文档介绍:当求解函数的最值问题时,所用的一般都是配方法、二次函数图象、反函数法、换元法、判别式法或基本不等式等常用的方法,但有些问题仅用上述初等方法不能解决或解答起来较繁琐,学了导数后,这种困惑大多可迎刃而解。本文以几道典型题目为例,和大家共同探讨用当求解函数的最值问题时,所用的一般都是配方法、二次函数图象、反函数法、换元法、判别式法或基本不等式等常用的方法,但有些问题仅用上述初等方法不能解决或解答起来较繁琐,学了导数后,这种困惑大多可迎刃而解。本文以几道典型题目为例,和大家共同探讨用导数求最值的方法步骤以及需要注意的问题。
一、求函数在特定区间上的最值
例1:求函数f(x)=X2-4X+6在区间[1,5]内的最大值和最小值。
题目分析:函数在特定区间上的最值一般有两种情况:
(1)如果函数f(x)在[a,b]上单调增加(减少),则f(a)是f(x)
在[a,b]上的最小值(最大值),f(b)是f(x)在[a,b]上的最
大值(最小值)。
(2)如果函数在区间[a,b]内有极值,将y=f(x)的各极值与f(a)、f(b)
比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个最小值.
正确解答:f'(x)=2x-4,令f'(x)=0,即2x-4=0,得x=2。
x
1
(1,2)
2
(2,5)
5
y'
负
0
正
y
3
减
2
增
11
故函数f(x)在区间[1,5]内有极小值为2,
最大值为11,最小值为2。
总结升华:求f(x)在闭区间[a,b]上的最值的步骤:
⑴求f(x)在区间(a,b)内的极值(极大值或极小值)
(2)求出区间端点处的函数值;
(3)将y=f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较,其中最大的一个为最大
值,最小的一个最小值。
趁热打铁:求函数y=x3+3x2-9x在上[-4,4]的最大值
和最小值。
题目解析:(1)由f'(x)=3x2+6x—9,
得驻点为x1=-3,x2=1
驻点处的函数值为f(-3)=-27,f(1)=-4
区间端点[-4,4]处的函数值为
f(-4)=20,f(4)=76
比较以上各函数值,可知函数在[-4,4]上的最大值为f(4)
=76,最小值为f(-3)=-27。
警铃长鸣:1、看清楚题目中给的条件到底是开区间还是闭区间,若
是闭区间,则将y=f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较,其中最大的一
个为最大值,最小的一个最小值;若是开区间,则不需要和端点值比
较。
2、求函数极值时,导数值为0的点是该点为极值点的必要条件,但
不是充分条件。
二、实际应用中的最值问题
例2:把长度为16cm的线段分成两段,各围成一