题目
函数f(x)=x^3-3x^2在[-1,2]上的最大值、最小值分别为( )。A. 4; -1B. 0; -4C. 4; -4D. 4; 0
函数$f(x)=x^3-3x^2$在$[-1,2]$上的最大值、最小值分别为( )。
A. $4; -1$
B. $0; -4$
C. $4; -4$
D. $4; 0$
题目解答
答案
B. $0; -4$
解析
本题考查利用导数求函数在闭区间上的最值。解题思路是先对函数求导,找出函数的驻点,再将驻点和区间端点的函数值分别计算出来,最后比较这些值的大小,从而确定函数在该区间上的最大值和最小值。
- 求函数$f(x)$的导数$f^\prime(x)$:
已知$f(x)=x^3 - 3x^2$,根据求导公式$(X^n)^\prime=nX^{n - 1}$,对$f(x)$求导可得:
$f^\prime(x)=(x^3 - 3x^2)^\prime=(x^3)^\prime-(3x^2)^\prime=3x^2 - 6x$。 - 求函数$f(x)$的驻点:
令$f^\prime(x)=0$,即$3x^2 - 6x = 0$,提取公因式$3x$可得$3x(x - 2)=0$。
则$3x = 0$或$x - 2 = 0$,解得$x = 0$或$x = 2$,这两个点即为函数$f(x)$的驻点。 - 计算驻点和区间端点的函数值:
- 当$x = -1$时,$f(-1)=(-1)^3 - 3\times(-1)^2=-1 - 3=-4$。
- 当$x = 0$时,$f(0)=0^3 - 3\times0^2=0$。
- 当$x = 2$时,$f(2)=2^3 - 3\times2^2=8 - 12=-4$。
- 比较函数值大小,确定最大值和最小值:
比较$f(-1)= -4$,$f(0)= 0$,$f(2)= -4$的大小,可得$-4\lt0$。
所以$f(x)$在$[-1,2]$上的最大值为$0$,最小值为$-4$。