高中數(shù)學(xué) 第一章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 1.3.2 函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)課件 新人教版選修2-2.ppt

《高中數(shù)學(xué) 第一章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 1.3.2 函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)課件 新人教版選修2-2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué) 第一章 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用 1.3.2 函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)課件 新人教版選修2-2.ppt（40頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1.3.2 函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù),第一章 1.3 導(dǎo)數(shù)在研究函數(shù)中的應(yīng)用,1.了解函數(shù)極值的概念，會(huì)從幾何方面直觀理解函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系，并會(huì)靈活應(yīng)用. 2.掌握函數(shù)極值的判定及求法. 3.掌握函數(shù)在某一點(diǎn)取得極值的條件.,,學(xué)習(xí)目標(biāo),,,欄目索引,,,知識(shí)梳理 自主學(xué)習(xí),題型探究 重點(diǎn)突破,當(dāng)堂檢測(cè) 自查自糾,知識(shí)梳理 自主學(xué)習(xí),知識(shí)點(diǎn)一 函數(shù)極值的概念,,答案,f′(x)＜0,1.極小值點(diǎn)與極小值 如圖，函數(shù)y＝f(x)在點(diǎn)x＝a的函數(shù)值f(a)比它在點(diǎn)x＝a附近其他點(diǎn)的函數(shù)值都小，f′(a)＝0；而且在點(diǎn)x＝a附近的左側(cè) ，右側(cè) ，則把點(diǎn)a叫做函數(shù)y＝f(x)的極小值點(diǎn)，f(a)叫做函數(shù)y＝f(x)的極小值.,f′(x)＞0,,答案,f′(x)＞0,2.極大值點(diǎn)與極大值 如圖，函數(shù)y＝f(x)在點(diǎn)x＝b的函數(shù)值f(b)比它在點(diǎn)x＝b附近其他點(diǎn)的函數(shù)值都大，f′(b)＝0；而且在點(diǎn)x＝b的左側(cè) ，右側(cè) ， 則把點(diǎn)b叫做函數(shù) 的極大值點(diǎn)，f(b)叫做函數(shù)y＝f(x)的極大值. 、 統(tǒng)稱為極值點(diǎn)， 和 統(tǒng)稱為極值.,f′(x)＜0,y＝f(x),極大值點(diǎn),極小值點(diǎn),極大值,極小值,思考 (1)可導(dǎo)函數(shù)f(x)在點(diǎn)x0處取極值的充要條件是什么？,,答案,答案 可導(dǎo)函數(shù)的極值點(diǎn)是導(dǎo)數(shù)為零的點(diǎn)，但是導(dǎo)數(shù)為零的點(diǎn)不一定是極值點(diǎn)， 即“函數(shù)y＝f(x)在一點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)值為零是函數(shù)y＝f(x)在這點(diǎn)取極值的必要條件，而非充分條件”. 可導(dǎo)函數(shù)f(x)在點(diǎn)x0處取得極值的充要條件是f′(x0)＝0，且在x0左側(cè)和右側(cè)f′(x)符號(hào)不同. 