函数的极值和最值(讲解)VIP专享VIP免费

函数的极值和最值【考纲要求】1.掌握函数极值的定义。2.了解函数的极值点的必要条件和充分条件.3.会用导数求不超过三次的多项式函数的极大值和极小值4.会求给定闭区间上函数的最值。【知识网络】【考点梳理】要点一、函数的极值函数的极值的定义一般地，设函数在点及其附近有定义，（1）若对于附近的所有点，都有，则是函数的一个极大值，记作；（2）若对附近的所有点，都有，则是函数的一个极小值，记作.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.要点诠释：求函数极值的的基本步骤：①确定函数的定义域；②求导数；③求方程的根；④检查在方程根左右的值的符号，如果左正右负，则f(x)在这个根处取得极大值；如果左负右正，则f(x)在这个根处取得极小值.(最好通过列表法)要点二、函数的最值第1页共8页函数的极值和最值函数在闭区间上的最大值和最小值函数的极值函数极值的定义函数极值点条件求函数极值1.函数的最大值与最小值定理若函数在闭区间上连续，则在上必有最大值和最小值；在开区间内连续的函数不一定有最大值与最小值.如.要点诠释：①函数的最值点必在函数的极值点或者区间的端点处取得。②函数的极值可以有多个，但最值只有一个。2.通过导数求函数最值的的基本步骤：若函数在闭区间有定义，在开区间内有导数，则求函数在上的最大值和最小值的步骤如下：（1）求函数在内的导数；（2）求方程在内的根；（3）求在内使的所有点的函数值和在闭区间端点处的函数值，；（4）比较上面所求的值，其中最大者为函数在闭区间上的最大值，最小者为函数在闭区间上的最小值.【典型例题】类型一：利用导数解决函数的极值等问题例1.已知函数若函数处取得极值，试求的值，并求在点处的切线方程；【解析】因为处取得极值所以所以。又所以在点处的切线方程即.第2页共8页举一反三：【变式1】设为实数，函数．(1)求的单调区间与极值；(2)求证：当且时，．【解析】（1）由知．令，得．于是当变化时，的变化情况如下表：－0+单调递减单调递增故的单调递减区间是，单调递增区间是，处取得极小值，极小值为(2)证明：设，于是，由(1)知当时，最小值为于是对任意，都有，所以在R内单调递增．于是当时，对任意，都有．而，从而对任意．即，故．【变式2】函数的定义域为区间（a，b），导函数在（a，b）内的图如图所示，则函数在（a，b）内的极小值有（）A．1个B．2个C．3个D．4个第3页共8页【答案】由极小值的定义，只有点B是函数的极小值点，故选A。类型二：利用导数解决函数的最值问题【高清课堂：函数的极值和最值394579典型例题三】例2.已知函数2()(),xfxxmxme其中mR。（1）若函数()fx存在零点，求实数m的取值范围；（2）当0m时，求函数()fx的单调区间；并确定此时()fx是否存在最小值，如果存在，求出最小值，如果存在，请说明理由。【解析】（1）因为函数()fx存在零点，则有实根，，即（2）当0m时，函数定义域为由，则由，则由，则列表如下：+0-0+增极大值减极小值增所以在，上单调增，在上单调减。又知当时，；时，；而，所以()fx存在最小值.第4页共8页举一反三：【变式】已知函数(),.(1)若曲线与曲线在它们的交点(1,)处具有公共切线,求的值;(2)当时,求函数的单调区间,并求其在区间上的最大值.【解析】(1)由1c，为公共切点可得:,则,,,则,,①又,,,即,代入①式可得:.(2),设则,令,解得:,;,,原函数在单调递增,在单调递减,在上单调递增①若,即时,最大值为;②若,即时,最大值为③若时,即时,最大值为.第5页共8页综上所述:当时,最大值为;当时,最大值为.例3.设．（Ⅰ）若在上存在单调递增区间，求的取值范围；（Ⅱ）当时，在[1，4]上的最小值为，求在该区间上的最大值．【解析】（Ⅰ）由．当时，的最大值为；令，得，所以，当时，在上存在单调递增区间．（Ⅱ）令，得两根，．所以在，上单调递减，在上单调递增．当时，有，所以在[1，4]上的最大值为．又，即，所以在[1，4]上的最小值为，得，，从而在[1，4]上的最大值为．举一反三：【变式1】设函数求的最小值;【解析】函数f（x）的定义域为（0，1）第6页共8页令当时，,∴在区间是减...