在2024年的考研数学一中,一道备受考生关注的原题如下:
题目:设函数$f(x) = e^x \sin x$,求$f(x)$在区间$[0, \pi]$上的最大值和最小值。
解答思路:
1. 首先求函数$f(x)$的一阶导数$f'(x)$。
2. 令$f'(x) = 0$,解得驻点。
3. 检查驻点处的函数值,并与区间端点处的函数值进行比较,确定最大值和最小值。
答案:
1. 求导得$f'(x) = e^x(\sin x + \cos x)$。
2. 令$f'(x) = 0$,解得$x = \frac{\pi}{4}$或$x = \frac{3\pi}{4}$。
3. 计算$f(0) = 0$,$f(\frac{\pi}{4}) = \sqrt{2}e^{\frac{\pi}{4}}$,$f(\frac{3\pi}{4}) = -\sqrt{2}e^{\frac{3\pi}{4}}$,$f(\pi) = 0$。
4. 因此,$f(x)$在$x = \frac{\pi}{4}$处取得最大值$\sqrt{2}e^{\frac{\pi}{4}}$,在$x = \frac{3\pi}{4}$处取得最小值$-\sqrt{2}e^{\frac{3\pi}{4}}$。
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