3.; 4.
分析:仔细观察和分析各函数的结构规律,紧扣求导运算法则,联系基本函数求导公式,不具备求导法则条件的可适当进行恒等变形,步步为营,使解决问题水到渠成.
解:1.
1.; 2.
2.,∴
当或时,,当时,
∴函数在和上是增函数,在(-1,1)上是减函数.
∴当时,函数取得极大值,
当时,函数取得极小值.
说明:解题的成功要靠正确思路的选择.本题从逆向思维的角度出发,根据题设结构进行逆向联想,合理地实现了问题的转化,使抽象的问题具体化,在转化的过程中充分运用了已知条件确定了解题的大方向.可见出路在于“思想认识”.在求导之后,不会应用的隐含条件,因而造成了解决问题的最大思维障碍.
2.试判断是函数的极小值还是极大值,并说明理由.
分析:考察函数是实数域上的可导函数,可先求导确定可能的极值点,再通过极值点与导数的关系,即极值点必为的根建立起由极值点所确定的相关等式,运用待定系数法求出参数a、b、c的值.
解:1.解法一:.
是函数的极值点,
∴是方程,即的两根,
由根与系数的关系,得
又,∴, (3)
由(1)、(2)、(3)解得.
解法二:由得
, (1)
(2)
又,∴, (3)
解(1)、(2)、(3)得.
1.试求常数a、b、c的值;
2.
∴
令,得.
当或时,,
∴函数在和上是减函数;
当或时,,
∴函数在和上是增函数.
∴当和时,函数有极小值0,
当时,函数有极大值.
说明:在确定极值时,只讨论满足的点附近的导数的符号变化情况,确定极值是不全面的.在函数定义域内不可导的点处也可能存在极值.本题1中处,2中及处函数都不可导,但在这些点处左右两侧异号,根据极值的判定方法,函数在这些点处仍取得极值.从定义分析,极值与可导无关.
根据函数的极值确定参数的值
例 已知在时取得极值,且.
1. ;2.
分析:利用求导的方法,先确定可能取到极值的点,然后依据极值的定义判定.在函数的定义域内寻求可能取到极值的“可疑点”,除了确定其导数为零的点外,还必须确定函数定义域内所有不可导的点.这两类点就是函数在定义内可能取到极值的全部“可疑点”.
解:1.
令,解得,但也可能是极值点.
当或时,,
∴函数在和上是增函数;
当时,,
∴函数在(0,2)上是减函数.
∴当时,函数取得极大值,
当时,函数取得极小值.
3.函数的定义域为R.
令,得.
当或时,,
∴函数在和上是减函数;
当时,,
∴函数在(-1,1)上是增函数.
∴当时,函数取得极小值,
当时,函数取得极大值
说明:思维的周密性是解决问题的基础,在解题过程中,要全面、系统地考虑问题,注意各种条件 综合运用,方可实现解题的正确性.解答本题时应注意只是函数在处有极值的必要条件,如果再加之附近导数的符号相反,才能断定函数在处取得极值.反映在解题上,错误判断极值点或漏掉极值点是学生经常出现的失误.
复杂函数的极值
例 求下列函数的极值:
2.函数定义域为R.
令,得或.
当或时,,
∴函数在和上是减函数;
当时,,
∴函数在(0,2)上是增函数.
∴当时,函数取得极小值,
当时,函数取得极大值.
1.;2.;3.
分析:按照求极值的基本方法,首先从方程求出在函数定义域内所有可能的极值点,然后按照函数极值的定义判断在这些点处是否取得极值.
解:1.函数定义域为R.
令,得.
当或时,,
∴函数在和上是增函数;
当时,,
∴函数在(-2,2)上是减函数.
∴当时,函数有极大值,
当时,函数有极小值
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