如果在x0的兩側(cè)f′(x)符號(hào)相同，則x0不是f(x)的極值點(diǎn).,(2)函數(shù)在某個(gè)區(qū)間上有多個(gè)極值點(diǎn)，那么一定既有極大值也有極小值嗎？,答案 不一定.,知識(shí)點(diǎn)二 求可導(dǎo)函數(shù)f(x)的極值方法與步驟,,答案,極大值,1.求函數(shù)y＝f(x)的極值的方法 解方程f′(x)＝0，當(dāng)f′(x0)＝0時(shí)： (1)如果在x0附近的左側(cè)f′(x)＞0，右側(cè)f′(x)＜0，那么f(x0)是 ； (2)如果在x0附近的左側(cè)f′(x)＜0，右側(cè)f′(x)＞0，那么f(x0)是 . 2.求可導(dǎo)函數(shù)f(x)的極值的步驟 (1)確定函數(shù)的定義區(qū)間，求導(dǎo)數(shù)f′(x). (2)求f(x)的拐點(diǎn)，即求方程 的根. (3)利用f′(x)與f(x)隨x的變化情況表，根據(jù)極值點(diǎn)左右兩側(cè)單調(diào)性的變化情況求極值.,極小值,f′(x)＝0,,思考 可導(dǎo)函數(shù)f(x)若存在極值點(diǎn)x0，則x0能否為相應(yīng)區(qū)間的端點(diǎn)嗎？,答案 不能.,返回,答案,題型探究 重點(diǎn)突破,題型一 求函數(shù)的極值,,解析答案,反思與感悟,,,解析答案,反思與感悟,解 由題意可知f′(x)＝x2－4. 解方程x2－4＝0，得x1＝－2，x2＝2. 由f′(x)＞0得x＜－2或x＞2； 由f′(x)＜0得－2＜x＜2. 當(dāng)x變化時(shí)，f′(x)，f(x)的變化情況如下表：,,反思與感悟,,,反思與感悟,求可導(dǎo)函數(shù) f(x)的極值的步驟： (1)確定函數(shù)的定義區(qū)間，求導(dǎo)數(shù) f′(x)； (2)求方程 f′(x)＝0的根； (3)用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為0的點(diǎn)，順次將函數(shù)的定義區(qū)間分成若干個(gè)小開區(qū)間，并列成表格.檢測(cè) f′(x)在方程根左右兩側(cè)的值的符號(hào)， 如果左正右負(fù)，那么 f(x)在這個(gè)根處取得極大值； 如果左負(fù)右正，那么 f(x)在這個(gè)根處取得極小值； 如果左右不改變符號(hào)，那么 f(x)在這個(gè)根處無極值.,跟蹤訓(xùn)練1 求下列函數(shù)的極值. (1)y＝2x3＋6x2－18x＋3；,,解析答案,解 函數(shù)的定義域?yàn)镽. y′＝6x2＋12x－18＝6(x＋3)(x－1)， 令y′＝0，得x＝－3或x＝1. 當(dāng)x變化時(shí)，y′，y的變化情況如下表：,從上表中可以看出，當(dāng)x＝－3時(shí)，函數(shù)取得極大值，且y極大值＝57. 當(dāng)x＝1時(shí)，函數(shù)取得極小值，且y極小值＝－7.,,解析答案,,解 函數(shù)的定義域?yàn)?－∞，0)∪(0，＋∞)，,令y′＝0，得x＝－2或x＝2. 當(dāng)x＜－2時(shí)，y′＞0；當(dāng)－2＜x＜0時(shí)，y′＜0. 即x＝－2時(shí)，y取得極大值，且極大值為－8. 當(dāng)0＜x＜2時(shí)，y′＜0；當(dāng)x＞2時(shí)，y′＞0. 即x＝2時(shí)，y取得極小值，且極小值為8.,題型二 利用函數(shù)極值確定參數(shù)的取值范圍(或值),,解析答案,例2 已知函數(shù) f(x)＝6ln x－ax2－8x＋b(a，b為常數(shù))，且x＝3為 f(x)的一個(gè)極值點(diǎn). (1)求a的值；,,,(2)求函數(shù) f(x)的單調(diào)區(qū)間；,解 函數(shù) f(x)的定義域?yàn)?0，＋∞). 