微积分课程教案_经济应用基础一 联系客服

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经济应用基础(一)微积分 课程教案

授课类型 理论课 授课时间 2 节

授课题目(教学章节或主题): 第四章 中值定理,导数的应用 §4.4函数的极值

本授课单元教学目标或要求:

理解函数的极值概念,掌握用导数求函数的极值的方法

本授课单元教学内容(包括基本内容、重点、难点,以及引导学生解决重点难点的方法、例题等):

基本内容:函数极值的定义,函数取得极值的必要条件与充分条件 函数极值的定义

定义4.1 设函数f(x)在x0的某一邻域内有定义,对于该邻域内(除x0外)的任一x,

(1)如果都有f(x)?f(x0),则称f(x0)是f(x)的极大值; (2)如果都有f(x)?f(x0),则称f(x0)是f(x)的极小值.

函数的极大值与极小值称为函数的极值,极大值点与极小值点统称为极值点。

定理4.4 (极值的必要条件)

设函数f(x)在x0处可导,如果f(x)在x0处取得极值,则f?(x0)?0 使f?(x0)?0,则称x0为函数f(x)的一个驻点 .

定理4.5(极值存在的一阶充分条件)

设函数f(x)在x0处连续,在(x0??,x0)?(x0,x0??)(?为某个正数)上可导 (1)如果在f?(x)?0, f?(x)由正变负,则x0是f(x)的一个极大值点;

(2)如果在f?(x)?0,f?(x)由负变正,则x0是f(x)的一个极小值点; (3)如果

f?(x)不变,则x0不是f(x)的极值点.

例1 求函数f(x)?(x?2)2(x?1)3的极值。 解: 函数的定义域为(??,??)且在(??,??)内可导,

2 f?(x)?(x?2)(x?1)(5x?4),令f?(x)?0得:x1??2,x2??4,x3?1 5 用x1??2,x2??

4,x3?1分定义域(??,??)成如下区间,讨论如下: 5

x (??,?2) ?2 4(?2,?) 5 - ↘ ?0 4541 (?,1)5 + ↗ 0 无极值 (1,??) + ↗ f?(x) + f(x) ↗ 0 极大值 极小值 由表可知,函数在x??2时取得极大植f(?2)?0, 在x??

定理4.6(极值存在的二阶充分条件)

设函数f(x)在x0存在二阶导数,且f?(x0)?0 f??(x)?0,则: (1)如果f??(x0)?0,则x0是f(x)的一个极大值点;

(2) 如果f??(x0)?0,则x0是f(x)的一个极小值点; (3) 如果f?(x0)?0,无法确定。

例5 函数f(x)?x4?10x2?5 的极值

解: 函数的定义域为(??,??),f?(x)?4x3?20x?4x(x2?5), 令

44时取得极小值f(?)??8.39808 55f?(x)?0,得:x1??5,x2?0,x3?5,f??(x)?12x2?20

当x1??5时,f??(?5)?40?0,所以x1??5为极小值点; 当x2?0时,f??(0)??20?0,所以x2?0为极大值点; 当x3?5时,f??(5)?40?0,所以x3?5为极小值点。 故函数的极小值为f(?5)?f(5)??20,极大值为f(0)?5

本授课单元教学手段与方法:

采用呈现法,通过图形示例,引导学生了解极值与导数符号的关系。 本授课单元思考题、讨论题、作业: 1、y?xe2?x2 的极大值与极小值。

232、求函数f(x)?(x?1)?1的极值

作业:P195:12(1)(4)(6);13(4)

本授课单元参考资料(含参考书、文献等,必要时可列出) 同济大学《高等数学》第四、五版

经济应用基础(一)微积分 课程教案

授课类型 理论课 授课时间 2 节

授课题目(教学章节或主题): 第四章 中值定理,导数的应用

§4.5 最大值与最小值,极值的应用问题 本授课单元教学目标或要求:

掌握求最值的方法,并会求解简单的应用问题(包括经济分析中的问题)。

本授课单元教学内容(包括基本内容、重点、难点,以及引导学生解决重点难点的方法、例题等):.

基本内容:求函数在闭区间[a,b]上的最值,极值应用问题

1. 函数在闭区间[a,b]上的最值

函数在闭区间[a,b]上的最值是指整个区间上的所有函数值当中的最值,是个全局性的概念,根据函数在闭区间[a,b]连续的性质,它的最值要么在端点取得,要么为函数有区间内的极值点上取得,从而得出求闭区间上最值的方法:

(1) 求区间端点处的函数值f(a),f(b); (2) 求f(x)在(a,b)内驻点处的函数值f(xi); (3) 求f(x)在(a,b)内不可导点处的函数值f(xj);

(4) 比较上面三类点处的函数值,最小者为最小值,最大者为最大值. 例7 求函数f(x)?x4?8x2?1在区间[?3,3]上的最大值和最小值 解: f?(x)?4x3?16x?4x(x?2)(x?2) 令f?(x)?0,得驻点x1??2,x2?0,x3?2, 计算f(?2)?f(2)??15,f(0)?1,f(?3)?f(3)?10

比较上述各值的大小,得函数在区间[?3,3]上的最大值为f(?3)?f(3)?10,

最小值为f(?2)?f(2)??15 2. 实际问题中最值的求法

在实际应用问题中,如果(a,b)内部只有一个驻点x0,而从该实际本身又可以知道在

(a,b)内函数的最大值(或最小值)确实存在,那么f(x0)就是所要求的最大值(或最

小值),不需要再算f(a),f(b)进行比较了。

例9 书P166 例10 书P167

重点:求最值的方法; 难点为将实际问题转化成数学模型

本授课单元教学手段与方法:

结合图例讲解法帮助学习理解求最值过程,通过例子讲解将问题转为函数上求最值问题的要点。

制作ppt课件利用投影显示问题 本授课单元思考题、讨论题、作业:

. 1、已知某厂生产x件产品的成本为:C(x)?2500?200x?问;(1)要使平均成本最小,应生产多少件产品?

(2)若产品以每件500元出售,要使利润最大,应生产多少件产品?

22、求函数f(x)?x?3x?2在区间[?3,4]上的最大与最小值。

12x(元) 40作业:P195:14(1)(3);15;23

本授课单元参考资料(含参考书、文献等,必要时可列出) 同济大学《高等数学》第四、五版