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2025年高考数学一轮复习讲义及高频考点归纳与方法总结(新高考通用)
第 16 讲 导数与函数的极值、最值(精讲)
①求函数的极值与极值点
②极值、极值点中的参数问题
③求函数的最值
④最值中的参数问题
一、必备知识整合
一、函数的极值
1.定义
函数 在点 附近有定义,如果对 附近的所有点都有 ,则称 是函数的一个极大
值,记作 .如果对 附近的所有点都有 ,则称 是函数的一个极小值,记作
.极大值与极小值统称为极值,称 为极值点.
2.求可导函数 极值的一般步骤
(1)先确定函数 的定义域;
(2)求导数 ;
(3)求方程 的根;
(4)检验 在方程 的根的左右两侧的符号,如果在根的左侧附近为正,在右侧附近为负,那
么函数 在这个根处取得极大值;如果在根的左侧附近为负,在右侧附近为正,那么函数
在这个根处取得极小值.
注①可导函数 在点 处取得极值的充要条件是: 是导函数的变号零点,即 ,且在 左侧与右侧, 的符号导号.
② 是 为极值点的既不充分也不必要条件,如 , ,但 不是极值点.另
外,极值点也可以是不可导的,如函数 ,在极小值点 是不可导的,于是有如下结论: 为
可导函数 的极值点 ;但 为 的极值点.
二、函数的最值
1.定义
函数 最大值为极大值与靠近极小值的端点之间的最大者;函数 最小值为极小值与靠近极大值
的端点之间的最小者.
2.求可导函数 最值的一般步骤
一般地,设 是定义在 上的函数, 在 内有导数,求函数 在 上
的最大值与最小值可分为两步进行:
(1)求 在 内的极值(极大值或极小值);
(2)将 的各极值与 和 比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
注:①函数的极值反映函数在一点附近情况,是局部函数值的比较,故极值不一定是最值;函数的最值是
对函数在整个区间上函数值比较而言的,故函数的最值可能是极值,也可能是区间端点处的函数值;
②函数的极值点必是开区间的点,不能是区间的端点;
③函数的最值必在极值点或区间端点处取得.
(1)若函数 在区间D上存在最小值 和最大值 ,则
不等式 在区间D上恒成立 ;
不等式 在区间D上恒成立 ;
不等式 在区间D上恒成立 ;
不等式 在区间D上恒成立 ;
(2)若函数 在区间D上存在最小值 和最大值 ,即 ,则对不等式有
解问题有以下结论:不等式 在区间D上有解 ;
不等式 在区间D上有解 ;
不等式 在区间D上有解 ;
不等式 在区间D上有解 ;
(3)对于任意的 ,总存在 ,使得 ;
(4)对于任意的 ,总存在 ,使得 ;
(5)若存在 ,对于任意的 ,使得 ;
(6)若存在 ,对于任意的 ,使得 ;
(7)对于任意的 , 使得 ;
(8)对于任意的 , 使得 ;
(9)若存在 ,总存在 ,使得
(10)若存在 ,总存在 ,使得 .
二、考点分类精讲
【题型一 求函数的极值与极值点】
利用导数研究函数极值问题的一般流程【典例1】(23-24高二下·四川达州·期中)已知函数 , 的图象在
处的切线交 轴于点 .
(1)求实数 的值;
(2)求函数 的极值.
一、单选题
1.(23-24高二下·湖北孝感·阶段练习)函数 的极大值为( )
A. B. C. D.
2.(2024·陕西西安·模拟预测)函数 的极小值点为( )
A.2 B. C. D.
