人教高中数学选修教学案优化问题举例教师.docx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:DOCX 页数:7 大小:314KB 金币:10 举报 版权申诉
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导数与函数的极值____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1、结合函数图象,了解可导函数在某点取得极值的必要条件和充分条件2、理解函数极值的概念,会用导数求函数的极大值与极小值一、导数与函数的极值:1.观察图1.3.8表示高台跳水运动员的高度h随时间t变化的函数2+6.5t+10的图象,回答以下问题(1)当t=a时,高台跳水运动员距水面的高度最大,那么函数在t=a处的导数是多少呢?(2)在点t=a附近的图象有什么特点?(3)点t=a附近的导数符号有什么变化规律?共同归纳:函数h(t)在a点处h/(a)=0,在t=a的附近,当t<a时,函数单调递增,>0;当t>a时,函数单调递减,<0,即当t在a的附近从小到大经过a时,先正后负,且连续变化,于是h/(a)=0.3、对于这一事例是这样,对其他的连续函数是不是也有这种性质呢?<二>、探索研讨1、观察1.3.9图所表示的y=f(x)的图象,回答以下问题:(1)函数y=f(x)在a.b点的函数值与这些点附近的函数值有什么关系?(2)函数y=f(x)在a.b.点的导数值是多少?(3)在a.b点附近,y=f(x)的导数的符号分别是什么,并且有什么关系呢?2、极值的定义:我们把点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;点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极大值。极大值点与极小值点称为极值点,极大值与极小值称为极值.类型一:函数的单调性与导数:例1、求函数的极值解:∵∴=x2-4=(x-2)(x+2)令=0,解得x=2,或x=-2.下面分两种情况讨论:当>0,即x>2,或x<-2时;当<0,即-2<x<2时.当x变化时,,f(x)的变化情况如下表:x(-∞,-2)-2(-2,2)2(2,+∞)+0_0+f(x)单调递增单调递减单调递增因此,当x=-2时,f(x)有极大值,且极大值为f(-2)=;当x=2时,f(x)有极小值,且极小值为f(2)=函数的图象如:归纳:求函数y=f(x)极值的方法是:1求,解方程=0,当=0时:如果在x0附近的左边>0,右边<0,那么f(x0)是极大值.如果在x0附近的左边<0,右边>0,那么f(x0)是极小值练习:1.求下列函数的极值.(1)y=x2-7x+6(2)y=x3-27x(1)解:y′=(x2-7x+6)′=2x-7令y′=0,解得x=.当x变化时,y′,y的变化情况如下表.-0+↘极小值↗∴当x=时,y有极小值,且y极小值=-.(2)解:y′=(x3-27x)′=3x2-27=3(x+3)(x-3)令y′=0,解得x1=-3,x2=3.当x变化时,y′,y的变化情况如下表.-3(-3,3)3+0-0+↗极大值54↘极小值-54↗∴当x=-3时,y有极大值,且y极大值=54.当x=3时,y有极小值,且y极小值=-54考点一求含字母参数的函数的极值考例1.(06安徽卷)设函数,已知是奇函数。(Ⅰ)求、的值。(Ⅱ)求的单调区间与极值。思路分析:先求出,再利用奇函数定义即可求出b,c的值,再利用导数这一工具,可求出函数的单调区间及极值解析:(Ⅰ)∵,∴。从而=是一个奇函数,所以得,由奇函数定义得;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,从而,令=0,解得,由,由此可知,函数的单调递增区间是和;单调递减区间是;进而得在时,取得极大值,极大值为,在时,取得极小值,极小值为。锦囊妙计:熟练掌握利用导数这一有效工具求函数的单调区间、极值、最值,力求解答思路顺畅,思维严谨,书写规范。举一反三:(2019年全国高考题)设a为实数,函数(Ⅰ)求的极值.(Ⅱ)当a在什么范围内取值时,曲线轴仅有一个交点.解:(I)=3-2-1若=0,则==-,=1当变化时,,变化情况如下表:(-∞,-)-(-,1)1(1,+∞)+0-0+极大值极小值∴的极大值是,极小值是(II)函数由此可知,取足够大的正数时,有>0,取足够小的负数时有<0,所以曲线=与轴至少有一个交点结合的单调性可知:当的极大值<0,即时,它的极小值也小于0,因此曲线=与轴仅有一个交点,它在(1,+∞)上。当的极小值-1>0即(1,+∞)时,它的极大值也大于0,因此曲线=与轴仅有一个交点,它在(-∞,-)上。∴当∪(1,+∞)时,曲线=与轴仅有一个交点。考点二求函数