(2)联系: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且只有一个极值点,那么该极值点就是最值点,这里区间(a,b)可以是无穷区间.
三、合作探究
探究1:求函数的最值
1. 求下列各函数的最值:
(1)f(x)=-x3+3x,x∈R; (2)f(x)=x2-(x<0).
(1)f′(x)=3-3x2=3(1-x)(1+x).令f′(x)=0,得x=1或x=-1.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x - (-,-1) -1 (-1,1) 1 (1,3) 3 f′(x) - 0 + 0 - f(x) 0 极小值 极大值 -18 所以x=1和x=-1是函数在上的两个极值点,且f(1)=2,f(-1)=-2.
又因为f(x)在区间端点处的取值为f(-)=0,f(3)=-18,所以f(x)max=2,f(x)min=-18.
(2)f′(x)=2x+,令f′(x)=0,得x=-3.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x (-∞,-3) -3 (-3,0) f′(x) - 0 + f(x) 极小值 所以当x=-3时,f(x)取得极小值,也就是最小值,
故f(x)的最小值为f(-3)=27,无最大值.
利用导数求函数最值的方法
(1)若函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,在区间(a,b)内只有一个导数值为0的点,且在这一点处取得极值,则该点一定是函数的最值点.
(2)求一个函数在闭区间上的最值时,一般是找出该区间上导数值为0的点,无须判断出是极大值点还是极小值点,只需将这些点对应的函数值与端点处的函数值进行比较,其中最大的就是函数的最大值,最小的就是函数的最小值.
1.求函数f(x)=ln(1+x)-x2在区间上的最值.
解:f′(x)=-x,令f′(x)=0,即-x=0,
得x=-2或x=1.又∵x+1>0,∴x>-1,∴x=-2舍去.
∵f(0)=0,f(1)=ln 2-,f(2)=ln 3-1,