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【最新版】新教材苏教版高中数学选择性必修一§5.3 习题课 含参数的函数的最大(小)值【讲义+习题】
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习题课 含参数的函数的最大(小)值
学习目标 1.能利用导数求简单的含参的函数的最值问题.2.能根据最值求参数的值或取值范围.3.初步探究有关探索性的问题.
一、求含参数的函数的最值
例1 已知函数f(x)=x3-ax2-a2x.求函数f(x)在[0,+∞)上的最小值.
解 f′(x)=3x2-2ax-a2=(3x+a)(x-a),
令f′(x)=0,得x1=-,x2=a.
①当a>0时,f(x)在[0,a)上是减函数,在[a,+∞)上是增函数.所以f(x)min=f(a)=-a3.
②当a=0时,f′(x)=3x2≥0,f(x)在[0,+∞)上是增函数,所以f(x)min=f(0)=0.
③当a0时,f(x)的最小值为-a3;
当a=0时,f(x)的最小值为0;
当a0时,求函数f(x)=x3-ax2-a2x在[-a,2a]上的最值.
解 f′(x)=(3x+a)(x-a)(a>0),
令f′(x)=0,得x1=-,x2=a.
所以f(x)在上是增函数,在上是减函数,在[a,2a]上是增函数.
因为f(-a)=-a3,f =a3,f(a)=-a3,
f(2a)=2a3.
所以f(x)max=f(2a)=2a3.
f(x)min=f(-a)=f(a)=-a3.
反思感悟 含参数的函数最值问题的两类情况
(1)能根据条件求出参数,从而化为不含参数的函数的最值问题.
(2)对于不能求出参数值的问题,则要对参数进行讨论,其实质是讨论导函数大于0、等于0、小于0三种情况.若导函数恒不等于0,则函数在已知区间上是单调函数,最值在端点处取得;若导函数可能等于0,则求出极值点后求极值,再与端点值比较后确定最值.
跟踪训练1 已知a∈R,函数f(x)=x2,求f(x)在区间[0,2]上的最大值.
解 f(x)=x3-ax2,则f′(x)=x2-2ax.
令f′(x)=0,解得x1=0,x2=2a.
令g(a)=f(x)max,
①当2a≤0,即a≤0时,
f(x)在[0,2]上是增函数,
从而g(a)=f(x)max=f(2)=-4a.
②当2a≥2,即a≥1时,f(x)在[0,2]上是减函数,
从而g(a)=f(x)max=f(0)=0.
③当0