
?專題09 函數(shù)的最值
考點(diǎn)一 求已知函數(shù)的最值
【方法總結(jié)】
導(dǎo)數(shù)法求給定區(qū)間上函數(shù)的最值問(wèn)題的一般步驟
(1)求函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)f′(x);
(2)求f(x)在給定區(qū)間上的單調(diào)性和極值;
(3)求f(x)在給定區(qū)間上的端點(diǎn)值;
(4)將f(x)的各極值與f(x)的端點(diǎn)值進(jìn)行比較,確定f(x)的最大值與最小值;
(5)反思回顧,查看關(guān)鍵點(diǎn),易錯(cuò)點(diǎn)和解題規(guī)范.
【例題選講】
[例1](1)函數(shù)f(x)=lnx-x在區(qū)間(0,e]上的最大值為_(kāi)_______.
答案?。? 解析 f′(x)=-1,令f′(x)=0得x=1.當(dāng)x∈(0,1)時(shí),f′(x)>0;當(dāng)x∈(1,e]時(shí),f′(x)<0.∴當(dāng)x=1時(shí),f(x)取得最大值,且f(x)max=f(1)=ln 1-1=-1.
(2)函數(shù)f(x)=x2+x-2lnx的最小值為 .
答案 解析 因?yàn)閒′(x)=x+1-=(x>0),所以f(x)在(0,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上單調(diào)遞增,所以f(x)min=f(1)=+1=.
(3)已知函數(shù)f(x)=x3+mx2+nx+2,其導(dǎo)函數(shù)f′(x)為偶函數(shù),f(1)=-,則函數(shù)g(x)=f′(x)ex在區(qū)間[0,2]上的最小值為 .
答案?。?e 解析 由題意可得f′(x)=x2+2mx+n,∵f′(x)為偶函數(shù),∴m=0,故 f(x)=x3+nx+2,∵f(1)=+n+2=-,∴n=-3.∴f(x)=x3-3x+2,則f′(x)=x2-3.故g(x)=ex(x2-3),則g′(x)=ex(x2-3+2x)=ex(x-1)·(x+3),據(jù)此可知函數(shù)g(x)在區(qū)間[0,1)上單調(diào)遞減,在區(qū)間(1,2]上單調(diào)遞增,故函數(shù)g(x)的極小值,即最小值為g(1)=e1·(12-3)=-2e.
(4)已知函數(shù)f(x)=2sinx+sin2x,則f(x)的最小值是________.
答案 - 解析 ∵f(x)的最小正周期T=2π,∴求f(x)的最小值相當(dāng)于求f(x)在[0,2π]上的最小值.f′(x)=2cosx+2cos2x=2cosx+2(2cos2x-1)=4cos2x+2cosx-2=2(2cosx-1)(cosx+1).令f′(x)=0,解得cosx=或cosx=-1,x∈[0,2π].∴由cosx=-1,得x=π;由cosx=,得x=π或x=.∵函數(shù)的
最值只能在導(dǎo)數(shù)值為0的點(diǎn)或區(qū)間端點(diǎn)處取到,f(π)=2sinπ+sin2π=0,f =2sin+sin=,f =-,f(0)=0,f(2π)=0,∴f(x)的最小值為-.
(5)設(shè)正實(shí)數(shù)x,則f(x)=的值域?yàn)開(kāi)_______.
答案 解析 令ln x=t,則x=et,∴g(t)=,令t2=m,m≥0,∴h(m)=,∴h′(m)=,令h′(m)=0,解得m=1,當(dāng)0≤m0,函數(shù)h(m)單調(diào)遞增,當(dāng)m≥1時(shí),h′(m)0.令h(x)=x-eln x+1(x>0),則h′(x)=1-=.當(dāng)x>e時(shí),h′(x)>0,當(dāng)0
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