知识梳理·读教材01题型突破·析典例02知能演练·扣课标03目录CONTENTS
01知识梳理·读教材
苏轼《题西林壁》中的诗句“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,描述的是庐山的高低起伏,错落有致.在群山之中,各个山峰的顶端虽然不一定是群山的最高处,但它却是其附近的最高点.问题 在数学上,你知道怎样刻画这种现象吗?
知识点一 函数极值的概念1.极大值点与极大值(1)定义:在包含x0的一个区间(a,b)上,函数y=f(x)在任何不为x0的一点处的函数值都 小于 点x0处的函数值,称点x0为函数y=f(x)的极大值点,其函数值f(x0)为函数的极大值;小于
(2)几何意义:极大值点x0和极大值f(x0)在坐标平面上的对应点(x0,f(x0))是函数y=f(x)的图象在区间(a,b)上的(局部)最高点,如图;(3)对于可导函数y=f(x),上述定义等价于:若f'(x0)=0,且在点x=x0附近的 左侧 f'(x)>0, 右侧 f'(x)<0,则x0是函数y=f(x)的极大值点,f(x0)是函数y=f(x)的极大值.左侧 右侧
2.极小值点与极小值(1)定义:在包含x0的一个区间(a,b)上,函数y=f(x)在任何不为x0的一点处的函数值都 大于 点x0处的函数值,称点x0为函数y=f(x)的极小值点,其函数值f(x0)为函数的极小值;大于 (2)几何意义:极小值点x0和极小值f(x0)在坐标平面上的对应点(x0,f(x0))是函数y=f(x)的图象在区间(a,b)上的(局部)最低点,如图;
(3)对于可导函数y=f(x),上述定义等价于:若f'(x0)=0,且在点x=x0附近的 左侧 f'(x)<0, 右侧 f'(x)>0,则x0是函数y=f(x)的极小值点,f(x0)是函数y=f(x)的极小值.左侧 右侧 3.极值点与极值函数的极大值点与极小值点统称为极值点,极大值与极小值统称为极值.
提醒 理解极值概念的注意点:①函数的极值是函数的一种局部性质,刻画的是函数在极值点附近两侧取值的大小情况.这个“附近”可以是很小很小的区间;②函数的极值点和函数的零点一样,都是一个实数,是使函数取得极值时自变量的值,不是点;③函数的极值点一定在函数的定义域内,定义域的端点不能成为极值点; ④一个函数未必存在极值点,若存在极值点也未必是唯一的,也可能有多个极值点,如图,x1,x3都是函数y= f(x)的极大值点,x2,x4都是函数y=f(x)的极小值点.一个函数可以有无穷多个极值点,如函数y=sin x既有无穷多个极大值点,也有无穷多个极小值点;
⑤极大值与极小值之间无确定的大小关系,即极大值未必大于极小值,极小值也未必小于极大值,如图,函数y=f(x)在点x1处的极大值小于在点x4处的极小值;⑥常数函数、一次函数、指数函数y=ax(a>0且a≠1)和对数函数y=log ax(a>0且a≠1)都不存在极值点.
1.函数y=|x-1|在x=1处是否有极值?是否可导?提示:有极值.x=1为极小值点,y极小值=0,但y=|x-1|在x=1处无导数.即y=|x-1|在R上不是可导函数.2.导数为零的点一定是函数的极值点吗?提示:不一定.例如f(x)=x3,f'(0)=0,但x=0不是它的极值点.一般地,当f'(x0)=0时,若f(x)在x=x0左右两侧附近的导数值异号,则f(x)在x=x0处取得极值;若f(x)在x=x0左右两侧附近的导数值同号,则f(x)在x=x0处不能取得极值.
知识点二 函数极值的求法一般情况下,在极值点x0处,函数y=f(x)的导数f'(x0)=0.因此,可以通过如下步骤求出函数y=f(x)的极值点:1.求出导数f'(x).2.解方程f'(x)=0.3.对于方程f'(x)=0的每一个实数根x0,分析f'(x)在x0附近的符号(即f(x)的单调性),确定极值点:(1)若f'(x)在x0附近的符号“左正右负”,则x0为极大值点;(2)若f'(x)在x0附近的符号“左负右正”,则x0为极小值点;(3)若f'(x)在x0附近的符号相同,则x0不是极值点.
提醒 设x0是f(x)的一个极值点,并求出了f(x)的导数f'(x0),则f'(x0)=0.反之不一定成立.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)函数的极大值一定大于极小值.( )答案:(1)× (2)函数y=f(x)一定有极大值和极小值.( )答案:(2)× (3)函数的极值点是自变量的值,极值是函数值.( )答案:(3)√
2.已知函数f(x)的导函数f'(x)的图象如图所示,则函数f(x)有( )A.两个极大值,一个极小值B.两个极大值,无极小值C.一个极大值,一个极小值D.一个极大值,两个极小值解析:由图可知导函数f'(x)有三个零点,依次设为x1<0,x2=0,x3>0,当x<x1
2023-2024学年湘教版高中数学选择性必修第二册函数的极值课件