高中数学-第一章-导数及其应用-1.3.3-最大值与最小值习题-苏教版选修2-2.doc
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1.3.3最大值与最小值明目标、知重点1.理解函数最值的概念,了解其与函数极值的区别与联系.2.会求某闭区间上函数的最值.1.函数在闭区间[a,b]上的最值函数f(x)在闭区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,则该函数在闭区间[a,b]上一定能够取得最大值与最小值,函数的最值必在端点处或极值点处取得.2.在闭区间求函数最值的步骤(1)求函数y=f(x)在区间(a,b)内的极值,(2)将第一步中求得的极值与f(a),f(b)比较,得到f(x)在区间[a,b]上的最大值与最小值.3.函数在开区间(a,b)内的最值在开区间(a,b)内连续的函数不一定有最大值与最小值;若函数f(x)在开区间I上只有一个极值,且是极大(小)值,则这个极大(小)值就是函数f(x)在区间I上的最大(小)值.4.极值与最值的意义(1)最值是在区间[a,b]上的函数值相比较最大(小)的值;(2)极值是在区间[a,b]上的某一个数值x0附近相比较最大(小)的值.[情境导学]极值反映的是函数在某一点附近的局部性质,而不是函数在整个定义域内的性质,但是我们往往更关心函数在某个区间上哪个值最大,哪个值最小?函数的极值与最值有怎样的关系?这就是本节我们要研究的问题.探究点一求函数的最值思考1如图,观察区间[a,b]上函数y=f(x)的图象,你能找出它的极大值、极小值吗?答f(x1),f(x3),f(x5)是函数y=f(x)的极小值;f(x2),f(x4),f(x6)是函数y=f(x)的极大值.思考2观察思考1的函数y=f(x),你能找出函数f(x)在区间[a,b]上的最大值、最小值吗?若将区间改为(a,b),f(x)在(a,b)上还有最值吗?由此你得到什么结论?答函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值是f(a),最小值是f(x3).若区间改为(a,b),则f(x)有最小值f(x3),无最大值.小结一般地,如果在区间[a,b]上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值,且最值必在端点处或极值点处取得.思考3函数的极值和最值有什么区别和联系?答函数的最大值、最小值是比较整个定义区间的函数值得出的,函数的极值是比较取得极值附近的函数值得出的,函数的极值可以有多个,但最值只能有一个;极值只能在区间内取得,最值则可以在端点处取得;有极值的未必有最值,有最值的未必有极值;极值有可能成为最值,最值只要不在端点处取得必定是极值,所以在开区间(a,b)上若存在最值,则必是极值.小结求一个函数在闭区间上的最值步骤:1.求导,确定函数在闭区间上的极值点.2.求出函数的各个极值和端点处的函数值.3.比较大小,确定结论.例1求下列函数的最值:(1)f(x)=2x3-12x,x∈[-2,3];(2)f(x)=eq\f(1,2)x+sinx,x∈[0,2π].解(1)f(x)=2x3-12x,∴f′(x)=6x2-12=6(x+eq\r(2))(x-eq\r(2)),令f′(x)=0,解得x=-eq\r(2)或x=eq\r(2).当x变化时,f′(x)与f(x)的变化情况如下表:x(-∞,-eq\r(2))-eq\r(2)(-eq\r(2),eq\r(2))eq\r(2)(eq\r(2),+∞)f′(x)+0-0+f(x)单调递增极大值单调递减极小值单调递增所以函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-eq\r(2)),(eq\r(2),+∞),单调递减区间为(-eq\r(2),eq\r(2)).因为f(-2)=8,f(3)=18,f(eq\r(2))=-8eq\r(2),f(-eq\r(2))=8eq\r(2);所以当x=eq\r(2)时,f(x)取得最小值-8eq\r(2);当x=3时,f(x)取得最大值18.(2)f′(x)=eq\f(1,2)+cosx,令f′(x)=0,又x∈[0,2π],解得x=eq\f(2,3)π或x=eq\f(4,3)π.计算得f(0)=0,f(2π)=π,f(eq\f(2,3)π)=eq\f(π,3)+eq\f(\r(3),2),f(eq\f(4,3)π)=eq\f(2,3)π-eq\f(\r(3),2).∴当x=0时,f(x)有最小值f(0)=0;当x=2π时,f(x)有最大值f(2π)=π.反思与感悟(1)求函数的最值,显然求极值是关键的一环.但仅仅是求最值,可用下面简化的方法求得.①求出导数为零的点.②比较这些点与端点处函数值的大