问题 解答题
在探究函数f(x)=x3+
3
x
,x∈(-∞,0)∪(0,+∞)
的最值中,
(1)先探究函数y=f(x)在区间(0,+∞)上的最值,列表如下:
x0.10.20.50.70.911.11.21.32345
y30.0015.016.134.634.0644.064.234.509.502864.75125.6
观察表中y值随x值变化的趋势,知x=______时,f(x)有最小值为______;
(2)再依次探究函数y=f(x)在区间(-∞,0)上以及区间(-∞,0)∪(0,+∞)上的最值情况(是否有最值?是最大值或最小值?),请写出你的探究结论,不必证明;
(3)请证明你在(1)所得到的结论是正确的.
答案

(1)观察表中y值随x值变化的趋势,知x=1时,f(x)有最小值为4;

(2)由奇函数的对称性可知:函数y=f(x)在区间(-∞,0)上有最大值-4,此时x=-1.

∵函数y=f(x)在区间(-∞,0)∪(0,+∞)上的值域是(-∞,-4]∪[4,+∞),

∴函数y=f(x)在区间(-∞,0)∪(0,+∞)上的既不存在最大值,也不存在最小值;

(3)当x>0时,f(x)=3x2-

3
x2
=
3(x2+1)(x+1)(x-1)
x2

令f(x)=0,解得x=1.

当0<x<1时,f(x)<0,函数f(x)在此区间内单调递减;

当1<x时,f′(x)>0,函数f(x)在此区间内单调递增.

∴函数f(x)在x=1时取得极小值,也即最小值,且f(1)=4.

单项选择题
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