导数的应用(二) 最大值与最小值
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导数的应用(二) 最大值与最小值
一. 教学内容
导数的应用(二) 最大值与最小值
一般地,在闭区间],[b a 上连续的函数)(x f 在],[b a 上必有最大值与最小值;在开区间
),(b a 内连续的函数)(x f 不一定有最大值与最小值,例如
x x f 1
)(=
在),0(∞+内的图象连
续,但无最大值和最小值。
设函数)(x f 在],[b a 上连续,在),(b a 内可导,求)(x f 在],[b a 上的最大值与最小值的步骤如下:
(1)求)(x f 在),(b a 内的极值;
(2)将)(x f 的各极值与)(a f ,)(b f 比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值。
【典型例题】
[例1] 求函数522
4+-=x x y 在区间]2,2[-上的最大值与最小值。
解:x x y 443
-=',令0='y ,有0443
=-x x 1,0,1-=x
当x 变化时,y ',y 的变化情况如下表:
从上表可知,函数522
4
+-=x x y 在区间]2,2[-上最大值为13,最小值为4,利用此表可画出函数的图象如下:
[例2] 已知
ax x f =)(解:依题意0≠a )4(3123)(2-=-='x ax ax ax x f
令0)(='x f 解得0=x 或4=x
(1)当0>a 时,由⎩⎨
⎧≤≤->'210
)(x x f 解得01<≤-x
令0)(<'x f ,解得20≤ 由)(x f 连续,则当0=x 时,)(x f 有最大 值,即3)0(==b f ,又由 b a f b a f +-=>+-=-16)2(7)1(,则)2(f 为最小值,故229316=⇒-=+-a a