1.3.2 函数的极值与导数(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)=2x3-6x2+7的图象,
思考:函数y=f(x)在点x=0,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x=0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)函数在x=2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y=2x3-6x2+7 的一个极大值: f (0); 一个极小值: f (2).
函数y=2x3-6x2+7 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 (x0)
我们就说f(x0)是函数f(x)的一个极小值,记作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: