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從2012高考透析函式極值問題
焦作市第六中學毋秀花
函式貫穿了高中數學教學的始終,在高中數學教學中占有非常重要的地位.函式極值是函式的乙個重要性質,是歷年高考的乙個高頻知識點,高考是如何考查函式極值這個知識點呢?下面我們通過2023年高考來看高考是如何考查函式極值的.
型別一、已知函式的解析式求函式的極值或極值點
【例】(2012高考陝西文9)設函式f(x)=+lnx ,則( )
a.x=為f(x)的極大值點b.x=為f(x)的極小值點
c.x=2為f(x)的極大值點d.x=2為 f(x)的極小值點
分析:函式的極值點為函式的駐點,即導數為零的根或使導數不存在的點,故要求極值點,先求導,然後求駐點,再分析駐點左右兩端的增減性,若左增右減為極大值點,若左減右增為極小值點,反之不是極值點.
解析:,
令時,當時為極小值點,故選d.
點評:求極值點時,要注意判斷兩種點是否是極值點:一種是導數為零的點,另一種是導數不存在的點.求極值點與極值的步驟:
(1)求導數;(2)求駐點:方程的根和使不存在的點;(3)判斷駐點左右兩端的增減性,判斷極值點;(4)求極值.
練習:求函式f(x)=x3-3x2+1的極大值.(答案:1)
型別二、已知函式的極值求引數的取值範圍
【例】(2012高考江蘇文18)已知是實數,1和是函式[+ax^+bx', 'altimg': '', 'w': '160', 'h': '22'}]的兩個極值點.求和的值.
點評:1和是函式[+ax^+bx', 'altimg': '', 'w':
'160', 'h': '22'}]的兩個極值點,則1和是方程的兩個根,代入解方程組即可求出引數的值.
解析:由[+ax^+bx', 'altimg': '', 'w':
'160', 'h': '22'}],得[+2ax+b", 'altimg': '', 'w':
'170', 'h': '22'}]。
∵1和是函式[+ax^+bx', 'altimg': '', 'w': '160', 'h': '22'}]的兩個極值點,
t': 'latex', 'orirawdata': "f'(1)=3+2a+b=0", 'altimg':
'', 'w': '168', 'h': '21'}],,解得。
∴[3x', 'altimg': '', 'w': '114', 'h': '22'}] ,
∴[3=3(x+1)(x1)", 'altimg': '', 'w': '264', 'h': '22'}]
令解得∵當時,;當,當時,,
∴1和是函式[+ax^+bx', 'altimg': '', 'w': '160', 'h': '22'}]的兩個極值點
∴點評:函式的極值點是導數為零的點,但導數為零的點不一定是極值點,故由極值點求引數的取值時,要驗證所求的引數值是否滿足取極值的條件.
練習:已知函式[+3ax^+3bx+8c', 'altimg': '', 'w': '232', 'h': '22'}]在及時取得極值,求a、b的值.(答案:,)
型別三、借助函式的極值、單調性確定函式的零點個數或根據零點個數確定引數的取值範圍
【例】(2012高考天津文科20)已知函式[x^+\\fracx^axa', 'altimg': '', 'w': '231', 'h': '43'}],x其中a>0.
(i)求函式的單調區間;
(ii)若函式在區間(-2,0)內恰有兩個零點,求a的取值範圍;
分析:函式零點個數可轉化為函式影象與x軸的交點個數。要研究其影象與x軸的交點個數,需要知道這個函式的增減性和極值、最值情況。
解析:(ⅰ)
或, 得:函式的單調遞增區間為,單調遞減區間為
(ⅱ) 函式在內單調遞增,在內單調遞減
原命題點評:函式零點個數問題關鍵是確定函式圖象的大致走勢,就要研究函式的性質,包含增減性、極值、最值等.根據函式的性質,作出函式的影象,從而得解.
練習:已知函式且在上的最大值為,
(1)求函式f(x)的解析式;
(2)判斷函式f(x)在(0,π)內的零點個數,並加以證明。
(答案:(1) [', 'altimg': '', 'w': '139', 'h': '43'}] (2) 零點個數為2)
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