又由f′(x)=-x>0,且x∈[0,2],得知函数f(x)的单调递增区间是(0,1),同理, 得知函数f(x)的单调递减区间是(1,2),所以f(1)=ln 2-为函数f(x)的极大值.又因为f(0)=0,f(2)=ln 3-1>0,f (1)>f(2),所以, f(0)=0为函数f(x)在[0,2]上的最小值,f(1)=ln 2-为函数f(x)在[0,2]上的最大值.
【点拨】求函数f(x)在某闭区间[a,b]上的最值,首先需求函数f(x)在开区间(a,b)内的极值,然后,将f(x)的各个极值与f(x)在闭区间上的端点的函数值f(a)、f(b)比较,才能得出函数f(x)在[a,b]上的最值.
【变式训练3】(2008江苏)f(x)=ax3-3x+1对x∈[-1,1]总有f(x)≥0成立,则a= .
【解析】若x=0,则无论a为何值,f(x)≥0恒成立.
当x∈(0,1]时,f(x)≥0可以化为a≥-,
设g(x)=-,则g′(x)=,
x∈(0,)时,g′(x)>0,x∈(,1]时,g′(x)<0.
因此g(x)max=g()=4,所以a≥4.
当x∈[-1,0)时,f(x)≥0可以化为
a≤-,此时g′(x)=>0,
g(x)min=g(-1)=4,所以a≤4.
综上可知,a=4.
总结提高
1.求函数单调区间的步骤是:
(1)确定函数f(x)的定义域D;
(2)求导数f′(x);
(3)根据f′(x)>0,且x∈D,求得函数f(x)的单调递增区间;根据f′(x)<0,且x∈D,求得函数f(x)的单调递减区间.
2.求函数极值的步骤是:
(1)求导数f′(x);
(2)求方程f′(x)=0的根;
(3)判断f′(x)在方程根左右的值的符号,确定f(x)在这个根处取极大值还是取极小值.
3.求函数最值的步骤是:
先求f(x)在(a,b)内的极值;再将f(x)的各极值与端点处的函数值f(a)、f(b)比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.