已知函數(shù)f(x)=ex•(ax2-2x-2),a∈R且a≠0,當a>0時,求函數(shù)f(|cosx|)的最大值和最小值.
解:f′(x)=(e
x)′•(ax
2-2x-2)+e
x•(ax
2-2x-2)′
=e
x•(ax
2-2x-2)+e
x•(2ax-2)
=
.((3分))
設|cosx|=t(0≤t≤1),只需求函數(shù)y=f(t)(0≤t≤1)的最大值和最小值.(7分)
令f′(x)=0,解得
或x=-2.
∵a>0,∴
.
當x變化時,f′(x)與f(x)的變化情況如下表:
函數(shù)f(x)在(-∞,-2)和
上單調(diào)遞增;在
上單調(diào)遞減;(9分)
當
,即0<a≤2時,函數(shù)f(t)在[0,1]上為減函數(shù).y
min=f(1)=(a-4)e,y
max=f(0)=-2.
當
,即a>2時,函數(shù)f(x)的極小值為[0,1]上的最小值,
∴
.
函數(shù)f(t)在[0,1]上的最大值為f(0)與f(1)中的較大者.
∵f(0)=-2,f(1)=(a-4)e.
∴當
時,f(1)>f(0),此時y
max=f(1)=(a-4)e;
當
時,f(1)=f(0),此時y
max=f(0)=f(1)=-2;
當
時,f(1)<f(0),此時y
max=f(0)=-2.(12分)
綜上,當0<a≤2時,f(|cosx|)的最小值為(a-4)e,最大值為-2;
當
時,f(|cosx|)的最小值為
,最大值為-2;
當
時,f(|cosx|)的最小值為
,最大值為(a-4)e.(13分)
分析:欲求函數(shù)f(|cosx|)的最大值和最小值,利用導數(shù)研究閉區(qū)間上的最值問題,先求出函數(shù)的極值,比較極值和端點處的函數(shù)值的大小,最后確定出最大值最小值.
點評:本小題主要考查利用導數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值、利用導數(shù)研究曲線單調(diào)性等基礎知識,考查運算求解能力和分類討論思想.屬于基礎題.