1.3.3函数的最大(小)值与导数(1课时)
【学情分析】:
这部分是在高一学过的函数单调性的基础上,给出判定可导函数增减性的方法,然后讨论函数的极值,由极值的意义,结合图象,得到利用导数判别可导函数极值的方法,最后在可以确定函数极值的前提下,给出求可导函数的最大值与最小值的方法
【教学目标】:
(1)使学生理解函数的最大值和最小值的概念,能区分最值与极值的概念
(2)使学生掌握用导数求函数最值的方法和步骤
【教学重点】:
利用导数求函数的最大值和最小值的方法.
【教学难点】:
函数的最大值、最小值与函数的极大值和极小值的区别与联系.熟练计算函数最值的步骤
【教学过程设计】:
教学环节
教学活动
设计意图
复习引入
设函数f(x)在点x0附近有定义,f(x0)是函数f(x)的一个极大值f(x0),x0是极大值点,则对x0附近的所有的点,都有f(x)____f(x0)
设函数f(x)在点x0附近有定义,f(x0)是函数f(x)的一个极小值f(x0),x0是极小值点,则对x0附近的所有的点,都有f(x)____f(x0)
知识的巩固
概念对比
回顾以前所学关于最值的概念,形成对比认识:
函数最大值的概念:
设函数y=f(x)的定义域为I.如果存在实数M满足:
(1)对于任意的_____,都有f(x)___M
(2)存在__________ ,使得_______
则称M为函数y=f(x)的最________值
函数最小值的概念:
设函数y=f(x)的定义域为I.如果存在实数M满足:
(1)对于任意的_____,都有f(x)___M
(2)存在__________ ,使得_______
则称M为函数y=f(x)的最________值
思考:你觉得极值与最值的区别在哪里?
让学生发现极值与最值的概念区别,
概念辨析练习
(1)函数的极大(小)值一定是函数的最大(小)值,极大(小)值点就是最大(小)值点
(2)函数的最大(小)值一定是函数的极大(小)值,最大(小)值点就是极大(小)值点
(3)函数y=f(x)在x=a处取得极值是函数y=f(x)在x=a处
取得最值的____________(充要性)
通过练习深化他们对函数取极值与最值的区别
对极值与最值概念的深化理解
(1)函数的最值是比较整个定义域内的函数值得出的;函数的极值是比较极值点附近函数值得出的.
(2)函数的最值是描述函数在整个定义域上的整体性质,函数的极值是描述函数在某个局部的性质
(3)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
点评提高
闭区间上的函数最值问题
(1)在闭区间上函数最值的存在性:
通过观察一系列函数在闭区间上的函数图像,并指出函数的最值及相应的最值点:
a.函数y=-x+2在区间[-3,2]的图像
b.函数在区间[1/2,3]的图像
c.函数在区间[-3,0]的图像
d.函数图像如下:
一般性总结:
在闭区间上连续的函数在上必有最大值与最小值.
(连续函数的闭区间定理——数学分析)
(2)在闭区间上函数最值点的分析:
既然在闭区间上连续的函数在上必有最值,那么最值点会是哪些点呢?
通过上述图像的观察,可以发现最值点可能是闭区间的端点,函数的极值点
有无其他可能?
没有——反证法可说明
本节的主要内容及主要结论,也是求函数最值的理论根据和方法指引
需要注意的地方
判断正误:
(1)在开区间内连续的函数一定有最大值与最小值
(2)函数在闭区间上一定有最大值与最小值
(3)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.
说明:
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
(1)F;(2)F;(3)T
例题精讲
求闭区间上的连续函数的最值
对于教材例5的处理方式:
此题课本直接求出了极值和相应的极值点,个人认为还是让学生经历一个求极值的过程:
先要求学生求函数在区间上的极值及极值点
再提问学生是否可以马上下结论:最值是多少?
务必让学生牢记:求函数的最值不光要求极值,还要计算函数在闭区间端点处的函数值
整个例题的使用务必让学生体会求函数最值的方法与步骤
求闭区间上的连续函数的最值,务必勤加练习,方能熟练掌握其方法,思维方法周密、不缺漏
除教材提供的练习外还可以补充以下练习:
在[0,3]上的最大值和最小值
在上的最大值和最小值
在上的最大值和最小值
在[0,4]上的最大值和最小值
上的最大值和最小值
求闭区间上连续函数最值的方法与步骤总结
设函数在上连续,在内可导,则求在上的最大值与最小值的步骤如下:
⑴求在内的极值;
⑵将的各极值与、比较得出函数在上的最值
课后练习:
1、函数在区间上的最大值和最小值分别为( )
A 5,-15 B全品 5,-4 C -4,-15 D全品 5,-16
答案 D
2、函数在区间上的最小值为( )
A B全品 C D全品
答案D
3、函数的最大值为( )
A B全品 C D全品
答案A令,当时,;当时,,,在定义域内只有一个极值,所以
4、函数在上的最大值是__________最小值是__________
答案
5、函数在区间上的最大值是
答案 ,比较处的函数值,得
6、求函数 全品
(1)求函数的单调递减区间
(2)函数在区间上的最大值是20,求它在该区间上的最小值
答案:
,为减区间
为增区间
>
所以
a=-2,所以最小值为