考研数学二第十八题:已知函数$f(x)=x^3-3x^2+4x$,求$f(x)$在区间$[1,3]$上的最大值和最小值。
解题过程:
1. 求导数:$f'(x)=3x^2-6x+4$。
2. 求导数的零点:$3x^2-6x+4=0$,解得$x_1=1$,$x_2=\frac{2}{3}$。
3. 判断端点值:$f(1)=1^3-3\times1^2+4\times1=2$,$f(3)=3^3-3\times3^2+4\times3=6$。
4. 判断零点处的函数值:$f(\frac{2}{3})=\frac{2}{3}^3-3\times(\frac{2}{3})^2+4\times\frac{2}{3}=\frac{2}{27}-\frac{4}{9}+\frac{8}{3}=\frac{58}{27}$。
5. 综合比较:$f(1)=2$,$f(\frac{2}{3})=\frac{58}{27}$,$f(3)=6$。
所以,$f(x)$在区间$[1,3]$上的最大值为6,最小值为$\frac{58}{27}$。
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