1.3.2 函數的極值與導數
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學 習 目 標
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核 心 素 養(yǎng)
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1.了解極大值、極小值的概念.(難點)
2.了解函數在某點取得極值的必要條件和充分條件.(重點、易混點)
3.會用導數求函數的極大值、極小值.(重點)
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1.通過極值點與極值概念的學習,體現了數學抽象的核心素養(yǎng).
2.借助函數極值的求法,提升學生的邏輯推理、數學運算的核心素養(yǎng).
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1.極值點與極值
(1)極小值點與極小值
若函數y=f (x)在點x=a的函數值f (a)比它在點x=a附近其他點的函數值都小,f ′(a)=0,而且在點x=a附近的左側f ′(x)<0,右側f ′(x)>0,就把點a叫做函數y=f (x)的極小值點,f (a)叫做函數y=f (x)的極小值.
(2)極大值點與極大值
若函數y=f (x)在點x=b的函數值f (b)比它在點x=b附近其他點的函數值都大,f ′(b)=0,而且在點x=b附近的左側f ′(x)>0,右側f ′(x)<0,就把點b叫做函數y=f (x)的極大值點,f (b)叫做函數y=f (x)的極大值.
(3)極大值點、極小值點統(tǒng)稱為極值點;極大值、極小值統(tǒng)稱為極值.
思考:導數為0的點一定是極值點嗎?
[提示] 不一定,如f (x)=x3,f ′(0)=0, 但x=0不是f (x)=x3的極值點.所以,當f ′(x0)=0時,要判斷x=x0是否為f (x)的極值點,還要看f ′(x)在x0兩側的符號是否相反.
2.求可導函數y=f (x)的極值的方法
解方程f ′(x)=0.當f ′(x0)=0時:
(1)如果在x0附近的左側f ′(x)>0,右側f ′(x)<0,那么f (x0)是極大值;
(2)如果在x0附近的左側f ′(x)<0,右側f ′(x)>0,那么f (x0)是極小值.

1.函數f (x)的定義域為R,導函數f ′(x)的圖象如圖所示,則函數f (x)( )

A.無極大值點,有四個極小值點
B.有三個極大值點,兩個極小值點
C.有兩個極大值點,兩個極小值點
D.有四個極大值點,無極小值點
C [設y=f ′(x)的圖象與x軸的交點從左到右橫坐標依次為x1,x2,x3,x4,則f (x)在x=x1,x=x3處取得極大值,在x=x2,x=x4處取得極小值.]
2.函數f (x)=-的極值點為( )
A.0 B.-1
C.0或1 D.1
D [∵f ′(x)=x3-x2=x2(x-1),
由f ′(x)=0得x=0或x=1.
又當x>1時f ′(x)>0,0<x<1時f ′(x)<0,
∴1是f (x)的極小值點.
又x<0時f ′(x)<0,故x=0不是函數的極值點.]
3.下列關于函數的極值的說法正確的是( )
A.導數值為0的點一定是函數的極值點
B.函數的極小值一定小于它的極大值
C.函數在定義域內有一個極大值和一個極小值
D.若f (x)在(a,b)內有極值,那么f (x)在(a,b)內不是單調函數
D [由極值的概念可知只有D正確.]
4.函數f (x)=x3-3x2+1的極小值點為________.
2 [由f ′(x)=3x2-6x=0,
解得x=0或x=2.
列表如下:
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x
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(-∞,0)
|
0
|
(0,2)
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2
|
(2,+∞)
|
|
f ′(x)
|
+
|
0
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-
|
0
|
+
|
|
f (x)
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↗
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極大值
|
↘
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極小值
|
↗
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∴當x=2時,f (x)取得極小值.]