题目
4.函数 (x)=((x-1))^dfrac (1{3)}((x-2))^dfrac (2{3)} 在闭区间[0,4]上的最值是-|||-A.最大值为 sqrt [3](4); 最小值为 -sqrt [3](12)-|||-○B.最大值为 sqrt [3](12); 最小值为 -sqrt [3](4)-|||-C.最大值为 sqrt [3](12) ;最小值为0-|||-D.最大值为0;最小值为 -sqrt [3](4)

题目解答
答案

解析
本题考查利用导数求函数在闭区间上的最值,关键是通过求导确定函数的单调性,进而找出极值点和端点,比较函数值得到最值。
步骤1:求函数的导数
函数 $f(x) = (x-1)^{\frac{1}{3}} (x-2)^{\frac{2}{3}}$,为求导方便,先取自然对数:
$\ln f(x) = \frac{1}{3}\ln|x-1| + \frac{2}{3}\ln|x-2|$
两边对 $x$ 求导:
$\frac{f'(x)}{f(x)} = \frac{1}{3(x-1)} + \frac{2}{3(x-2)}$
整理得:
$f'(x) = f(x) \cdot \frac{(x-2) + 2(x-1)}{3(x-1)(x-2)} = \frac{(x-1)^{\frac{1}{3}} (x-2)^{\frac{2}{3}} \cdot (3x - 4)}{3(x--1)(x-2)} = \frac{3x - 4}{3(x-1)^{\frac{2}{3}} (x-2)^{\frac{1}{3}}}$
步骤2:确定导数的零点与符号
导数 $f'(x$ 的分母恒不为零,分子 $3x - 4 = 0$ 得 $x = \frac{4}{3}{3}$(唯一驻点)。
- 区间 $[0, \frac{4}{3})$:$3x - 4 < 0$,分母 $(x-1)^{\frac{2}{3}} (x-2)^{\frac{1}{3} < 0$(因 $x-2 < 0$),故 $f'(x) > 0$,函数单调递增;
- 区间 $(\frac{4}{3}, 2)$:\ 3x - 4 >0 ),分母 $<0$,故 $f'(x) <0$,函数单调递减;
- 区间 $x=2$:函数 $f(2)=0$(因 $(x-2)^{\frac{2}{3}}=0$);
- 区间 $(2,4]$:\ 3x -4 >0 ),分母 $(x-2)^{\frac{1}{3}} >0$,故 $f'(x) >0$,函数单调递增。
步骤3:计算关键点位的函数值
- 端点 $f(0) = (0-1)^{\frac{1}{3}} (0-2)^{\frac{2}{3}} = (-1) \cdot (\sqrt[3]{4}) = -\sqrt[3]{4}$
- 驻点 $f(\frac{4}{3}) = (\frac{4}{3}-1)^{\frac{13} (\frac{4}{3}-2)^{\frac{2}{3}} = (\frac{1}{3})^{\frac{1}{3}} (-\frac{2}{3})^{\frac{2}{3}} = \sqrt[3]{\frac{1}{3}} \cdot \sqrt[3]{\frac{4}{9}} = \sqrt[3]{\frac{4}{27}} = \frac{\sqrt[3]{4}}{3}$
- 点 $f(2)=0$
- 端点 $f(4) = (4-1)^{\frac{1}{3}} (2)^{\frac{2}{3}} = 3 \cdot \sqrt[3]{4} = \ \sqrt[3]{12}$
步骤4:比较函数值确定最值
- 最大值:(4)=√[3]{12}
- 最小值:f(0)=-√[3]{4}