)的定义域D;(4)与定义域求交集;利用导数讨论函数单调性的步骤:(5)写出单调区间.(3)解不等式 f(x)0,或解不等式f(x)0;情境1:观察函数图象:xyOa bx2x1问题1:点P附近的图象有什么特点?问题2:点P处函数值与附近函数值有什么关系?(数)探究数学:(形)探究数学:图象在P点处从左侧到右侧由“上升
2、”到“下降”;(函数由单调递增变成单调递减)则称f(x1)为函数f(x)的一个极大值,x1称为f(x)的极大值点.函数在点P处的函数值比附近的函数值都要大.xyOa bx2x1xyO a bx2x1在点Q附近,你能得到什么类似的结论?图象在P点处从左侧到右侧由“下降”到“上升”;(函数由单调递减变成单调递增)则称f(x2)为函数f(x)的一个极小值,x2称为f(x)的极大值点.函数在点P处的函数值比附近的函数值都要小.探究数学:建构数学:极值的定义设函数y=f(x)在x=x0及其附近有定义.如果对x0附近所有点,都有f(x)f(x0),则称f(x0)是函数的一个极大值,x0是极大值点.如果对x
3、0附近所有点,都有f(x)f(x0),则称f(x0)是函数的一个极小值,x0是极小值.极大值与极小值统称为函数的极值.c情境2:观察函数图象:探究1:函数f(x)在哪几处取极大值?在哪几处取极小值?思考:极值一定是最值吗?d e f hgOyxy=f(x)建构数学:c情境2:观察函数图象:探究2:极大值一定比极小值大么?d e f hgOyxy=f(x)建构数学:x x0左侧 x0 x0右侧 f(x)f(x)x x0左侧 x0 x0右侧 f(x)f(x)o a x0 b x yf(x)0 f(x)=0f(x)0极大值 f(x)0f(x)=0极小值如何判断f(x0)是极大值还是极小值?左正右负为
4、极大值,左负右正为极小值.o a x0 b x y建构数学:怎样求解函数的极值?解:因此,当x=时,f(x)有极小值 f()=f(x0)=2x 1,令f(x)=0,解得x=,列表:例1:求函数 的极值.运用数学:无极大值例2:求函数 的极值.运用数学:变式:例2:求函数 的极值.小结:求可导函数f(x)极值的步骤:(2)求导数f(x0);(3)求方程f(x0)=0 的根(可能极值点);(4)列表确定极值.(左正右负,取极大值)(左负右正,取极小值)(1)确定函数的定义域;运用数学:练习:讨论并求出下列函数的极值.运用数学:x yOf(x)x3联系函数f(x)x3思考:当f(x0)=0时,能否肯
5、定函数 f(x)在x0取得极值?f(x)=0 x0是可导函数f(x)的极值点 注意:一定要判断f(x0)=0 时x0左右侧f(x0)的符号提升数学:提升数学:思考:不可导函数的能否有极值?函数y=|x|在x=0处不可导,但在x=0处取极小值,故函数f(x)在极值点处不一定存在导数.1.极值定义2.求极值的步骤3.函数图象与其导函数图象之间的相互转化课堂小结:注:f(x0)0,不能肯定函数在x0处取得极值.(2)求导数f(x0);(3)求方程f(x0)=0 的根(可能极值点);(4)列表确定极值.(左正右负,取极大值)(左负右正,取极小值)(1)确定函数的定义域;思考1:函数y=f(x0)的图象如左图所示,则y=f(x)的图象可能的是.xyo2xyo1 2xyo1 2xyo12xyo1 2(A)(B)(C)(D)运用数学:思考2:已知函数,若在x=1和x=3处取极值,试确定实数a,b的值.运用数学:
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