4.在西周封国鲁国的宗法体系中,处于大宗地位的是( )![]()
A.周王
B.鲁国国君
C.卿大夫
D.士![]()
3.按照西周宗法制的规定,有资格继承王位的是( )![]()
A.大哥,时年30岁,为周王妾一(俺室)所生 B.二哥,时年28岁,为周王正妻所生![]()
C.三哥,时年25岁,为周王妾二(侧室)所生 D.四哥,时年23岁,为周王正妻所生![]()
2.在西周分封制下,受封的诸侯在其领地内享有的权利不包括( )![]()
A.设置官员 B.自称天子 C.建立武装 D.征派赋役![]()
1.西周宗法制度的核心是( )![]()
A.大宗、小宗制 B.礼乐制度
C.世卿世禄制 D.嫡长子继承制![]()
学生小新读完上文,很感兴趣,他模仿着[练4]的题型,只是变了几个系数,结果成了下面的问题.
[例7] 研究函数
有无最值.
[小新解答]
.
令
,得
的唯一驻点
为“最点”.
因此
有最值
.
[讨论]
是最值吗?若为最大值,我们可以找到比它更大的
;如果是最小值,我们可以找到比它更小的
.
解答错了!错在哪里?作为思考题留给读者.
[提示] 本函数
的定义域不是“一个”开区间.
导数应用于高考,一般都在研究函数的单调性和函数最值问题,对可导函数来讲,这两个问题互相捆绑着,于是导数问题的“根本”则变成“最根”问题.
[例6] 已知可导函数
在R上恒有
,且
不为常数,试研究
的单调区间和函数最值.
[解析] 由
可知
时,
,函数
为减函数;
时,
,函数
为增函数;
由此可知,
是
的唯一的根,故为最根.故
有减区间
,增区间
,有最大值
.
[说明] 本题是在研究“抽象函数”--无具体解析式的一类函数
的性质,只在满足性质
条件下,通过“最根”的判定而确定了
的单调区间和最值.
有些不等式的证明,还可以通过构造函数,研究这个函数的“最值”而确认不等式是否成立.
[练6] 已知函数
,
.
(1)求函数
的最大值;
(2)设
,证明:
.
[解析] (1)![]()
![]()
,
故
有唯一的最根
,
故
的最大值为
.
(2)
,
.
设
,
则
.
当
时,
,因此
在
内为减函数.
当
时,
,因此
在
上为增函数.
从而,当
时,
有最小值
,
因为
,
,所以
,即
.
[说明] 问题(2)的解决,是用“最根”证明不等式.
若定义在一个开区间上的函数
有导函数
存在,那么
是否有最值的问题可转化为
的导函数
是否有最根的问题来研究:
(1)若导函数
无根,即
,则
无最值;
(2)若导函数
有唯一的根
,即
,则
有最值
.此时,导函数
的根
即是函数
最根
.
(3)若导函数
有多个的根,则应从多个驻点中依次判定极点、最点的存在性.
[例5] 在以下四个函数中,有最值存在的函数是
A.
B.
C.
D.![]()
[解析] 对于A,定义区间虽有两个,但都有
,
无最值;
对于B,
,函数有重合的两驻点
,
无最值;
对于C,
,
无最值;
对于D,
.
当
时,令
,得
,
有最值
=1.
本题答案为D.
[练5] 判断以下函数,是否有最值,如果有,求出最值.
(1)
(2)![]()
[解析] (1)
,
无最值.
(2)
.
当
时,
,由
,得
.
有最值,
.
当
时,
,
是增函数.
当
时,
,
是减函数.
故
是
的最大值.
不重合的2个驻点可以分别成为极点.那么,在什么条件下极点成为最点呢?
驻点是极点的必要不充分条件,那么极点是最点的什么条件呢?
我们研究,极点何时成为最点.
[例4] 已知
的导函数
,试探究
的极点和最点.
[解析]
.
有3个相异的根:
它们都是
的极点.
易知原函数
(
R)
易知
为
的减区间,
为
的增区间,
为
的减区间,
为
的增区间.
的4个单调区间依次成“减--增--减--增”的顺序,使得首、尾两个区间的单调性相异,从而使得
在“两次探底”中得到最(小)点.
比较三个极值的大小:![]()
得
的最小值为
,对应两个最小点
和1.
