三、函数最值的应用
活动与探究 3 设函数 f(x)=x+ax2+bln x,曲线 y=f(x)过 P(1,0),且在 P 点处的 切线斜率为 2. (1)求 a,b 的值; (2)证明:f(x)≤2x-2.
思路分析:(1)利用 f(1)=0 和 f'(1)=2 建立方程组求 a,b;(2)构造 函数 g(x)=f(x)-2x+2,求 g(x)的最大值小于等于零.
解:(1)f'(x)=(x-k+1)ex. 令 f'(x)=0,得 x=k-1. f(x)与 f'(x)的情况如下: x (-∞,k-1) k-1 (k-1,+∞) f'(x) 0 + f(x) 单调递减↘ 极小值-ek-1 单调递增↗ 所以,f(x)的单调递减区间是(-∞,k-1);单调递增区间是 (k-1,+∞). (2)当 k-1≤0,即 k≤1 时,函数 f(x)在[0,1]上单调递增, 所以 f(x)在区间[0,1]上的最小值为 f(0)=-k; 当 0<k-1<1,即 1<k<2 时, 由(1)知 f(x)在[0,k-1)上单调递减,在(k-1,1]上单调递增,所以 f(x)在区间[0,1]上的最小值为 f(k-1)=-ek-1; 当 k-1≥1,即 k≥2 时,函数 f(x)在[0,1]上单调递减, 所以 f(x)在区间[0,1]上的最小值为 f(1)=(1-k)e.
预习导引
1.函数 f(x)在闭区间[a,b]上的最值 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,则该函数在[a,b]上一定能够取得最大值和最小值,并且函数的 最值必在极值或端点值取得.
预习交流 1
怎样理解函数的最值? 提示:(1)函数的极值是函数在某一点附近的情况,是局部函 数值的比较;函数的最值是表示函数在定义域上的情况,是对函 数在整个定义域上函数值的比较.另外极值不一定是最值,需要 将极值和区间端点的函数值进行比较,或者考查函数在区间上的 单调性再下结论. (2)函数在其定义区间上的最大值、最小值最多各有一个,而 函数的极值可能不止一个,也可能一个也没有,函数的最大值一 定不小于它的最小值.