题目内容
【题目】已知函数且.
(1)讨论函数的极值;
(2)若,求函数在区间上的最值.
【答案】(1)当时,极大值,不存在极小值;当时,极小值,不存在极大值;
(2)当时,最大值为,最小值为;
当时,最大值为,最小值为;
当时,最大值为,最小值为;
当时,最大值为,最小值为;
当时,最大值为,最小值为.
【解析】
(1)对函数求导,利用导数分类研究函数的单调性,进而得到极值.
(2)对a分类讨论,分别研究极值点与区间端点的关系,利用导数研究函数单调性极值与最值,即可得出结论.
(1)因为,
所以,
讨论:
当时,令,得,令,得,
所以当时,函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,
所以当时,函数存在极大值,不存在极小值
当时,令,得,令,得,
所以当时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以当时,函数存在极小值,不存在极大值.
(2)据(1)求解知,当时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
讨论:
当,即时,函数在区间上单调递减,
所以函数在区间上的最大值,最小值;
当,即时,函数在区间上单调递增,
所以函数在区间上的最大值,最小值;
当,即时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以函数在区间上的最小值,最大值为与的较大者.
下面比较与的大小:
令,得,化简得,
所以或.
又,
所以,
所以当时,,函数在区间上的最大值;
所以当时,,函数在区间上的最大值;
所以当时,,函数在区间上的最大值;
综上,当时,函数在区间上的最大值为,最小值为;
当时,函数在区间上的最大值为,最小值为;
当时,函数在区间上的最大值为,最小值为;
当时,函数在区间上的最大值为,最小值为;
当时,函数在区间上的最大值为,最小值为.
练习册系列答案
相关题目