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函数的极值与导数

  发布者:向阳    所属单位:万源市第三中学校    发布时间:2019-01-18    浏览数( -) 【举报】

函数的极值与导数

教学过程

一.创设情景

我们知道,极值反映的是函数在某一点附近的局部性质,而不是函数在整个定义域内的性质.也就是说,如果 是函数 的极大(小)值点,那么在点 附近找不到比 更大(小)的值.但是,在解决实际问题或研究函数的性质时,我们更关心函数在某个区间上,哪个至最大,哪个值最小.如果 是函数的最大(小)值,那么 不小(大)于函数 在相应区间上的所有函数值.

 

 

 

二.新课讲授

观察图中一个定义在闭区间 上的函数 的图象.图中  是极小值, 是极大值.函数  上的最大值是 ,最小值是

 

1结论一般地,在闭区间 上函数 的图像是一条连续不断的曲线,那么函数  上必有最大值与最小值.

说明:⑴如果在某一区间上函数 的图像是一条连续不断的曲线,则称函数 在这个区间上连续.(可以不给学生讲)

⑵给定函数的区间必须是闭区间,在开区间 内连续的函数 不一定有最大值与最小值.如函数  内连续,但没有最大值与最小值;

⑶在闭区间上的每一点必须连续,即函数图像没有间断,

⑷函数 在闭区间 上连续,是 在闭区间 上有最大值与最小值的充分条件而非必要条件.(可以不给学生讲)

 

 

2“最值”与“极值”的区别和联系

⑴最值”是整体概念,是比较整个定义域内的函数值得出的,具有绝对性;而“极值”是个局部概念,是比较极值点附近函数值得出的,具有相对性.

⑵从个数上看,一个函数在其定义域上的最值是唯一的;而极值不唯一;

函数在其定义区间上的最大值、最小值最多各有一个,而函数的极值可能不止一个,也可能没有一个

⑷极值只能在定义域内部取得,而最值可以在区间的端点处取得,有极值的未必有最值,有最值的未必有极值;极值有可能成为最值,最值只要不在端点必定是极值.

 

 

3利用导数求函数的最值步骤:

由上面函数 的图象可以看出,只要把连续函数所有的极值与定义区间端点的函数值进行比较,就可以得出函数的最值了.

一般地,求函数  上的最大值与最小值的步骤如下:

⑴求  内的极值;

⑵将 的各极值与端点处的函数值  比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值,得出函数  上的最值

 

三.典例分析

1(课本例5)求  的最大值与最小值  

 

解: 由例4可知,在 上, 时, 有极小值,并且极小值为 ,又由于

因此,函数  的最大值是4,最小值是

上述结论可以从函数  上的图象得到直观验证.

 

 

 

 

四.课堂练习

 

1下列说法正确的是(    )

A.函数的极大值就是函数的最大值 B.函数的极小值就是函数的最小值

C.函数的最值一定是极值         D.在闭区间上的连续函数一定存在最值

 

2.函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值是M,最小值是m,M=m,f(x) (   )

A.等于0                     B.大于0    C.小于0                    D.以上都有可能

 

3.函数y= ,在[-11]上的最小值为(    )

A.0              B.2    C.1              D.

 

 

4.求函数 在区间 的最大值与最小值.

 

5.课本   练习

 

五.回顾总结

1.函数在闭区间上的最值点必在下列各种点之中:导数等于零的点,导数不存在的点,区间端点;

2.函数 在闭区间 上连续,是 在闭区间 上有最大值与最小值的充分条件而非必要条件;

3闭区间 上的连续函数一定有最值;开区间 内的可导函数不一定有最值,若有唯一的极值,则此极值必是函数的最值  

4利用导数求函数的最值方法.

 

 

 

 

六.布置作业

 


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