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微积分例题及解题过程
发布时间:2024-04-27 07:14

微积分例题及解题过程

微积分是数学中一门重要的分支,它研究的是函数的变化率和积分。在解决实际问题时,微积分有着广泛的应用。下面,我们将通过一个具体的微积分例题来展示解题过程。

例题:求函数f(x) = x^3 2x^2 x在区间[-1, 1]上的最大值和最小值。

解题过程:

1. 我们需要求出函数f(x)的导数。由导数的定义,f'(x) = 3x^2 4x 1。

2. 接下来,我们要找出导数等于0的点。令f'(x) = 0,即3x^2 4x 1 = 0。通过求解这个二次方程,我们得到x = -1, -1/3, 1/3。

3. 判断这三个点的单调性。 当-1 u003c x u003c -1/3时,f'(x) u003e 0,所以f(x)在该区间上单调递增。 当-1/3 u003c x u003c 1/3时,f'(x) u003c 0,所以f(x)在该区间上单调递减。 当1/3 u003c x u003c 1时,f'(x) u003e 0,所以f(x)在该区间上单调递增。

4. 根据单调性判断,我们可以确定: 在区间[-1, -1/3],函数f(x)单调递增; 在区间[-1/3, 1/3],函数f(x)单调递减; 在区间[1/3, 1],函数f(x)单调递增。

5. 由于函数在区间[-1, -1/3]和[1/3, 1]上单调递增,在区间[-1/3, 1/3]上单调递减,因此我们可以推断出: 函数在x = -1/3时取得最大值,最大值为f(-1/3) = -5/27; 函数在x = -1时取得最小值,最小值为f(-1) = -2。

函数f(x)在区间[-1, 1]上的最大值为-5/27,最小值为-2。