导数与函数的单调性、极值和最值

2023-01-01 20:00:22 文档大全网 [ 字体：小中大 ] [ 阅读： ]

【#文档大全网# 导语】以下是®文档大全网的小编为您整理的《导数与函数的单调性、极值和最值》，欢迎阅读！
极值,导数,调性,函数
导数与函数的单调性、极值和最值

导数与函数极值和最值 1.函数的单调性与导数

2.函数的极值 (1)函数的极值的概念：

函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小， f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧 f′(x)0 f′(x)0 ___________,右侧__________,则点a 极小值点叫做函数y=f(x)的_________,f(a)叫做极小值函数y=f(x)的________.

函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近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 f′(x)0 _________,右侧_________,则点b叫极大值点做函数y=f(x)的__________,f(b)叫做函数y=f(x)的________.极小值点、极极大值极值点大值点统称为________,极大值和极小极值值统称为_______.

(2)求函数极值的步骤： ①求导数f′(x); ②求方程f′(x)=0的根； ③检查方程根左右两侧值的符号，如果

左正右负，那么f(x)在这个根处取极大值 _______,如果左负右正，那么f(x)在这

个根处取_________. 极小值

3.函数的最大值与最小值在闭区间[a,b]上连续，在(a,b)内可导，f(x)在[a,b]上求最大值与最小值的步骤：极值 (1)求f(x)在(a,b)内的______; (2)将f(x)的各极值与f(a),f(b)比较，其最大值中最大的一个是________,最小的一个最小值是_________.

1.函数f(x)=x-lnx的单调减区间是________. (0,1) 2.函数y=2x3-3x2-12x+5在[0,3]上的最大值，最小值分别是______________. 5,-15 3.函数f(x)=x3-3x2+1在x=________处取得极小值 2 4.函数y=ax3-x在(-∞,+∞)上是减函数，则a

(-∞,0] 的取值范围是_______________.5. 若函数f(x)=3x3+2x2-1在(m,0)上为减函数，则m的取值范围是________. 4 [ , 0) 9

3 6.已知函数f ( x) ax 3 x 1 a (a R且a 0)3 2

试求函数f ( x)的极大值与极小值。7.已知函数f(x)=(x+1)lnx-x+1.若xf′(x)≤x2+ax+1,求a的取值范围；

由题设知 a≠0,f′(x)=3ax2 2 -6x=3ax(x- ). a 2 令 f′(x)=0,解之得 x=0 或 x= . a 当 a0 时，随 x 的变化，f′(x)与 f(x) 的变化情况如下： x f′(x) f(x) (- ∞, 0) + J 0 0 极大值 (0, 2 ) a - K 2 a 0 极小值 2 ( ,+ a ∞) + J

3 2 ∴f(x)极大值=f(0)=1- ,f(x)极小值=f( )= a a 4 3 - 2- +1. a a 当 a0 时，随 x 的变化，f′(x)与 f(x) 的变化情况如下：x (- 2 ∞, ) a - K 2 a 0 极小值 2 ( , 0) a + J 0 (0,+ ∞) - K f′(x) f(x) 0 极大值

3 2 ∴f(x)极大值 =f(0)=1- ,f(x)极小值 =f( )= a a 4 3 - 2- +1. a a 综上， a∈R, a≠0 时，极大值 =f(0) 当且 f(x) 3 2 4 3 =1- ,f(x)极小值=f( )=- 2- +1. a a a a

x+1 1 解：(1)f′(x)= +lnx-1=lnx+ , x x xf′(x)=

xlnx+1, 2 ∴xf′(x)≤x +ax+1 等价于 lnx-x≤a. 1 令 g(x)=lnx-x,则 g′(x)= -1. x 当 0x1 时，g′(x) 当 x≥1 时，g′(x)≤0, ∴x=1 是 g(x)的最大值点，g(x)≤g(1)=-1. ∴a 的取值范围是[-1,+∞).