第25课利用导数研究函数的极值或最值(1)1.函数的极值(1)判断函数极值的方法①如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值.②如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值.(2)若在处取得极值,则;反之,若,则不一定取得极值
例如:若,则,而却不是的极值(想一想
)(3)求可导函数极值的步骤:①求的定义域②求导数③求导数的根④列表,判断在方程的根的左右值的符号,确定在这个根处是取极大值还是取极小值.【例1】已知函数(为自然对数的底数).(1)若曲线在点处的切线平行于轴,求的值;(2)求函数的极值.【解析】(1)由,得
又曲线在点处的切线平行于轴,得,即,解得
(2),①当时,,为上的增函数,所以函数无极值.②当时,令,得,
,;,,所以在上单调递减,在上单调递增,故在处取得极小值,且极小值为,无极大值.综上所述:当时,函数无极值;当时,在处取得极小值,无极大值.【变式】(2013全国高考)已知函数,曲线在点处的切线方程为
(1)求的值;(2)讨论的单调性,并求的极大值
【解析】(1)∵,∵,,∴,∴,
(2)由(1)知,∴,令,解得或
当时,;当时,;∴在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增
∴时,函数取得极大值,极大值为
2.函数的最值:求函数在上的最大值与最小值的步骤:①求出在内的极值.②再将的各极值与、比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.【例2】已知函数,曲线在点处的切线为,若时,有极值.(1)求,,的值;(2)求)在上的最大值和最小值.【解】(1)由,得
当时,切线的斜率为3,可得①当时,,则,可得②由①②,解得,
由于切点的横坐标为1,所以
(2)由(1),可得,
令,解之,得,
当变化时,,的取值及变化情况如下表所示:x(-3,-2)-2(-2,)(,1)f′(x)+0-0+f(x)↗13↘↗所以在上的极大值为,极小值为又,所以在上的最大值