1. ;2.
分析:利用求导的方法,先确定可能取到极值的点,然后依据极值的定义判定.在函数的定义域内寻求可能取到极值的“可疑点”,除了确定其导数为零的点外,还必须确定函数定义域内所有不可导的点.这两类点就是函数
在定义内可能取到极值的全部“可疑点”.
解:1.
令,解得
,但
也可能是极值点.
当或
时,
,
∴函数在
和
上是增函数;
当时,
,
∴函数在(0,2)上是减函数.
∴当时,函数取得极大值
,
当时,函数取得极小值
.
3.函数的定义域为R.
令,得
.
当或
时,
,
∴函数在
和
上是减函数;
当时,
,
∴函数在(-1,1)上是增函数.
∴当时,函数取得极小值
,
当时,函数取得极大值
说明:思维的周密性是解决问题的基础,在解题过程中,要全面、系统地考虑问题,注意各种条件 综合运用,方可实现解题的正确性.解答本题时应注意只是函数
在
处有极值的必要条件,如果再加之
附近导数的符号相反,才能断定函数在
处取得极值.反映在解题上,错误判断极值点或漏掉极值点是学生经常出现的失误.
复杂函数的极值
例 求下列函数的极值:
2.函数定义域为R.
令,得
或
.
当或
时,
,
∴函数在
和
上是减函数;
当时,
,
∴函数在(0,2)上是增函数.
∴当时,函数取得极小值
,
当时,函数取得极大值
.
1.;2.
;3.
分析:按照求极值的基本方法,首先从方程求出在函数
定义域内所有可能的极值点,然后按照函数极值的定义判断在这些点处是否取得极值.
解:1.函数定义域为R.
令,得
.
当或
时,
,
∴函数在和
上是增函数;
当时,
,
∴函数在(-2,2)上是减函数.
∴当时,函数有极大值
,
当时,函数有极小值
4.函数定义域为,当
时,
令,解得
,∴
,
又,∴
说明:对于闭区间上的连续函数,如果在相应开区间
内可导,求
上最值可简化过程,即直接将极值点与端点的函数值比较,即可判定最大(或最小)的函数值,就是最大(或最小)值.解决这类问题,运算欠准确是普遍存在的一个突出问题,反映出运算能力上的差距.运算的准确要依靠运算方法的合理与简捷,需要有效的检验手段,只有全方位的“综合治理”才能在坚实的基础上形成运算能力,解决运算不准确的弊病.
求两变量乘积的最大值
例 已知为正实数,且满足关系式
,求
的最大值.
分析:题中有两个变量x和y,首先应选择一个主要变量,将表示为某一变量(x或y或其它变量)的函数关系,实现问题的转化,同时根据题设条件确定变量的取值范围,再利用导数(或均值不等式等)求函数的最大值.
解:解法一:,
∴.
由解得
.
设
当时,
.
令,得
或
(舍).
∴,又
,∴函数
的最大值为
.
即的最大值为
.
解法二:由得
,
设,
∴,设
,
则
令,得
或
.
,此时
∴
即当时,
说明:进行一题多解训练,是一种打开思路,激发思维,巩固基础,沟通联系的重要途径,但要明确解决问题的策略、指向和思考方法,需要抓住问题的本质,领悟真谛,巧施转化,方可快捷地与熟悉的问题接轨,在实现转化的过程中,关键是要注意变量的取值范围必须满足题设条件,以免解题陷于困境,功亏一篑.
3..
令,即
,解得
当时,
,当
时,
.
∴函数在点
处取得极小值,也是最小值为
即
.
2.,令
,得
,
∴,
又.
∴
4..
分析:函数在给定区间上连续可导,必有最大值和最小值,因此,在求闭区间
上函数的最值时,只需求出函数
在开区间
内的极值,然后与端点处函数值进行比较即可.
解:1.,令
,得
,
∴.又
∴
3.
2.;
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