函数的极值与导数材料.ppt
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1.3.2 函数的极值与导数 * 目标引领: 1、利用上节课导数的单调性作铺垫, 借助函数图形的直观性探索归纳出导数的极值定义,利用定义求函数的极值. 2、感受导数在研究函数性质中一般性和有效性,通过学习体会极值是函数的局部性质,增强数形结合的思维意识。 a b y=f(x) x o y y=f(x) x o y a b f (x)0 f (x)0 如果在某个区间内恒有 ,则 为常数. 复习回顾: 1.函数的单调性与导数的关系: 一般地,设函数y=f(x)在某个区间(a,b)内有导数, 如果在 这个区间内f/(x) 0,那么函数y=f(x) 为这个区间内的增函数; 如果在这个区间内f/(x)0,那么函数y=f(x) 为这个区间内的减函数. 2.求函数单调性的一般步骤 ①求函数的定义域; ②求函数的导数 f/(x) ; ③解不等式 f/(x)0 得f(x)的单调递增区间; 解不等式 f/(x)0 得f(x)的单调递减区间. 3、已知函数 f(x)=2x3-6x2+7,求f(x)的单调区间,并画出其图象; 复习回顾: 观察画出的图象,回答下面问题: 问题1:在点x=0附近的图象有什么特点? 问题2:函数在x=0处的函数值和附近函数值之间有什么关系? 问题3:在点x=0附近的导数符号有何变化规律? 问题4:函数在x=0处的导数是多少? x=0 x0 x0 单调递增 f ’(x)0 单调递减 f ’(x)0 f ’(0)=0 x f ’(x) + 0 - f (x) 极大值点 f (0) 极大值 单调递增 单调递减 分析讨论:函数在x=0附近的变化规律: 你能尝试给出极大值的定义吗? f (x) 【函数极大值的定义】 设函数y=f(x)在x=x0及其附近有定义 若x0满足1. f/(x)=0. 2.在x0的两侧的导数异号, 满足“左正右负”, o a x0 b x y 你能尝试给出函数在x=2处的结论吗? x2 x2 x=2 x2 x2 x=2 f ’(x) + 0 - f (x) 单调递增 f (2) 单调递减 极小值点 极小值 你能尝试给出极大值的定义吗? 【函数极小值的定义】 设函数y=f(x)在x=x0及其附近有定义 若x0满足1. f/(x)=0. 2.在x0的两侧的导数异号, 满足“左负右正”, o a X0 b x y 极大值与极小值统称为极值,x0叫做函数的极值点. 思考3、观察图1.3.10,回答以下问题: 问题1:找出图中的极值点,并说明哪些点为极大值点,哪些点为极小值点? 问题2:极大值一定大于极小值吗? 问题3:函数在其定义域内的极大值和极小值具有唯一性吗? 问题4:区间的端点能成为极值点吗? 问题5:极值是相对于函数的定义域而言的吗? (1)极值是一个局部概念,反映了函数在某一点附近的大小情况; (2)极值点是自变量的值,极值指的是函数值; (3)函数的极大(小)值可能不止一个,而且函数的极大值未必大于极小值; 【关于极值概念的几点说明】 (4)函数的极值点一定在区间的内部,区间的端点不能成为极值点。 例1.(1)下图是函数的图象,试找出函数的极值点,并指出哪些是极大值点,哪些是极小值点? (2)如果把函数图象改为导函数的图象,哪些是极大值点,哪些是极小值点? x y O f (x)?x3 f?(x)=3x2 当f?(x)=0时,x =0,而x =0不是该函数的极值点. f?(x0) =0 x0 是可导函数f(x)的极值点 x0左右侧导数异号 x0 是函数f(x)的极值点 f?(x0) =0 注意:f /(x0)=0是函数取得极值的必要不充分条件 思考4:导数为0的点一定是极值点吗?能举例说明吗?导数为0是可导函数在此处取极值点的什么条件? 例、求函数 的极值. 例题讲解 解: 当x变化时, 的变化情况如下表: + 0 — 0 + 极大值 y 2 (-2,2) -2 x 极小值 令 ,解得 当 时,y有极大值,并且 当 时,y有极小值,并且 *
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