由(1)知 f(x)＝6ln x＋x2－8x＋b.,解析答案,由 f′(x)＞0可得x＞3或0＜x＜1， 由 f′(x)＜0可得1＜x＜3(x＜0舍去). ∴函數(shù) f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,1)和(3，＋∞)，單調(diào)遞減區(qū)間為(1,3).,,(3)若y＝f(x)的圖象與x軸正半軸有且只有3個(gè)交點(diǎn)，求實(shí)數(shù)b的取值范圍.,解析答案,反思與感悟,解 由(2)可知函數(shù) f(x)在(0,1)上單調(diào)遞增，在(1,3)上單調(diào)遞減，在(3，＋∞)上單調(diào)遞增.且當(dāng)x＝1和x＝3時(shí)，f′(x)＝0. ∴f(x)的極大值為 f(1)＝6ln 1＋1－8＋b＝b－7， f(x)的極小值為 f(3)＝6ln 3＋9－24＋b＝6ln 3＋b－15. ∵當(dāng)x充分接近0時(shí)，f(x)＜0，當(dāng)x充分大時(shí)，f(x)＞0， ∴要使 f(x)的圖象與x軸正半軸有且僅有三個(gè)不同的交點(diǎn)，,∴b的取值范圍是7＜b＜15－6ln 3.,,解決參數(shù)問題時(shí)，要結(jié)合函數(shù)的圖象，同時(shí)準(zhǔn)確理解函數(shù)極值的應(yīng)用.,反思與感悟,,,解析答案,解 因?yàn)閍＞0，所以“f(x)＝ x3＋bx2＋cx＋d在(－∞，＋∞)內(nèi)無極值點(diǎn)”等價(jià)于“f′(x)＝ax2＋2bx＋c≥0在(－∞，＋∞)內(nèi)恒成立”. 由f′(x)－9x＝0(即ax2＋(2b－9)x＋c＝0)的兩實(shí)數(shù)根分別為1,4，,所以對(duì)于一元二次方程ax2＋2bx＋c＝0，Δ＝(2b)2－4ac＝9(a－1)(a－9). 不等式ax2＋2bx＋c≥0在(－∞，＋∞)內(nèi)恒成立,易驗(yàn)證a＝1與a＝9均滿足題意，故a的取值范圍是[1,9].,題型三 函數(shù)極值的綜合應(yīng)用,,解析答案,反思與感悟,,解析答案,反思與感悟,,,反思與感悟,則函數(shù)y＝g(t)的圖象與坐標(biāo)軸橫軸有三個(gè)不同的交點(diǎn).,即a＞2，使函數(shù)圖象與坐標(biāo)軸橫軸有三個(gè)不同的交點(diǎn). 所以實(shí)數(shù)a的取值范圍為(2，＋∞).,,求出函數(shù)的所有極值，有利于我們整體把握函數(shù)圖象的特征，也就為我們證明有關(guān)不等式、解決某些方程根的個(gè)數(shù)等問題提供了有力的依據(jù)，因而函數(shù)的極值在中學(xué)數(shù)學(xué)中應(yīng)用廣泛，是高考命題的熱點(diǎn).,反思與感悟,,解析答案,跟蹤訓(xùn)練3 已知函數(shù) f(x)＝－x3＋ax2＋b(a，b∈R). (1)求函數(shù) f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間；,,,解析答案,(2)若對(duì)任意a∈[3,4]，函數(shù) f(x)在R上都有三個(gè)零點(diǎn)，求實(shí)數(shù)b的取值范圍.,,解析答案,,,所以實(shí)數(shù)b的取值范圍為(－4,0).,,解析答案,因忽視對(duì)所得參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)而致誤,例4 若函數(shù)f(x)＝x3＋ax2＋bx＋a2在x＝1處取得極值10，試求a，b的值.,返回,防范措施,,易錯(cuò)易混,,錯(cuò)解 由導(dǎo)數(shù)公式表和求導(dǎo)法則得， f′(x)＝3x2＋2ax＋b，,解析答案,錯(cuò)因分析 由于函數(shù)在一點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)值為0是函數(shù)在這點(diǎn)取得極值的必要條件，而非充分條件. 