高中數(shù)學(xué)知識點(diǎn):函數(shù)的最值與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


函數(shù)的最大值和最小值:


在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù)的函數(shù)f(x)在[a,b]上必有最大值與最小值,分別對應(yīng)該區(qū)間上的函數(shù)值的最大值和最小值。




利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值步驟:


(1)求f(x)在(a,b)內(nèi)的極值;
(2)將f(x)的各極值與f(a)、f(b)比較得出函數(shù)f(x)在[a,b]上的最值。


用導(dǎo)數(shù)的方法求最值特別提醒:


①求函數(shù)的最大值和最小值需先確定函數(shù)的極大值和極小值,因此,函數(shù)極大值和極小值的判別是關(guān)鍵,極值與最值的關(guān)系:極大(小)值不一定是最大(。┲,最大(。┲狄膊灰欢ㄊ菢O大(。┲;
②如果僅僅是求最值,還可將上面的辦法化簡,因?yàn)楹瘮?shù)fx在[a,b]內(nèi)的全部極值,只能在f(x)的導(dǎo)數(shù)為零的點(diǎn)或?qū)?shù)不存在的點(diǎn)取得(下稱這兩種點(diǎn)為可疑點(diǎn)),所以只需要將這些可疑點(diǎn)求出來,然后算出f(x)在可疑點(diǎn)處的函數(shù)值,與區(qū)間端點(diǎn)處的函數(shù)值進(jìn)行比較,就能求得最大值和最小值;
③當(dāng)f(x)為連續(xù)函數(shù)且在[a,b]上單調(diào)時,其最大值、最小值在端點(diǎn)處取得。



生活中的優(yōu)化問題:


生活中經(jīng)常遇到求利潤最大、用料最省、效率最高等問題,這些問題通常稱為優(yōu)化問題,解決優(yōu)化問題的方法很多,如:判別式法,均值不等式法,線性規(guī)劃及利用二次函數(shù)的性質(zhì)等,
不少優(yōu)化問題可以化為求函數(shù)最值問題.導(dǎo)數(shù)方法是解這類問題的有效工具.


用導(dǎo)數(shù)解決生活中的優(yōu)化問題應(yīng)當(dāng)注意的問題:


(1)在求實(shí)際問題的最大(小)值時,一定要考慮實(shí)際問題的意義,不符合實(shí)際意義的值應(yīng)舍去;
(2)在實(shí)際問題中,有時會遇到函數(shù)在區(qū)間內(nèi)只有一個點(diǎn)使f'(x)=0的情形.如果函數(shù)在這點(diǎn)有極大(。┲担敲床慌c端點(diǎn)比較,也可以知道這就是最大(。┲担
(3)在解決實(shí)際優(yōu)化問題時,不僅要注意將問題中涉及的變量關(guān)系用函數(shù)關(guān)系表示,還應(yīng)確定出函數(shù)關(guān)系式中自變量的定義區(qū)間.


利用導(dǎo)數(shù)解決生活中的優(yōu)化問題:


(1)運(yùn)用導(dǎo)數(shù)解決實(shí)際問題,關(guān)鍵是要建立恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型(函數(shù)關(guān)系、方程或不等式),運(yùn)用導(dǎo)數(shù)的知識與方法去解決,主要是轉(zhuǎn)化為求最值問題,最后反饋到實(shí)際問題之中.
(2)利用導(dǎo)數(shù)求f(x)在閉區(qū)間[a,b]上的最大值和最小值的步驟,
①求函數(shù)y =f(x)在(a,b)上的極值;
②將函數(shù)y=f(x)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值f(a)、f(b)比較,其中最大的一個是最大值,最小的一個是最小值.
(3)定義在開區(qū)間(a,b)上的可導(dǎo)函數(shù),如果只有一個極值點(diǎn),該極值點(diǎn)必為最值點(diǎn).



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