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在探究函数f(x)=x3+3x,x∈(-∞,0)∪(0,+∞)的最值中,先探究函数y=f在区间上的最值,列表如下:x

高中数学题库 更新时间: 发布时间: 高中归档 最新发布 模块sitemap

题文

在探究函数f(x)=x3+3x,x∈(-∞,0)∪(0,+∞)的最值中,
(1)先探究函数y=f(x)在区间(0,+∞)上的最值,列表如下:
x…0.10.20.50.70.911.11.21.32345…y…30.0015.016.134.634.0644.064.234.509.502864.75125.6…观察表中y值随x值变化的趋势,知x=______时,f(x)有最小值为______;
(2)再依次探究函数y=f(x)在区间(-∞,0)上以及区间(-∞,0)∪(0,+∞)上的最值情况(是否有最值?是最大值或最小值?),请写出你的探究结论,不必证明;
(3)请证明你在(1)所得到的结论是正确的. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)观察表中y值随x值变化的趋势,知x=1时,f(x)有最小值为4;
(2)由奇函数的对称性可知:函数y=f(x)在区间(-∞,0)上有最大值-4,此时x=-1.
∵函数y=f(x)在区间(-∞,0)∪(0,+∞)上的值域是(-∞,-4]∪[4,+∞),
∴函数y=f(x)在区间(-∞,0)∪(0,+∞)上的既不存在最大值,也不存在最小值;
(3)当x>0时,f′(x)=3x2-3x2=3(x2+1)(x+1)(x-1)x2,
令f(x)=0,解得x=1.
当0<x<1时,f(x)<0,函数f(x)在此区间内单调递减;
当1<x时,f′(x)>0,函数f(x)在此区间内单调递增.
∴函数f(x)在x=1时取得极小值,也即最小值,且f(1)=4.

解析

3x2

考点

据考高分专家说,试题“在探究函数f(x)=x3+3x,x∈(-.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值

单调性的定义:

1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。

2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间 
 
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值 p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.Msonormal {margin:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-justify:inter-ideograph;font-size:10.5pt;font-family:"Times New Roman";}div.Section1 {page:Section1;}p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.Msonormal {margin:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-justify:inter-ideograph;font-size:10.5pt;font-family:"Times New Roman";}div.Section1 {page:Section1;}

判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法

(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
在探究函数f(x)=x3+3x,x∈(-∞,0)∪(0,+∞)的最值中,先探究函数y=f在区间上的最值,列表如下:x
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
在探究函数f(x)=x3+3x,x∈(-∞,0)∪(0,+∞)的最值中,先探究函数y=f在区间上的最值,列表如下:x
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。

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