因此，本題在解答時(shí)很容易忽略對(duì)得出的兩組解進(jìn)行檢驗(yàn)而出錯(cuò).,防范措施,,正解 由導(dǎo)數(shù)公式表和求導(dǎo)法則得，f′(x)＝3x2＋2ax＋b，,但由于當(dāng)a＝－3，b＝3時(shí)，f′(x)＝3x2－6x＋3＝3(x－1)2≥0， 故 f(x)在R上單調(diào)遞增，不可能在x＝1處取得極值，,解析答案,防范措施,,故a，b的值分別為4，－11.,防范措施,,,根據(jù)極值條件求參數(shù)的值的問題中，在得到參數(shù)的兩組解后，應(yīng)按照函數(shù)在這一點(diǎn)處取得極值所對(duì)應(yīng)的條件進(jìn)行檢驗(yàn)，考查每一組解所對(duì)應(yīng)的函數(shù)在該點(diǎn)處是否能取得極值，從而進(jìn)行取舍.,返回,防范措施,,當(dāng)堂檢測(cè),1,2,3,4,5,1.已知函數(shù) f(x)＝2x3＋ax2＋36x－24在x＝2處有極值，則該函數(shù)的一個(gè)遞增區(qū)間是( ) A.(2,3) B.(3，＋∞) C.(2，＋∞) D.(－∞，3),B,解析答案,解析 ∵f′(x)＝6x2＋2ax＋36，且在x＝2處有極值， ∴f′(2)＝0,24＋4a＋36＝0，a＝－15， ∴f′(x)＝6x2－30x＋36＝6(x－2)(x－3)， 由 f′(x)＞0得x＜2或x＞3.,1,2,3,4,5,,2.下列關(guān)于函數(shù)的極值的說法正確的是( ) A.導(dǎo)數(shù)值為0的點(diǎn)一定是函數(shù)的極值點(diǎn) B.函數(shù)的極小值一定小于它的極大值 C.函數(shù)在定義域內(nèi)有一個(gè)極大值和一個(gè)極小值 D.若 f(x)在(a，b)內(nèi)有極值，那么 f(x)在(a，b)內(nèi)不是單調(diào)函數(shù),D,解析答案,解析 由極值的概念可知只有D正確.,1,2,3,4,5,,3.函數(shù) f(x)的定義域?yàn)镽，導(dǎo)函數(shù) f′(x)的圖象如圖所示，則函數(shù)f(x)( ) A.無極大值點(diǎn)，有四個(gè)極小值點(diǎn) B.有三個(gè)極大值點(diǎn)，兩個(gè)極小值點(diǎn) C.有兩個(gè)極大值點(diǎn)，兩個(gè)極小值點(diǎn) D.有四個(gè)極大值點(diǎn)，無極小值點(diǎn),解析答案,C,解析 在x＝x0的兩側(cè)，f′(x)的符號(hào)由正變負(fù)，則 f(x0)是極大值； f′(x)的符號(hào)由負(fù)變正，則 f(x0)是極小值， 由圖象易知有兩個(gè)極大值點(diǎn)，兩個(gè)極小值點(diǎn).,1,2,3,4,5,,解析答案,4.已知 f(x)＝x3＋ax2＋(a＋6)x＋1有極大值和極小值，則a的取值范圍為( ) A.－1＜a＜2 B.－3＜a＜6 C.a＜－1或a＞2 D.a＜－3或a＞6,D,解析 f′(x)＝3x2＋2ax＋(a＋6)， 因?yàn)?f(x)既有極大值又有極小值，那么Δ＝(2a)2－43(a＋6)＞0， 解得a＞6或a＜－3.,1,2,3,4,5,,解析答案,5.設(shè)函數(shù) f(x)＝6x3＋3(a＋2)x2＋2ax.若 f(x)的兩個(gè)極值點(diǎn)為x1，x2，且x1x2＝1，則實(shí)數(shù)a的值為_____.,9,,,課堂小結(jié),,返回,1.求函數(shù)極值的基本步驟： (1)求函數(shù)定義域；(2)求 f′(x)；(3)解 f′(x)＝0；(4)列表( f′(x)，f(x)隨x的變化情況)；(5)下結(jié)論. 2.函數(shù)的極值的應(yīng)用： (1)確定參數(shù)的值，一般用待定系數(shù)法； (2)判斷方程根的情況時(shí)，利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性、極值，畫出函數(shù)大致圖象，利用數(shù)形結(jié)合思想來討論根的情況.,