2020年考研数学二真题第21题解析如下:
题目:设函数$f(x)=x^3-3x^2+4x$,求$f(x)$在区间$[0,2]$上的最大值和最小值。
解题步骤:
1. 求导:$f'(x)=3x^2-6x+4$。
2. 求导数的零点:$3x^2-6x+4=0$,解得$x_1=\frac{2-\sqrt{2}}{3}$,$x_2=\frac{2+\sqrt{2}}{3}$。
3. 判断端点值:$f(0)=0$,$f(2)=4$。
4. 比较端点值和导数零点处的函数值:$f\left(\frac{2-\sqrt{2}}{3}\right)=\frac{4\sqrt{2}-8}{9}$,$f\left(\frac{2+\sqrt{2}}{3}\right)=\frac{4\sqrt{2}+8}{9}$。
5. 结论:在区间$[0,2]$上,$f(x)$的最大值为$\frac{4\sqrt{2}+8}{9}$,最小值为$\frac{4\sqrt{2}-8}{9}$。
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