求函数f(x)=tan⁡xf(x)=\tan x,x∈[−π4,π3]x\in[-\dfrac{\pi}{4},\dfrac{\pi}{3}]的最大值和最小值.

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完整解法

1. 确定函数 $f(x)=\tan x$ 在给定闭区间上的单调性

因为区间 [−π4,π3]⊂(−π2,π2)[-\dfrac{\pi}{4}, \dfrac{\pi}{3}] \subset (-\dfrac{\pi}{2}, \dfrac{\pi}{2}),
且正切函数 f(x)=tan⁡xf(x) = \tan x 在开区间 (−π2,π2)(-\dfrac{\pi}{2}, \dfrac{\pi}{2}) 上单调递增,
所以函数 f(x)=tan⁡xf(x) = \tan x 在区间 [−π4,π3][-\dfrac{\pi}{4}, \dfrac{\pi}{3}] 上单调递增。

2. 代入区间端点值计算函数的最值

由于函数在区间 [−π4,π3][-\dfrac{\pi}{4}, \dfrac{\pi}{3}] 上单调递增,
所以当 x=−π4x = -\dfrac{\pi}{4} 时,函数取得最小值:
f(x)min⁡=f(−π4)=tan⁡(−π4)=−1f(x)_{\min} = f\left(-\dfrac{\pi}{4}\right) = \tan\left(-\dfrac{\pi}{4}\right) = -1
当 x=π3x = \dfrac{\pi}{3} 时,函数取得最大值:
f(x)max⁡=f(π3)=tan⁡(π3)=3f(x)_{\max} = f\left(\dfrac{\pi}{3}\right) = \tan\left(\dfrac{\pi}{3}\right) = \sqrt{3}
因此,函数 f(x)f(x) 的最大值为 3\sqrt{3},最小值为 −1-1。

答案

最大值为 3\sqrt{3},最小值为 −1-1

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