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第二章 函數(shù)與基本初等函數(shù) 第 二 章 第三節(jié) 導數(shù)在函數(shù)最值及生活實際中的應 用 高考目標導航 課前自主導學 課堂典例講練 3 課后強化作業(yè) 4 高考目標導航 考綱要求 1. 會求閉區(qū)間上函數(shù)的最大值、最小值 ( 其中多項式函數(shù)一般不 超過三次 ) . 2 .會利用導數(shù)解決某些實際問題 . 命題分析 應用導數(shù)求函數(shù)的最值是高考的重點內容,題型以解答題為主.除考查導數(shù)的知識外還與其它知識如不等式、數(shù)列、解析幾何等聯(lián)系,難度為中高檔題. 預測 2020 年高考仍然突出導數(shù)的工具性,重點考查導數(shù)與函數(shù)的單調性、極值、最值等問題,突出轉化與化歸、分類討論和數(shù)形結合等思想方法的考查 . 課前自主導學 知 識 梳 理 1. 函數(shù)的最大值與最小值 ( 1) 函 數(shù)的最大值與最小值:在閉區(qū)間 [ a , b ] 上連續(xù)的函數(shù)f ( x ) ,在 [ a , b ] 上 ______ __ 有最大值與最小值;但在開區(qū)間 ( a ,b ) 內連續(xù)的函數(shù) f ( x ) ___ _____ 有最大值與最小值. ( 2) 求最大值與最小值的步驟:設函數(shù) f ( x ) 在 [ a , b ] 上連續(xù),在 ( a , b ) 內可導,求 f ( x ) 在 [ a , b ] 上的最大值與最小值的步驟如下: ① 求 f ( x ) 在 ( a , b ) 內的 _ _______ 值; ② 將 f ( x ) 的各 ________ 值與 ________ 比較,其中最大的一個是最大值,最小的一個是最小值. 2 . 解決優(yōu)化問題的基本思路 [ 答案 ] 1.( 1) 必 不一定 ( 2) ① 極 ② 極 f ( a ) , f ( b ) 2 .用函數(shù)表示的數(shù)學問題 基 礎 自 測 1. 函數(shù) f ( x ) = 2 x4- 3 x2+ 1 在區(qū)間 [12, 2] 上的最大值和最小值分別是 ( ) A . 21 ,-18 B . 1 ,-18 C . 21,0 D . 0 ,-18 [ 答案 ] A [ 解析 ] 令 f ′ ( x ) = 8 x3- 6 x = 0 ,得 x = 0 或 x = 177。32, x = 0 及 x =-32不合題意,舍去. ∵ f (32) = 2 916- 3 34+ 1 =-18, f (12) =38, f ( 2) = 21 , 所以原函數(shù)在區(qū)間 [12, 2] 上的最大值為 f ( 2) = 21 , 最小值為 f (32) =-18,故選 A. 2 .函 數(shù) y = 2 x3- 3 x2- 12 x + 5 在 [ 0,3] 上的最大值、最小值分別是 ( ) A . 5 ;- 15 B . 5 ;- 4 C .- 4 ;- 15 D . 5 ;- 16 [ 答案 ] A [ 解析 ] y ′ = 6 x2- 6 x - 12 , 令 y ′ = 0 ? x =- 1( 舍去 ) 或 x = 2. x = 0 時 y = 5 ; x = 2 時 y =- 15 ; x = 3 時 y =- 4. ∴ ym ax= 5 , ym in=- 15. 故選 A. 3 .函數(shù) f ( x ) =xex , x ∈ [ 0,4 ] 的最大值是 ( ) A . 0 B.1e C.4e4 D.2e2 [ 答案 ] B [ 解析 ] f ′ ( x ) =ex- x ex? ex?2 =1 - xex = e- x(1 - x ) , 令 f ′ ( x ) = 0 , ∴ x = 1. 又 f ( 0) = 0 , f ( 4) =4e4 , f ( 1) = e- 1=1e, ∴ f ( 1) 為最大值. 4 .函數(shù) f ( x ) = x3- 3 ax - a 在 ( 0,1) 內有最小值,則 a 的取值范圍為 ( ) A . 0 ≤ a 1 B . 0 a 1 C .- 1 a 1 D . 0 a 12 [ 答案 ] B [ 解析 ] f ′ ( x ) = 3 x2- 3 a = 3( x2- a ) , 顯然 a 0 , f ′ ( x ) = 3( x + a )( x - a ) , 由已知條件 0 a 1 ,解得 0 a 1. 5 .當圓柱形金屬飲料罐的表面積為定值 S 時,它的底面半徑為 ________ 時,才能使飲料罐的體積最大. [ 答案 ] S6 π [ 解析 ] 設圓柱形金屬飲料罐的底面半徑為 R ,高為 h . S = 2π Rh + 2π R2? h =S - 2π R22π R ? V ( R ) =S - 2 π R22 π Rπ R2 =12( S - 2 π R2) R =12SR - π R3 ? V ′ ( R ) =12S - 3 π R2, 令 V ′ ( R ) = 0 , ∴ R =S6 π. 因 V ( R ) 只有一個極值點 , 故它就是最大值點 . 6 .已知某生產廠家的年利潤 y ( 單位:萬元 ) 與年產量 x ( 單位:萬件 ) 的函數(shù)關系式為 y =-13x3+ 81 x - 234 ,則使該生產廠家獲取最大年利潤的年產量為 ________ 萬件.