1、函数的最大值和最小值,江西省临川第一中学 游建龙(344100),知识和技能目标,理解函数的最值与极值的区别和联系 进一步明确闭区间a,b上的连续函数f(x),在a,b上必有最大、最小值 掌握用导数法求上述函数的最大值与最小值的方法和步骤,问题情境:在日常生活、生产和科研中,常常会遇到求什么条件下可以使成本最低、产量最大、效益最高等问题,这往往可以归结为求函数的最大值与最小值,如图,有一长80cm,宽60cm的矩形不锈钢薄板,用此薄板折成一个长方体无盖容器,要分别过矩形四个顶点处各挖去一个全等的小正方形,按加工要求,长方体的高不小于10cm且不大于20cm设长方体的高为xcm,体积为Vcm3问
2、x为多大时,V最大?并求这个最大 值。,解:由长方体的高为xcm, 可知其底面两边长分别是 (802x)cm,(602x)cm,(10x20). 所以体积V与高x有以下函数关系 V=(802x)(602x)x =4(40x)(30x)x,分析函数关系可以看出,以前学过的方法在这个问题中较难凑效,这节课我们将学习一种很重要的方法,来求某些函数的最值,1我们知道,在闭区间a,b上连续的函数f(x)在a,b上必有最大值与最小值 问题1:如果是在开区间(a,b)上情况如何? 问题2:如果a,b上不连续一定还成立吗?,如图为连续函数f(x)的 图象:,在闭区间a,b上连续函数f(x)的最大值、最小值分别
3、是什么?分别在何处取得 ?,例1 求函数y= x42 x25在区间2,2上的最大值与最小值 解: y=4 x34, 令y=0,有4 x34x=0,解得: x=1,0,1 当x变化时,y,y的变化情况如下表:,从上表可知,最大值是13,最小值是4,例2:如图,有一长80cm,宽60cm的矩形不锈钢薄板,用此薄板折成一个长方体无盖容器,要分别过矩形四个顶点处各挖去一个全等的小正方形,按加工要求,长方体的高不小于10cm不大于20cm,设长方体的高为xcm,体积为Vcm3问x为多大时,V最大? 并求这个最大值,分析:建立V与x的函数的关系后,问题相当于求x为何值时,V最小,可用本节课学习的导数法加以
4、解决,以上分析,说明求函数f(x)在闭区间a,b上最值的关键是什么?,设函数f(x)在a,b上连续,在(a,b)内可导,求f (x)在a,b上的最大值与最小值的步骤如下: (1)求f (x)在(a,b)内的极值; (2)将f (x)的各极值与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,归纳:,思考:求函数f(x)在a,b上最值过程中,判断极值往往比较麻烦,我们有没有办法简化解题步骤?,设函数f(x)在a,b上连续,在(a,b)内可导,求f(x)在a,b上的最大值与最小值的步骤可以改为: (1)求f(x)在(a,b)内导函数为零的点,并计算出其函数值; (2)将f(x
5、)的各导数值为零的点的函数值与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,y=4 x34x 令y=0,有4x34x=0,解得: x=1,0,1 x=1时,y=4, x=0时,y=5,x=1时,y=4 又 x=2时,y=13, x=2时,y=13 所求最大值是13,最小值是4,解法2:,课堂练习:,求下列函数在所给区间上的最大值与最小值: (1)y=xx3,x0,2 (2)y=x3x2x,x2,1,课堂小结:,3利用导数求函数最值的关键是对可导函数使导数为零的点的判定.,1在闭区间a,b上连续的函数f(x)在 a,b上必有最大值与最小值;,2求闭区间上连续函数的最值的方法与步骤;,作业布置:P139 1、2、3,thank you,江西省临川第一中学 游建龙(344100),