2019版高考数学一轮复习第二章函数导数及其应用第17讲导数与函数的极值最值配套课件理.ppt

第17讲导数与函数的极值、最值,1.函数的极值,f(x)0,f(x)0,(1)判断f(x0)是极值的方法：一般地，当函数f(x)在点x0处连续时，如果在x0附近的左侧f(x)0，右侧f(x)0，那么f(x0)是极大值；如果在x0附近的左侧_，右侧_，那么f(x0)是极小值.,(2)求可导函数极值的步骤：求f(x)；,求方程f(x)0的根；,检查f(x)在方程f(x)0的根左右两边导函数值的符号.如果左正右负，那么f(x)在这个根处取得_；如果左负右正，那么f(x)在这个根处取得极小值；如果左右两侧符号一样，那么这个根不是极值点.,极大值,2.函数的最值,(1)函数f(x)在a，b上有最值的条件：,如果在区间a，b上，函数yf(x)的图象是一条连续不断,的曲线，那么它必有最大值和最小值.,(2)若函数f(x)在a，b上单调递增，则f(a)为函数的最小,值，f(b)为函数的最大值；,若函数f(x)在a，b上单调递减，则f(a)为函数的最大值，,f(b)为函数的最小值.,(3)求yf(x)在a，b上的最大(小)值的步骤：求函数yf(x)在(a，b)内的_；将函数yf(x)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.,极值,端点值,3.利用导数解决实际生活中的优化问题的基本步骤,(1)分析实际问题中各变量之间的关系，建立实际问题的数学模型，写出相应的函数关系式yf(x)并确定定义域；,(2)求导数f(x)，解方程f(x)0；,(3)判断使f(x)0的点是极大值点还是极小值点；,(4)确定函数的最大值或最小值，还原到实际问题中作答，,即获得优化问题的答案.,答案：A,C.x2为f(x)的极大值点D.x2为f(x)的极小值点,D,4.(2015年陕西)函数xex在其极值点处的切线方程为,_.,考点1,函数的极值,例1：(2013年新课标)已知函数f(x)ex(axb)x24x，曲线yf(x)在点(0，f(0)处的切线方程为y4x4.(1)求a，b的值；(2)讨论f(x)的单调性，并求f(x)的极大值.解：(1)f(x)ex(axab)2x4.由已知，得f(0)4，f(0)4.故b4，ab8.从而a4，b4.,【规律方法】(1)求可导函数单调区间的一般步骤和方法：确定函数f(x)的定义域；,求f(x)，令f(x)0，求出它在定义域内的一切实根；把函数f(x)的间断点即f(x)的无定义点的横坐标和上面的各实数根按从小到大的顺序排列起来，然后用这些点把函数f(x)的定义区间分成若干个小区间；,确定f(x)在各个开区间内的符号，根据f(x)的符号判,定函数f(x)在每个相应小开区间内的增减性.,(2)可导函数极值存在的条件：可导函数的极值点x0一定满足f(x0)0，但当f(x1)0时，x1不一定是极值点.如f(x)x3，f(0)0，但x0不是极值点；可导函数yf(x)在点x0处取得极值的充要条件是f(x0)0，且在x0左侧与右侧f(x)的符号不同.,【互动探究】,A,1.(2017年新课标)若x2是函数f(x)(x2ax1),ex1的极值点，则f(x)的极小值为(,),A.1B.2e3C.5e3D.1,解析：,由题可得f(x)(2xa)ex1(x2ax1)ex1x2(a2)xa1ex1.因为f(2)0，所以a1，f(x)(x2x1)ex1.故f(x)(x2x2)ex1.令f(x)0，解得x1，所以f(x)在(，2)，(1，)上单调递增，在(2，1)上单调递减.所以f(x)的极小值为f(1)(111)e111.故选A.,2.已知函数f(x)x(lnxax)有两个极值点，则实数a的取,值范围是(,),A.(，0),C.(0,1),D.(0，),答案：B,考点2,函数的最值,例2：(2017年北京)已知函数f(x)excosxx.(1)求曲线yf(x)在点(0，f(0)处的切线方程；,解：(1)因为f(x)excosxx，所以f(x)ex(cosxsinx)1，f(0)0.又因为f(0)1，所以曲线yf(x)在点(0，f(0)处的切线方程为y1.,【规律方法】求函数f(x)在a，b上的最大值、最小值的步,骤：,求函数在(a，b)内的极值；,求函数在区间端点的函数值f(a)，f(b)；,将函数f(x)的极值与f(a)，f(b)比较，其中最大的为最大,值，最小的为最小值.,【互动探究】,3.(2017年河南郑州模拟)已知函数f(x)(xk)ex.(1)求f(x)的单调区间；,(2)求f(x)在区间0,1上的最小值.,解：(1)由f(x)(xk)ex，得f(x)(xk1)ex.令f(x)0，得xk1.,当x变化时，f(x)与f(x)的变化情况如下表：,所以f(x)的单调递减区间是(，k1)，单调递增区间是,(k1，).,(2)当k10，即k1时，函数f(x)在0,1上单调递增，所以f(x)在区间0,1上的最小值为f(0)k.当0k11，即1k2时，由(1)知f(x)在0，k1)上单调递减，在(k1,1上单调递增，所以f(x)在区间0,1上的最小值为f(k1)ek1.当k11，即k2时，函数f(x)在0,1上单调递减，所以f(x)在区间0,1上的最小值为f(1)(1k)e.综上所述，当k1时，f(x)mink；当1k2时，f(x)minek1；当k2时，f(x)min(1k)e.,考点3,利用导数解决生活中的优化问题,例3：(2016年江苏)现需要设计一个仓库，它由上下两部分组成，上部分的形状是正四棱锥PA1B1C1D1，下部分的形状是正四棱柱ABCD-A1B1C1D1(如图2-17-1)，并要求正四棱柱的高是PO1的四倍.(1)若AB6m，PO12m，则仓库的容积是多少？(2)若正四棱锥的侧棱长为6m，则当PO1,为多少时，仓库的容积最大？,图2-17-1,解：(1)由PO12m，知OO14PO18m.因为A1B1AB6m，,正四棱柱ABCDA1B1C1D1的体积V柱AB2OO1628288(m3).所以仓库的容积VV锥V柱24288312(m3).,【规律方法】本题在利用导数求函数的单调性时要注意，求导后的分子是一个二次项系数为负数的一元二次式，在求f(x)0和f(x)0时要注意，本题主要考查考生对基本概念的掌握情况和基本运算能力.,【互动探究】,(2)由(1)的解答可知f(r)0，f(x)在(0，r)上单调递增，在(r，)上单调递减.因此xr是f(x)的极大值点，,所以f(x)在(0，)内的极大值为f(r),100，f(x)在(0，)内无极小值.综上所述，f(