题目内容

18.求函数f(x)=$\frac{1}{3}$x3-4x+4在[0,a](a>0)上的最大值和最小值.

分析 f′(x)=(x+2)(x-2).当x>2时,此时函数f(x)单调递增;当0<x<2时,此时函数f(x)单调递减.对a分类讨论:当a>2时,当0<a≤2时,利用单调性研究极值与最值即可得出.

解答 解:f′(x)=x2-4=(x+2)(x-2).
∴当x>2时,f′(x)>2,此时函数f(x)单调递增;当0<x<2时,f′(x)<2,此时函数f(x)单调递减.
①当a>2时,函数f(x)在[0,2)上单调递减;在(2,a]上单调递增;
∴当x=2时,函数f(x)取得最小值,f(2)=$\frac{8}{3}$-4=$-\frac{4}{3}$.
而f(0)=4,f(a)=$\frac{1}{3}{a}^{3}$-4a+4,
∴f(x)max=$\{4,\frac{1}{3}{a}^{3}-4a+4{\}}_{max}$.
②当0<a≤2时,函数f(x)在[0,a]上单调递减;
∴当x=a时,函数f(x)取得最小值,f(a)=$\frac{1}{3}{a}^{3}$-4a+4;
当x=0时,函数f(x)取得最大值,f(0)=4.

点评 本题考查了利用导数研究闭区间上函数的单调性极值与最值,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于难题.

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