求函数在给定区间上的最大值和最小值y = x^4-2*x^2+5[-2,2]

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/06 01:41:57
求函数在给定区间上的最大值和最小值y = x^4-2*x^2+5[-2,2]

求函数在给定区间上的最大值和最小值y = x^4-2*x^2+5[-2,2]
求函数在给定区间上的最大值和最小值
y = x^4-2*x^2+5[-2,2]

求函数在给定区间上的最大值和最小值y = x^4-2*x^2+5[-2,2]
由y = x^4-2*x^2+5,[-2,2]
令x^2=t,则t的取值范围是[0,4]
y=(t-1)^2+4
当t=1时亦即x=±1时,y有最小值4
因为1-0=1,4-1=3
所以当t=4时亦即x=±2时,y有最大值3^2+4=13
即y = x^4-2*x^2+5,[-2,2]
的最大值为13最小值为4

令t=x^2 ∈[0,4]
y=t^2-2t+5=(t-1)^2+4
当t=1时y(min)=4,此时x^2=1,x=1或-1
当t=4时y(max)=13,此时x^2=4,x=2或-2

最小值4,最大值13

函数可化为 y = (x^2 - 1)^2 + 4
x∈[-2,2],那么x^2∈[0,4],函数在[1 , 4]为增函数,在[0,1]为减函数,
在x^2 = 1时,即x = ±1时有最小值4,x^2 = 4,即x = ±2时,取最大值
(4 - 1)^2 + 4 = 13

y =x^4-2*x^2+5
=(x^2-1)^2+4
令z=x^2,则
y =(z-1)^2+4 0<=z<=2^2=4
显然,z=1(x=1,-1)时y最小取4;
z=4(x=2,-2)时y最大取13.

首先对Y求导,得Y'=4x^3-4*x.然后再求一次导,Y''=12x^2-4;然后让Y''=0,解出此时的x的值,就得出了该函数的极值,再把x的值带回Y(x可以解得多个值),比较一下,最大的就是最大值,最小的就是最小值。

函数化为 y = (x^2 - 1)^2 + 4
完全平方最小值为0,不可能是负值,所以,当x=±1的时函数得最小值
(1 - 1)^2 + 4 = 4
当x = ±2时,y值为最大值,即
(4 - 1)^2 + 4 = 13