3.(23-24高二下·四川攀枝花·期末)函数 的导函数 的图象如图所示,则下列说法正确的是
( )
A. 在 处取得最大值
B. 在区间 上单调递减
C. 在 处取得极大值
D. 在区间 上有2个极大值点4.(23-24高三下·上海·阶段练习)已知函数 ,则函数 ( )
A.既有极大值也有极小值 B.有极大值无极小值
C.有极小值无极大值 D.既无极大值也无极小值
5.(23-24高二下·北京·期中)已知函数 ,则函数 的极小值点为( )
A. 或 B. C. D.
6.(2024·浙江·模拟预测)函数 的极小值为( )
A. B. C. D.
【题型二 极值、极值点中的参数问题】
根据函数的极值(点)求参数的两个要领
(1)列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解;
(2)验证:因为某点处的导数值等于0不是此点为极值点的充要条件,所以利用待定系数法
求解后必须验证根的合理性.
【典例1】(2024·辽宁·一模)已知函数 在 处有极值8,则 等于 .
【典例2】(23-24高二上·吉林长春·期末)若函数 存在极值点,则实数a的取值范
围为 .
一、单选题
1.(2024·河北承德·二模)设 为实数,若函数 在 处取得极小值,则 ( )A.1 B. C.0 D.
2.(23-24高二上·天津滨海新·期中)函数 在 处有极小值 ,则 的值等
于( )
A.0 B. C. D.6
3.(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)若函数 在区间 上有极值点,则实数a的取值范围
是( )
A. B. C. D.
4.(2024高三下·全国·专题练习)若函数 在 处有极大值,则实数 的值为( )
A.1 B. 或
C. D.
5.(2024·河南·模拟预测)已知函数 在 处取得最值,且 在 上恰
有两个极值点,则 ( )
A.4 B.10 C. D.
6.(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数 有极值点在闭区间 上,则 的取值
范围为( ).
A. B. C. D.
7.(2024·辽宁葫芦岛·一模)已知函数 在 上无极值,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2024高三·全国·专题练习)已知函数 有两个极值点,则实数 的取值范围是( )A. B. C. D.
【题型三 求函数的最值】
1.求函数f (x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤
2.求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,不仅要研究其极值情况,还要研究其单调性,并
通过单调性和极值情况,画出函数的大致图象,然后借助图象观察得到函数的最值.
【典例1】(23-24高三上·河北保定·阶段练习)已知函数 .
(1)求函数 的单调区间;
(2)当 时,求函数 的最值.
一、解答题
1.(23-24高三上·天津·期中)已知函数 .
(1)求 的单调区间与极值;
(2)求 在区间 上的最大值与最小值.2.(2024·湖南衡阳·二模)已知函数 ,当 时, 取得极值 .
(1)求 的解析式;
(2)求 在区间 上的最值.
3.(2024·河北秦皇岛·三模)已知 ,函数 的图象在点 处的切线与两坐标
轴围成的三角形的面积为2.
(1)求 的值;
(2)求 在 上的值域.
4.(2024·江西南昌·一模)已知函数 .
(1)求 的单调递减区间;
(2)求 的最大值.
5.(23-24高二上·浙江宁波·期末)已知函数 .
(1)当 时,求函数 的单调区间;
(2)当 时,求函数 的最大值.
6.(2024高三·全国·专题练习)已知函数 , .讨论函数 的最值;
【题型四 最值中的参数问题】
已知函数的最值求参数,可先求出函数在给定区间上的极值及函数在区间端点处的函数值,
通过比较它们的大小,判断出哪个是最大值,哪个是最小值,结合已知求出参数,进而使问
题得以解决.【典例1】(2024·陕西渭南·二模)已知函数 , .
(1)求函数 的单调区间;
(2)若当 时, 恒成立,求实数m的取值范围.
一、单选题
1.(2024·山东泰安·模拟预测)已知函数 在区间 上单调递增,则 的最大值( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二下·广东广州·阶段练习)已知函数 ,若存在 ,使得
成立,则实数m的最小值是( )
A. B. C. D.4
3.(2024·宁夏银川·模拟预测)已知 ,函数 恒成立,则 的最大值为( )
A.2 B.3 C.6 D.7
二、填空题
4.(2024·山东滨州·二模)若函数 在区间 上单调递减,则 的取值范围是 .
5.(23-24高二下·湖北·阶段练习)若函数 在 内有最小值,则实数 的取值
范围是 .