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专题4.3 应用导数研究函数的极值、最值
了解函数极值的概念及函数在某点取到极值的条件,会用导数求函数的极大值、极小
新课程考试要求
值,会求闭区间上函数的最大值、最小值,会用导数解决某些实际问题.
本节涉及所有的数学核心素养:逻辑推理(多例)、数学建模、直观想象(例2)、数
核心素养
学运算(多例)、数据分析等.
(1)以研究函数的单调性、单调区间等问题为主,根据函数的单调性确定参数的值或
范围,与不等式、函数与方程、函数的图象相结合;
(2)单独考查利用导数研究函数的某一性质以小题呈现;大题常与不等式、方程等结
合考查,综合性较强.其中研究函数的极值、最值,都绕不开研究函数的单调性.
考向预测 (3)以研究函数的单调性、单调区间、极值(最值)等问题为主,与不等式、函数与
方程、函数的图象等相结合,且有综合化更强的趋势.
(4)单独考查利用导数研究函数的某一性质以小题呈现,综合研究函数的性质以大题
呈现;
(5)适度关注生活中的优化问题.
【知识清单】
1.函数的极值
(1)函数的极小值:
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其它点的函数值都小,f′(a)=0,而且在点x=a附近
的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值:
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近的其他点的函数值都大,f′(b)=0,而且在点x=b附
近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
极小值点,极大值点统称为极值点,极大值和极小值统称为极值.
2.函数的最值
(1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.
(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.
【考点分类剖析】
考点一 :函数极值的辨析
【典例1】(2021·河北沧州市·高三三模)已知函数 ,则( )
A. 的单调递减区间为 B. 的极小值点为1C. 的极大值为 D. 的最小值为
y f x
【典例2】(2020·江苏高二期末)已知函数 的导函数的图象如图所示,下列结论中正确的是(
)
f x
A.1是函数 的极小值点
f x
3
B. 是函数 的极小值点
f x 3,1
C.函数 在区间 上单调递增
f x
x0
D.函数 在 处切线的斜率小于零
【总结提升】
1.函数极值的辨析问题,特别是有关给出图象研究函数性质的题目,要分清给的是f(x)的图象还是f ′(x)的
图象,若给的是f(x)的图象,应先找出f(x)的单调区间及极(最)值点,如果给的是f ′(x)的图象,应先找出f ′
(x)的正负区间及由正变负还是由负变正,然后结合题目特点分析求解.
2.f(x)在x=x 处有极值时,一定有f ′(x)=0,f(x)可能为极大值,也可能为极小值,应检验f(x)在x=x 两
0 0 0 0
侧的符号后才可下结论;若f ′(x)=0,则f(x)未必在x=x 处取得极值,只有确认x