1、3.3.2 利用导数研究函数的极值(1)一、教学目标:理解函数的极大值、极小值、极值点的意义.掌握函数极值的判别方法.进一步体验导数的作用.二、教学重点:求函数的极值.教学难点:严格套用求极值的步骤.三、教学过程:(一)函数的极值与导数的关系1、观察下图中的曲线a 点的函数值 f(a)比它临近点的函数值都大b 点的函数值 f(b)比它临近点的函数值都小2、观察函数 f(x)2x 36x 27 的图象,思考:函数 yf(x )在点 x0,x 2 处的函数值,与它们附近所有各点处的函数值,比较有什么特点?(1)函数在 x0 的函数值比它附近所有各点的函数值都大,我们说 f(0) 是函数的一个极大值
2、;(2)函数在 x2 的函数值比它附近所有各点的函数值都小,则 f(2)是函数的一个极小值函数 y2 x36x 27 的一个极大值: f (0); 一个极小值: f (2)函数 y2 x36x 27 的 一个极大值点: ( 0, f (0) ); 一个极小值点 : ( 2, f (2) )3、极值的概念:一般地,设函数 f(x)在点 x0 附近有定义,如果对 x0 附近的所有的点,都有 f(x) f(x0)我们就说 f(x0)是函数 f(x)的一个极大值,记作 y 极大值f (x0);如果对 x0 附近的所有的点,都有 f(x)f(x 0)我们就说 f(x0)是函数 f(x)的一个极小值,记作
3、 y 极小值f (x0)极大值与极小值统称为极值4、观察下图中的曲线考察上图中,曲线在极值点处附近切线的斜率情况上图中,曲线在极值点处切线的斜率为 0,极大值点左侧导数为正,右侧为负;极小值点左侧导数为负,右侧为正函数的极值点 xi 是区间a, b内部的点,区间的端点不能成为极值点函数的极大(小)值可能不止一个,并且函数的极大值不一定大于极小值,极小值不一定小于极大值函数在a , b上有极值,其极值点的分布是有规律的,像相邻两个极大值间必有一个极小值点5、利用导数判别函数的极大(小)值:一般地,当函数 f(x)在点 x0 处连续时,判别 f(x0)是极大(小)值的方法是:如果在 x0 附近的左
4、侧 f (x)0,右侧 f (x)0,那么,f(x 0)是极大值;如果在 x0 附近的左侧 f (x)0,右侧 f (x)0,那么,f(x 0)是极小值;思考:导数为 0 的点是否一定是极值点?导数为 0 的点不一定是极值点如函数 f(x)x 3,x0 点处的导数是 0,但它不是极值点例 1 求函数解:y x 24(x 2)( x2)令 y0 ,解得 x12 ,x 22 当 x 变化时,y,y 的变化情况如下表因此,当 x 2 时, y 极大值 ,当 x2 时,y 极小值 求可导函数 f (x)的极值的步骤: 求导函数 f (x); 求方程 f (x)0 的根; 检查 f (x)在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么 f (x)在这个根处取得极大值;如果左负右正,那么 f (x)在这个根处取得极小值例 2求函数 的极值例 3 求函数 y(x 21) 31 的极值解:定义域为 R,y6x (x21)2.由 y0 可得x11,x 20,x 31当 x 变化时,y ,y 的变化情况如下表:当 x0 时,y 有极小值,并且 y 极小值 0例 4 的极值例 5 的极值思考:导数值为 0 的点一定为极值点吗?极值点一定导数值为 0 吗?练习:求函数 的极值