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
观察如图所示的函数y=f(x),x∈[-3,2]的图象,回忆函数极值的定义,回答下列问题:问题 (1)图中所示函数的极值点与极值分别是什么?(2)图中所示函数的最值点与最值分别是什么?
知识点 函数的最值1.最大值点与最小值点函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值点x0指的是:函数f(x)在这个区间上所有点处的函数值都 不超过f(x0) .函数y=f(x)在区间[a,b]上的最小值点x0指的是:函数f(x)在这个区间上所有点处的函数值都 不低于f(x0) .不超过f(x0) 不低于f(x0)
2.最大值与最小值最大(小)值在导数的零点取得,或者在区间的端点取得.要想求函数的最大(小)值,一般首先求出函数导数的零点,然后将所有 导数零点 与 区间端点 的函数值进行比较,其中最大(小)的值即为函数的最大(小)值.函数的最大值和最小值统称为 最值 .导数零点 区间端点 最值
提醒 函数的极值与最值的区别与联系:①极值是对某一点附近(局部)而言,最值是对函数的整个定义区间[a,b]而言;②在函数的定义区间[a,b]内,极大(小)值可能有多个(或者没有),但最大(小)值至多一个;③函数f(x)的极值点不能是区间的端点,而最值点可以是区间的端点.
在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,想一想,在[a,b]上一定存在最值和极值吗?在区间(a,b)上呢?提示:在区间[a,b]上一定有最值,但不一定有极值.如果函数f(x)在[a,b]上是单调的,此时f(x)在[a,b]上无极值;如果f(x)在[a,b]上不是单调函数,则f(x)在[a,b]上有极值.当f(x)在(a,b)上为单调函数时,它既没有最值也没有极值.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)函数的最大值不一定是函数的极大值.( )答案:(1)√ (2)函数f(x)在区间[a,b]上的最大值与最小值一定在区间端点处取得.( )答案:(2)× (3)有极值的函数一定有最值,有最值的函数不一定有极值.( )答案:(3)×
2.函数f(x)=x-sin x,x∈的最大值是( ) A.π-1B.-1C.πD.π+1A.π-1C.πD.π+1解析:∵f'(x)=1-cos x,当x∈时,f'(x)>0,∴f(x)在上单调递增,∴f(x)的最大值为f(π)=π-sin π=π,故选C.
3.函数f(x)=x3-x2-3x+6在[-4,4]上的最大值为 ,最小值为 . 解析:f'(x)=x2-2x-3,令f'(x)>0,得x<-1或x>3,令f'(x)<0,得-1<x<3,故f(x)在(-∞,-1),(3,+∞)上单调递增,在(-1,3)上单调递减,故f(x)的极大值为f(-1)=,极小值为f(3)=-3,又f(-4)=-,f(4)=-,故f(x)的最大值为f(-1)=,最小值为f(-4)=-. 答案: -
02题型突破·析典例
题型一 求函数的最值角度一:不含参数的最值问题【例1】 (1)y=x3+x2-x+1在区间[-2,1]上的最小值为( )A.B.2B.2(1)解析 y'=3x2+2x-1=(3x-1)(x+1),令y'=0,解得x=或x=-1.当x=-2时,y=-1;当x=-1时,y=2;当x=时,y=;当x=1时,y=2,所以函数的最小值为-1,故选C. C.-1D.4
(2)已知函数f(x)=x3-3x,x∈R.①求f(x)的单调区间;②在x∈[-,3]时,求f(x)的最大值与最小值. ②由①知x∈[-,3]时,f(x)的极大值为f(-1)=2,f(x)的极小值为f(1)=-2,又f(-)=0,f(3)=18.所以f(x)的最大值为18,f(x)的最小值为-2. (2)解 ①f'(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),当x<-1或x>1时,f'(x)>0,当-1<x<1时,f'(x)<0.所以f(x)的单调递增区间为(-∞,-1)和(1,+∞),单调递减区间为(-1,1).
通性通法求函数最值的四个步骤(1)求函数的定义域;(2)求f'(x),解方程f'(x)=0;(3)列出关于x,f(x),f'(x)的变化表;(4)求极值、端点值,确定最值.提醒 不要忽视将所求极值与区间端点的函数值比较.
角度二:含参数的最值问题【例2】 已知函数f(x)=(x-k)ex.(1)求f(x)的单调区间;解 (1)由f(x)=(x-k)ex,得f'(x)=(x-k+1)ex,令f'(x)=0,得x=k-1.当x变化时,f'(x)与f(x)的变化情况如下表:x(-∞,k-1)k-1(k-1,+∞)f'(x)-0+f(x)↘-e
2023-2024学年湘教版高中数学选择性必修第二册函数的最值(课件)