1、2.2 最大值、最小值问题 求极值的步骤:1.求导数;)(xf 2.解方程;0)(xf3.对于方程的每一个解,分析在左右两侧的符号,确定极值点:在两侧若的符号)(xf 0)(xf0 x0 x)(xf 0 x(1)“左正右负”,则为极大值点;0 x(2)“左负右正”,则为极小值点;0 x(3)相同,则不是极值点;0 x复习回顾极值是函数的局部性质,而不是在整个定义域内的性质,即:如果是的极大(小)值点,那么在附近找不到比更大(小)的值。但是,解决实际问题或研究函数性质时,我们往 往更关心在某个区间上,函数的哪个值最大,哪个值 最小。)(xfy 0 x)(0 xf0 x观察下面区间a,b上函数y=
2、f(x)的图象,找出它的极大值点,极小值点?oxdhfcaebgy极大值点,c e g极小值点dhf你能说出函数的最大值点和最小值点吗?最大值点:a,最小值点:d抽象概括:函数y=f(x)在区间a,b上的最大(小)值点指的是:函数在这个区间上所有点的函数值都不超过(不小于)。其中叫函数在这个区间上的最大(小)值。函数的最大值和最小值统称为最值。0 x)(0 xf)(0 xf问题1.函数的最值与极值有什么区别?oxdhfcaebgy(1)函数的最值是一个整体性概念,最大值必须是整个区间上所有函数值中的最大者,最小值必须是整个区间上所有函数值中的最小者。(2)函数的最大值和最小值是比较整个定义区间
3、的所有函数值得到的;极大值和极小值是比较极值点附近的函数值得出的。极值可以有多个,但最值只能有一个;极值只能在区间内取得,最值可以在端点取得。注意:概括总结问题2.函数y=f(x)在区间a,b内的最大值和最小值可能在什么地方取到?oxyab)(xfy 最小值是f(b).单调函数的最大值和最小值容易被找到。函数y=f(x)在区间a,b上最大值是f(a),图1ox2xb4x1xa3x)(xfy 5xy最大值是f(x3),图2函数y=f(x)在区间a,b上最小值是f(x4).xyoa(b)0 x图3一般地,如果在区间a,b上函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,最大(小)值在极大(小)值点或区
4、间的端点处取得。结论:怎样求函数y=f(x)在区间a,b内的最大值和最小值?只要把函数y=f(x)的所有极值连同端点的函数值进行比较即可。例1 求函数在区间上的最值。52)(23xxxf2,2分析:最值是在极值点或者区间的端点取得的,所以要想求最值,应首先求出函数的极值点,然后将所有的极大(小)值与端点的函数值进行比较,其中最大(小)的值即为函数的最大(小)值。20+004+-解:求导得xxxf43)(2 34,021xx令,得0)(xf5-11极大值极小值xyo-234通过比较可知:函数在区间上的52)(23xxxf2,2最大值是 f(2)=5;最小值是 f(-2)=-11;列表可知,是函数
5、的极大值点,是极小值点,计算极值和端点的函数值得0 x34x5)2(,11)2(,27103)34(,5)0(ffff求最值的步骤:(1)求 f(x)在(a,b)内的极值;(2)将 f(x)的各极值与 f(a),f(b)进行比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值。概括总结例2 边长为 48 cm 的正方形铁皮,四角各截去一大小相同的正方形后折起,可做成无盖的长方体容器,其容积 V 是关于截去小正方形边长 x 的函数。(1)随 x 的变化,容积 V 如何变化?(2)截去小正方形边长为多少时,容积最大?最大容积是多少?分析:解决实际应用问题,首先要分析并列出函数关系,要注意根据实际意义写
6、出定义域,再求最值。解:求导得24,0 xxxxfV2)248()(,2)248()248(4)(xxxxf)8)(24(12)48)(248(xxxx-6令,得0)(xf24,821xx+0极大值-vo248192x8分析可知,x=8 是极大值点,极大值为)(81928)1648()8(32cmVV=f(x)在上递增,在上递减。8,0()24,8由表知:(2)由函数的单调性和图像可知,x=8时最大值点,此时38192cmV=f(8)=即当截去小正方形边长为 8 cm时,得到最大容积为。38192cm练习:1.求函数在区间-3,3上的最值。3()12f xxx2.已知函数,(1)求f(x)单调减区间;(2)若f(x)在-2,2上的最大值是20,求它在该区间上的最小值。axxxy9323小结:若是在上的最大(小)值点,则不小(大)于在此区间上的所有函数值。)(xfy 0 x)(xfy ba,)(0 xf 函数的最大(小)值:求最值的步骤:(1)求 f(x)在(a,b)内的极值;(2)将 f(x)的各极值与 f(a),f(b)进行比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值。