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期数: 0509 SXG3 007
学科:文科数学 年级:高三 编稿老师:李晓松
审稿老师:杨志勇
[同步教学信息]
预 习 篇
高三文科数学预习篇五
------函数的最大值和最小值
【学法引导】
本节的重点利用导数求函数的最值.
函数的最值:
(1)函数最值的概念:设函数y=f(x)在[a
2、b]上连续,在(a,b)内可导,函数f(x)在[a,b]上一切函数值中的最大(小)值,叫做函数y=f(x)的最大值(最小值).
(2)连续函数的最值:如果f(x)是闭区间[a,b]上的连续函数,那么f(x)在闭区间[a,b]上必有最大值和最小值,且它的最大值是f(x)的极大值与极小值以及f(a),f(b)中的最大的,即
它的最小值是f(x)的极大值、极小值与f(a)、f(b)中的最小的,即
(3)开区间上的连续函数不一定有最值. 如函数,无最值.
(4)如果f(x)在(a,b)可导,且在区间(a,b)内只有一个点使,如果在此点达到极大(小)值(称单峰函数),那么函数在这点处就
3、取得了最大(小)值.在这里,这个区间适用于开区间、闭区间或无穷区间.
【巧学妙思】
利用导数求函数的最值的方法:
设f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,求f(x)的最大值与最小值的步骤一般是:
(1)求f(x)在(a,b)内的极值(极大值或极小值);
(2)将f(x)的各极值与f(a),f(b)比较,其中最大的一个为函数f(x)的最大值,最小的一个为函数f(x)的最小值.
【应用举例】
例1 求函数在区间[-2,6]上的最大值与最小值.
解:,
令=0,得,
则f(-1)=20,f(3)=-12,
又端点处的函数值为f(-2)=-8-3×4-9×(-2)+15
4、13,f(6)=69,
∴.
例2 求函数在闭区间的最大值和最小值.
解:,
令=0,则,
则f(-1)=-2,f(1)=2,
又,f(3)=-18,
∴.
例3 用边长为60cm的正方形铁皮做一个无盖水箱,先在四角分别截去一个小正方形,然后把四边翻转90°角,再焊接而成(如右图).问水箱底边的长取多少cm时,水箱容积的最大,最大容积是多少?
解:设水箱底边长为xcm,则水箱高(单位:cm),
水箱容积(单位:cm3)
从问题的实际情况看,如果x过小,水箱的底面积就很小,容积V也就很小;如果x过大,水箱的高就很小,容积V也就很小.因此,其中必有一适当的x值,使容积V
5、取得最大值.
求V(x)的导数,得,
令即=0,解得(不合题意,舍去),.
当x在(0,60)内变化时,导数的正负情况如下表:
x
(0,40)
40
(40,60)
+
0
-
因此在x=40处,函数V(x)取得极大值,并且这个极大值就是函数V(x)的最大值.
将x=40代入V(x),得最大容积
.
答:水箱的底边长取40cm时,容积最大,最大容积为16000cm3.
【强化训练】
1.给出下面四个命题:
①函数的最大值为10,最小值为;
②函数的最大值为17,最小值为1;
③函数的最大值为16,最小值-16;
④函数无最
6、大值,也无最小值.
其中正确的命题有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.曲线( )
A.有四个极值 B.有两个极值
C.有三个极值 D.没有极值
3.下列四个命题:
①极值点所对应的曲线上的点如果有切线,则一定是水平的切线
②任何二次函数有唯一的极值点
③任何三次函数有两个极值点
④函数f(x)在[a,b]上的最大值就是函数f(x)在[a,b]上的最大的极大值
其中真命题是( )
A.①② B
7、.②③ C.③④ D.①④
4.求函数在[-2,2]上的最大值和最小值.
5.要利用铁丝网围一个矩形养鸡场,现在铁丝网长lm,只围三边,另一边为一道墙. 问长和宽为多少,才能使所围的鸡场面积最大.
6.把长8cm,宽5cm的矩形铁皮的四角切去相等的正方形,然后折成一个无盖的长方体的盒子.角上切去的正方形的边长为多少时,盒子的容积最大?
7.如图,已知一个正方形内接于边长为a的正方形中,问x取什么
值时,内接正方形的面积最小.
点击答案
1.B 2.B 3.A
4..
5.设长为xm,则宽为m,
则鸡场面积,可求当时,.
6.设剪去的小正方形边长为x,则体积,
可求得x=1时,(cm3).
7.内接正方形面积,可求当时,内接正方形面积最小.