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成人高考数学函数的最大与最小值
教学目标:、使学生掌握可导函数 在闭区间 上所有点(包括端点 )处的函数中的最大(或最小)值;
、使学生掌握用导数求函数的极值及最值的方法
教学重点:掌握用导数求函数的极值及最值的方法
教学难点:提高用导数求函数的极值及最值的应用能力
一、复习:
、 ;、
、求的 极值。
二、新课
在某些问题中,往往关心的是函数在一个定义区间上,哪个值最大,哪个值最小
观察下面一个定义在区间 上的函数 的图象
发现图中是极小值,是极大值,在区间 上的函数
的最大值是,最小值是
在区间上求函数的最大值与最小值 的步骤:
、函数在 内有导数 ;
、求函数在 内的极值
、将函数 在 内的极值与 比较,其中最大的一个为最大值 ,最小的一个为最小值
三、例、求函数 在区间 上的最大值与最小值。
解:先求导数,得
令 =即 解得
导数 的正负以及 , 如下表
-(-,-)-(-,)(,)(,)
+-+
从上表知,当 时,函数有最大值,当 时,函数有最小值
在日常生活中,常常会遇到什么条件下可以使材料最省,时间最少,效率最高等问题,这往往可以归结为求函数的最大值或最小值问题。
例 用边长为的正方形铁皮做一个无盖的水箱,先在四个角分别截去一个小正方形,然后把四边翻转°角,再焊接而成,问水箱底边的长取多少时,水箱容积最大,最大容积是多少?
例、已知某商品生产成本与产量的函数关系为=+,价格与产量的函数关系为=-,求产量为何值时,利润最大。
四、小结:
、闭区间 上的连续函数一定有最值;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。
、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。
、在解决实际应用问题中,关键在于建立数学模型和目标函数;如果函数在区间内只有一个极值点,那么根据实际意义判断是最大值还是最小值即可,不必再与端点的函数值进行比较。
五、练习及作业::
、函数 在区间 上的最大值与最小值
、求函数 在区间 上的最大值与最小值。
、求函数 在区间 上的最大值与最小值。
、求函数 在区间 上的最大值与最小值。
、给出下面四个命题
()函数 在区间 上的最大值为,最小值为-
()函数 (<<)上的最大值为,最小值为
()函数 (-<<)上的最大值为 , 最小值为-
()函数 (-<<)上 无 最大值 也无 最小值。
其中正确的命题有____________
、把长度为的线段分成四段,围成一个矩形,问怎样分法,所围成矩形的面积最大。
、把长度为的线段分成二段,围成一个正方形,问怎样分法,所围成正方形的面积最小。
、某商品一件的成本为元,在某段时间内,若以每件元出售,可以卖出件,应该如何定价才能使利润最大?
、在曲线,上找一点了,过此点作一切线,与、轴构成一个三角形,问为何值时,此三角形面积最小?
、要设计一个容积为的圆柱形水池,已知底的单位面积造价是侧面的单位面积造价的一半,问:如何设计水池的底半径和高,才能使总造价最少?
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