[说明] 定义在一个开区间上的可导函数
如果有n个极点:x1<x2<…<xn.
当n为奇数时,
有最点存在.最点在依次为奇数的极点中产生,通过奇数位上的极值比大小可得.
当n为偶数时,函数无最点.
[练4] 求函数
的最值.
[解析] 函数
是定义在一个开区间
上的可导函数,
令![]()
得
的唯一驻点
即为最点.
时,
,函数递增,
时,
,函数递减,
故
有最大值
.
[说明] 本函数是二次函数的复合函数,用配方法求最值也很简便.
,等号成立条件是
.
一次函数没有驻点,自然没有最点.
二次函数有一个驻点,这个驻点就是二次函数的最点.
三次函数呢?
三次函数的导函数是二次函数,这个二次函数根的情况有3种:(1)有2个相异的根,(2)有2个相同的根;(3)无根.
如果三次函数
的导函数
无根,则
无驻点,自然也无最点,也无最值.
如果
有根呢?自然
一定有驻点.
那么,这些驻点是否为其最点呢?
[例3] 研究函数
的驻点、极点和最点.
[解析] 令
,得
,
为
的2个驻点.
(1)
时,
>0,函数递增;
(2)
时,
<0,函数递减;
(3)
时,
>0,函数递增.
故
在
有极大值
,在
上有极小值
.
故
,
是
的2个极点,前者为极大点,后者为极小点.
又
时,
,故函数
既无最大值,也无最小值.从而
无最点.
[说明] 这是三次函数有2个驻点,且都为极点的例子.而三次函数无驻点或有驻点但不是极点的例子如下(练3).
[练3] 研究下列三次函数的驻点、极点、最点和单调区间.
(1)
(2)![]()
[解析] (1)
,函数
无驻点,无极点,无最点.
是
上的增函数.
(2)
,![]()
有2个重合的驻点
.
(1)当
时,
,函数递增,
(2)当
时,
,函数也递增.
因此,驻点
不能分出两个“相异”的单调区间,故
不是
的极点,
无极点,当然也无最点.
是R上的增函数.
[说明] 函数
相重合的两驻点
不成为极点,可理解为它们消去了“中间”的一个“相异”的单调区间后,将两边的“同性”的单调区进行了链接而成为一个单调区间.
经过以上的讨论得知,定义在R上的三次函数,不管它有无驻点或极点,它是不会有最点的.
高中生将“最点”
变形为
,并由此得到一个一次函数
.![]()
精明的学生发现,这个一次函数
与对应的二次函数
有某种“关系”,甚至有学生在偷偷地利用这种“关系”.![]()
这种“关系”到了高三才彻底解决:函数
正是函数
的导函数,即
.![]()
函数求“最根”的问题,正好是
的导函数
的“求根”问题.![]()
导函数
的根,就是
的驻点.很清楚,二次函数的驻点就是二次函数的最点.![]()
问题变得这么明朗:求
的最点,就是求
的根.俗说中“最根”,真的与“根”字巧合了.![]()
[例2] 设
,在同一坐标系中,分别作得
和
的图象(如右).![]()
试说明
的正负性与
单调性的对应关系.![]()
[解析]
与
相交于
.![]()
(1)
时,
,
递减;![]()
(2)
时,
,
递增;![]()
(3)
时,
,
得到最小值.![]()
故对应关系为:(1)
负区与
的减区对应;![]()
(2)
正区与
的增区对应;![]()
(3)
零点与
的最值对应.![]()
[练2] 已知二次函数
的导函数
图象如右图的直线,则有![]()
(1)
=( ),增区间为( ),减区间为( );![]()
(2)
的最( )值为( );![]()
(3)若
,求
的解析式.![]()
[解答] 从右图上看到![]()
(1)
的根为
,故有
=1;![]()
(2)
时,
>0,故
的增区间为
;![]()
时,
<0,故
的减区间为
;![]()
(3)
有最大值,最大值为
.![]()
(4)![]()
![]()
令
,图上知
;![]()
令
,得
.![]()
故有
.![]()
[说明] 注意
与
并非一一对应,每一个这样的
都对应着一个确定的
,反过来,每一个这样的
却对应着无穷个
,它们只是相差一个常数c.这就是本题中,为什么已经知道了
的图象后,还要给出
时才能确定
的解析式.![]()
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