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最值问题在数学上可归结为求某一函数最大值或最小值问题.

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:,f,f的大小,其中最大的便是f在区间[a,b]上的最大值,最小的便是f在区间[a,b]上的最小值.例4 求函数y=2x3+3x2-12x+14在区间[-3,4]上的最大值与最小值.解 由f=2x3+3x2-12x+14,得f′=6x2+6x-12=6(x+2)(x-1).解方程f′=0,得到x1=-2,x2=1.由于f(-3)=2(-3)3+3(-3)2-12(-3)+14=23f(-2)=2(-2)3+3(-2)2-12(-2)+14=34f=2+3-12+14=7f=2×43+3×42-12×4+14=142比较可得f在x=4处取得它在区间[-3,4]上的最大值:f=142;在x=1处取得它在区间[-3,4]上的最小值:f=7.

最值问题在数学上可归结为求某一函数最大值或最小值问题.

最值问题在数学上可归结为求某一函数(通常称为目标函数)的最大值或最小值问题.

假定函数fx)在闭区间[ab]上连续,在开区间(ab)内可导,且至多在有限个点处导数为零.现在在上述条件下,讨论fx)在区间[ab]上的最大值和最小值的求法.

首先,由闭区间上连续函数的性质可知,fx)在区间[ab]上的最大值和最小值一定存在.

其次,如果最大值(或最小值)fx0)在开区间(ab)内的点x0处取得,那么按fx)在开区间内可导且至多有有限个驻点的假定可知,fx0)一定也是fx)的极大值(或极小值),从而x0一定是fx)的驻点.又由于fx)的最大值和最小值也可能在区间的端点处取得,因此,可用如下方法求fx)在区间[ab]上的最大值和最小值:

fx)在区间(ab)内的驻点为x1x2,…,xn,那么比较fa),fx1),fx2),…,fxn),fb)的大小,其中最大的便是fx)在区间[ab]上的最大值,最小的便是fx)在区间[ab]上的最小值.

例4 求函数y=2x3+3x2-12x+14在区间[-3,4]上的最大值与最小值.

fx)=2x3+3x2-12x+14,得f′x)=6x2+6x-12=6(x+2)(x-1).(www.xing528.com)

解方程f′x)=0,得到x1=-2,x2=1.由于

f(-3)=2(-3)3+3(-3)2-12(-3)+14=23

f(-2)=2(-2)3+3(-2)2-12(-2)+14=34

f(1)=2+3-12+14=7

f(4)=2×43+3×42-12×4+14=142

比较可得fx)在x=4处取得它在区间[-3,4]上的最大值:f(4)=142;在x=1处取得它在区间[-3,4]上的最小值:f(1)=7.

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