因此,当x??2时,f(x)有极大值,并且极大值为22;
当x?2时,f(x)有极小值,并且极小值为?10.
(4)因为f(x)?48x?x3,所以f?(x)?48?3x2. 令f?(x)?48?3x2?0,得x??4. 下面分两种情况讨论:
①当f?(x)?0,即x??2或x?2时;②当f?(x)?0,即?2?x?2时. 当x变化时,f?(x),f(x)变化情况如下表:
x (??,?4) - 单调递减 ?4 0 (?4,4) + 单调递增 4 0 128 (4,??) - 单调递减 f?(x) f(x) ?128 因此,当x??4时,f(x)有极小值,并且极小值为?128;
当x?4时,f(x)有极大值,并且极大值为128.
6、(1)在[?1,1]上,当x??147时,函数f(x)?6x2?x?2有极小值,并且极小值为. 1224 由于f(?1)?7,f(1)?9,
所以,函数f(x)?6x2?x?2在[?1,1]上的最大值和最小值分别为9,
47. 24 (2)在[?3,3]上,当x??2时,函数f(x)?x3?12x有极大值,并且极大值为16; 当x?2时,函数f(x)?x3?12x有极小值,并且极小值为?16. 由于f(?3)?9,f(3)??9,
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所以,函数f(x)?x3?12x在[?3,3]上的最大值和最小值分别为16,?16.
11 (3)在[?,1]上,函数f(x)?6?12x?x3在[?,1]上无极值.
331269 由于f(?)?,f(1)??5,
3271269 所以,函数f(x)?6?12x?x3在[?,1]上的最大值和最小值分别为,?5.
327 (4)当x?4时,f(x)有极大值,并且极大值为128.. 由于f(?3)??117,f(5)?115,
所以,函数f(x)?48x?x3在[?3,5]上的最大值和最小值分别为128,?117. 习题3.3 B组(P32)
1、(1)证明:设f(x)?sinx?x,x?(0,?). 因为f?(x)?cosx?1?0,x?(0,?) 所以f(x)?sinx?x在(0,?)内单调递减
因此f(x)?sinx?x?f(0)?0,x?(0,?),即sinx?x,x?(0,?). 图略 (2)证明:设f(x)?x?x2,x?(0,1). 因为f?(x)?1?2x,x?(0,1)
1 所以,当x?(0,)时,f?(x)?1?2x?0,f(x)单调递增,
2f(x)?x?x2?f(0)?0;
1 当x?(,1)时,f?(x)?1?2x?0,f(x)单调递减,
2f(x)?x?x2?f(1)?0;
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11 又f()??0. 因此,x?x2?0,x?(0,1). 图略
24(3)证明:设f(x)?ex?1?x,x?0. 因为f?(x)?ex?1,x?0
所以,当x?0时,f?(x)?ex?1?0,f(x)单调递增,
f(x)?ex?1?x?f(0)?0;
当x?0时,f?(x)?ex?1?0,f(x)单调递减,
f(x)?ex?1?x?f(0)?0;
综上,ex?1?x,x?0. 图略 (4)证明:设f(x)?lnx?x,x?0. 因为f?(x)?1?1,x?0 x1?1?0,f(x)单调递增, x 所以,当0?x?1时,f?(x)?f(x)?lnx?x?f(1)??1?0;
当x?1时,f?(x)?1?1?0,f(x)单调递减, xf(x)?lnx?x?f(1)??1?0;
当x?1时,显然ln1?1. 因此,lnx?x. 由(3)可知,ex?x?1?x,x?0.
. 综上,lnx?x?ex,x?0 图略
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2、(1)函数f(x)?ax3?bx2?cx?d的图象大致是个“双峰”图象,类似“
”或“”的形状.
若有极值,则在整个定义域上有且仅有一个极大值和一个极小值,从图象上能大致估计它的单调区间.
(2)因为f(x)?ax3?bx2?cx?d,所以f?(x)?3ax2?2bx?c. 下面分类讨论:
当a?0时,分a?0和a?0两种情形: ①当a?0,且b2?3ac?0时,
设方程f?(x)?3ax2?2bx?c?0的两根分别为x1,x2,且x1?x2,
当f?(x)?3ax2?2bx?c?0,即x?x1或x?x2时,函数f(x)?ax3?bx2?cx?d单调递增; 当f?(x)?3ax2?2bx?c?0,即x1?x?x2时,函数f(x)?ax3?bx2?cx?d单调递减. 当a?0,且b2?3ac?0时,
此时f?(x)?3ax2?2bx?c?0,函数f(x)?ax3?bx2?cx?d单调递增. ②当a?0,且b2?3ac?0时,
设方程f?(x)?3ax2?2bx?c?0的两根分别为x1,x2,且x1?x2,
当f?(x)?3ax2?2bx?c?0,即x1?x?x2时,函数f(x)?ax3?bx2?cx?d单调递增; 当f?(x)?3ax2?2bx?c?0,即x?x1或x?x2时,函数f(x)?ax3?bx2?cx?d单调递减. 当a?0,且b2?3ac?0时,
此时f?(x)?3ax2?2bx?c?0,函数f(x)?ax3?bx2?cx?d单调递减 1.4生活中的优化问题举例
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