利用导数求函数的极值与最值

函数与导数A 档L3近3年考频 5 次

常见题型:choice、fill、short

利用导数求函数的极值与最值 - 函数与导数

考法聚焦

典型例题

例题 1

已知函数 f(x) = x^3 - 3x^2 + 1,求f(x)在区间[-1, 3]上的最大值和最小值。

解答

解:f'(x) = 3x^2 - 6x = 3x(x - 2)。令f'(x) = 0,得x = 0或x = 2。计算f(-1) = -1 - 3 + 1 = -3,f(0) = 1,f(2) = 8 - 12 + 1 = -3,f(3) = 27 - 27 + 1 = 1。所以最大值为1(在x=0和x=3处取得),最小值为-3(在x=-1和x=2处取得)。

要点:

  • 正确求导并解方程找出临界点
  • 不要遗漏端点值,需比较所有可能的最值点

例题 2

已知函数 f(x) = e^x - ax 在x=0处取得极小值,求实数a的值,并判断此极小值是否为最小值。

解答

解:f'(x) = e^x - a。由题意,f'(0) = e^0 - a = 0,得a = 1。此时f'(x) = e^x - 1,当x < 0时f'(x) < 0,当x > 0时f'(x) > 0,故x=0为极小值点,极小值为f(0)=1。又因为f(x)在R上定义,且f'(x)仅有一个零点,所以该极小值即为最小值。

要点:

  • 根据极值条件建立方程求参数
  • 利用导数符号判断极值类型并确认是否为最值

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