点处函数值与端点处函数值的大小才能确定函数的最值;
(2)若f(x)的定义域是开区间且只有一个极值点,则该极值点就是最值点.
[跟踪训练]
1-x?1?
已知函数f(x)=x+lnx,求f(x)在?2,2?上的最大值和最小值.
?
?
[解] 易知f(x)的定义域为(0,+∞). 1-x1
∵f(x)=x+lnx=x-1+lnx, 11x-1
∴f′(x)=x-x2=x2. 令f′(x)=0,得x=1.
?1??在2,2?上,当x变化时,f′(x)与f(x)的变化情况如下表: ??
?1??,1? ?2?x 1 (1,2] f′(x) f(x) - 0 极小值 + ?1?
∴在?2,2?上,当x=1时,f(x)取得极小值,也是最小值,且f(1)
??
=0.
?1?11??又f2=1+ln2=1-ln2,f(2)=-2+ln2, ???1?311e3
∴f?2?-f(2)=2-2ln2=2×(3-4ln2)=2ln16>0, ???1?
∴f?2?>f(2), ??
?1??1?
∴f(x)在?2,2?上的最大值为f?2?=1-ln2,最小值为f(1)=0.
????
题型二 含参数的函数最值问题 思考:怎样求解析式中的参数?
提示:利用极值与导数的关系,即在某点有极值,则在某点的导数为0.
已知k为实数,f(x)=(x2-4)(x+k).
(1)求导函数f′(x);
(2)若x=-1是函数f(x)的极值点,求f(x)在区间[-2,2]上的最大值和最小值.
[思路导引] 因为在x=-1处取得极值,所以f′(-1)=0,则求出参数k.
[解] (1)∵f(x)=x3+kx2-4x-4k,∴f′(x)=3x2+2kx-4. 1
(2)由f′(-1)=0,得k=-2. 1
∴f(x)=x3-2x2-4x+2,f′(x)=3x2-x-4. 4
由f′(x)=0,得x=-1或x=3.
9?4?50
又f(-2)=0,f(-1)=2,f?3?=-27,f(2)=0,
??
950
∴f(x)在区间[-2,2]上的最大值为2,最小值为-27.
已知函数最值求参数,可先求出函数在给定区间上的极值及函数在区间端点处的函数值,通过比较它们的大小,判断出哪个是最大值,哪个是最小值,结合已知求出参数,进而使问题得以解决.
[跟踪训练]
若f(x)=ax3-6ax2+b,x∈[-1,2]的最大值是3,最小值是-29,
求a,b的值.
[解] f′(x)=3ax2-12ax=3a(x2-4x). 令f′(x)=0,得x=0,x=4. ∵x∈[-1,2],∴x=0. 由题意知a≠0.
①若a>0,则f′(x),f(x)随x变化的情况如下表: x f′(x) f(x) (-1,0) + 0 0 最大值3 (0,2) - 当x=0时,f(x)取最大值f(0)=b=3. 又f(2)=8a-24a+3=-16a+3, f(-1)=-7a+3>f(2),
∴当x=2时,f(x)取最小值,-16a+3=-29, ∴a=2.
②若a<0,则f′(x),f(x)随x变化的情况如下表:
x f′(x) f(x) (-1,0) - 0 0 最小值-29 (0,2) + ∴当x=0时,f(x)取最小值f(0)=b=-29. 又f(2)=-16a-29,f(-1)=-7a-29 ???a=2,?a=-2,综上:?或? ??b=3b=-29.?? 题型三 与函数最值有关的恒成立问题 思考:有关恒成立问题怎样解决? 提示:与恒成立有关的问题,就是转化为求最值问题. 设函数f(x)=tx2+2t2x+t-1(x∈R,t>0). (1)求f(x)的最小值h(t); (2)若h(t)<-2t+m对t∈(0,2)恒成立,求实数m的取值范围.