5.课本 练习
4.求函数
在区间
上的最大值与最小值.
3.函数y=
,在[-1,1]上的最小值为( )
A.0
B.-2 C.-1 D.![]()
2.函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值是M,最小值是m,若M=m,则f′(x) ( )
A.等于0 B.大于0 C.小于0 D.以上都有可能
1.下列说法正确的是( )
A.函数的极大值就是函数的最大值 B.函数的极小值就是函数的最小值
C.函数的最值一定是极值 D.在闭区间上的连续函数一定存在最值
例1.(课本例5)求
在
的最大值与最小值
解: 由例4可知,在
上,当
时,
有极小值,并且极小值为
,又由于
,![]()
因此,函数
在
的最大值是4,最小值是
.
上述结论可以从函数
在
上的图象得到直观验证.
例2.求函数
在区间
上的最大值与最小值![]()
解:先求导数,得![]()
令
=0即
解得![]()
导数
的正负以及
,
如下表
|
X |
-2 |
(-2,-1) |
-1 |
(-1,0) |
0 |
(0,1) |
1 |
(1,2) |
2 |
|
y/ |
|
- |
0 |
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
|
y |
13 |
↘ |
4 |
↗ |
5 |
↘ |
4 |
↗ |
13 |
从上表知,当
时,函数有最大值13,当
时,函数有最小值4 ![]()
例3.已知
,
∈(0,+∞).是否存在实数
,使
同时满足下列两个条件:(1)
)在(0,1)上是减函数,在[1,+∞)上是增函数;(2)
的最小值是1,若存在,求出
,若不存在,说明理由.
解:设g(x)=![]()
∵f(x)在(0,1)上是减函数,在[1,+∞)上是增函数
∴g(x)在(0,1)上是减函数,在[1,+∞)上是增函数.
∴
∴
解得![]()
经检验,a=1,b=1时,f(x)满足题设的两个条件.
3.利用导数求函数的最值步骤:
由上面函数
的图象可以看出,只要把连续函数所有的极值与定义区间端点的函数值进行比较,就可以得出函数的最值了.
一般地,求函数
在
上的最大值与最小值的步骤如下:
⑴求
在
内的极值;
⑵将
的各极值与端点处的函数值
、
比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值,得出函数
在
上的最值![]()
2.“最值”与“极值”的区别和联系
⑴最值”是整体概念,是比较整个定义域内的函数值得出的,具有绝对性;而“极值”是个局部概念,是比较极值点附近函数值得出的,具有相对性.
⑵从个数上看,一个函数在其定义域上的最值是唯一的;而极值不唯一;
⑶函数在其定义区间上的最大值、最小值最多各有一个,而函数的极值可能不止一个,也可能没有一个![]()
⑷极值只能在定义域内部取得,而最值可以在区间的端点处取得,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,最值只要不在端点必定是极值.
观察图中一个定义在闭区间
上的函数
的图象.图中
与
是极小值,
是极大值.函数
在
上的最大值是
,最小值是
.
1.结论:一般地,在闭区间
上函数
的图像是一条连续不断的曲线,那么函数
在
上必有最大值与最小值.
说明:⑴如果在某一区间上函数
的图像是一条连续不断的曲线,则称函数
在这个区间上连续.(可以不给学生讲)
⑵给定函数的区间必须是闭区间,在开区间
内连续的函数
不一定有最大值与最小值.如函数
在
内连续,但没有最大值与最小值;
⑶在闭区间上的每一点必须连续,即函数图像没有间断,
⑷函数
在闭区间
上连续,是
在闭区间
上有最大值与最小值的充分条件而非必要条件.(可以不给学生讲)
我们知道,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.也就是说,如果
是函数
的极大(小)值点,那么在点
附近找不到比
更大(小)的值.但是,在解决实际问题或研究函数的性质时,我们更关心函数在某个区间上,哪个至最大,哪个值最小.如果
是函数的最大(小)值,那么
不小(大)于函数
在相应区间上的所有函数值.
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