15導數在函式中的應用 極值和最值

2022-11-24 04:36:03 字數 2650 閱讀 3971

第0216課時導數在函式中的應用——極值和最值

【基礎再現】

1. 已知函式f(x)=4x3-x4在x=x0處取極值,則x0

答案:3

意圖:求函式的極值點

2. 函式y=的極大值點為

答案:令,當時,;當時,,,在定義域內只有乙個極值點為x=e.

意圖:求函式的極大值點

3.函式y=x-4x+3在區間[-2,3]上的最小值為

答案:得而端點的函式值,得

意圖:複習求最值的基本方法.

4.函式y=x+2cosx在區間[0,]上的最大值是

答案:意圖:考察有關三角函式極值和最值的問題.

5. 若函式y=x3+ax2+bx+30在x=-1和x=3處有極值,則a+2b

答案:-15

意圖:已知極值求變數的值

【典型例題】

例1.求函式f(x)=x-x+1在區間[-3,]上的極值和最值.

答案:極大值f(0)=1,極小值f(1)=

最大值1,最小值f(-3)=-12.5

意圖:複習列表求函式的極值和最值

例2.函式f(x)=x+ax2+bx+a在x=1時有極值10,那麼a,b的值分別為________.

解:當時,不是極值點

意圖:知道極值求引數,應注意,「導數等於0」只是「此點為極值點」的必要條件,故需檢驗所求的結果.

例3.若函式f(x)=ax-bx+4,當x=2時,函式f(x)有極值-,

(1)求函式的解析式;

(2)若函式f(x)=k有3個解,求實數k的取值範圍.

解:,(1)由題意:,解得.

所求解析式為

(2)由(1)可得:

令,得或

當變化時,、的變化情況如下表:

因此,當時,有極大值;

當時,有極小值;

函式的圖象大致如圖y=k

由圖可知:

設計意圖:(1)極大值,極小值是否就是最大值,最小值,要與區間兩端點的函式值進行比較,才能下結論.(2)在已知函式f(x)是增函式(或減函式)求引數的取值範圍時,應令恆成立,解出引數的取值範圍,然後檢驗引數的取值能否使f』(x)恆等於0,若能恆等於0,則引數的這個值應捨去,若f』(x)不恒為0,則由,x恆成立解出的引數的取值範圍確定.

變式:已知函式f(x)=x-ax2+bx+c的圖象為曲線e.

(ⅰ) 若曲線e上存在點p,使曲線e在p點處的切線與x軸平行,求a,b的關係;

(ⅱ) 說明函式f(x)可以在x=-1和x=3時取得極值,並求此時a,b的值;

(ⅲ) 在滿足(ⅱ)的條件下,f(x)<2c在x∈[-2,6]恆成立,求c的取值範圍.

解:(1),設切點為,則曲線在點p的切線的斜率,由題意知有解,

∴即. (2)若函式可以在和時取得極值,

則有兩個解和,且滿足.

易得.(3)由(2),得.

根據題意, ()恆成立.

∵函式()在時有極大值(用求導的方法),

且在端點處的值為.

∴函式()的最大值為.

所以.【課後強化】

1.函式f(x)=x3-3x的極小值為

2. 若函式f(x)=x(x-c)在x=2處有極大值,則常數c的值為

3. 設f(x)=x-x-2x+5,當x∈[-1,2]時,f(x)<m恆成立,則實數m的取值範圍為

4. 已知函式f(x)的導數f ′(x)=a(x+1)(x-a),若f(x)在x=a處取到極大值,則a的取值範圍是

5. 函式f(x)=x3-3x+a在閉區間[-3,0]上的最大值3,則a的值是

6. 若f(x)=x+3ax+3(a+2)x+1有極大值和極小值,則a的取值範圍是

7. 右圖是函式y=f(x)的導函式y=f ′(x)的圖象,給出下列命題:

①—3是函式y=f(x)的極值點;

②—1是函式y=f(x)的最小值點;

③y=f(x)在x=0處切線的斜率小於零;

④y=f(x)在區間(—3,1)上單調遞增.

則正確命題的序號是

8.已知函式y=f(x)在定義域(-,3)上可導,其影象如圖,記y=f(x)的導函式y=f ′(x),則不等式xf ′(x)≤0的解集是________.

9. 求下列函式的值域:

(1) f(x)=2x3-6x2+3,x∈[-2,2]

(2)f(x)=2ln(1+x) -x2,x∈[0,2].

10. 已知函式y=ax+bx,當x=1時,有極大值3;

(1)求a,b的值;(2)求函式y的極小值.

11. 已知函式f(x)=ax+bx-3x(a,b∈r)

在點(1,f(1))處的切線方程為y+2=0..

(1)求函式f(x)的解析式;

(2)若對於區間[-2,2]上任意兩個自變數的值x,x,都有|f(x)-f(x)|≤c,求實數c的最小值。

參***:1. 1個

2. 3.

4. (0,+)

5. 1

6. a>2或a<-1

7. ①④

8. 9. (1)[-37,3]

(2)[2ln2-,2ln3-2]

10.解:(1)當時,,

即(2),令,得

11. 解:⑴.

根據題意,得即解得

所以.⑵令,即.得.

因為,,

所以當時,,.

則對於區間上任意兩個自變數的值,都有

,所以.

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