第五章 导数及其应用
5.3.2极大值与极小值(提升练)
一、单选题(共5小题,满分25分,每小题5分)
1.函数f(x)=x3-4x+4的极大值为( )
A. B.6
C. D.7
2.设函数在R上可导,其导函数为 ,且函数的图像如题(8)图所示,则下列结论中一定成立的是( )
A 函数有极大值 和极小值
B. 函数有极大值 和极小值
C. 函数有极大值 和极小值
D. 函数有极大值 和极小值
3.“”是“函数在上有极值”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.设a∈R,若函数y=ex+ax有大于零的极值点,则( )
A.a<-1 B.a>-1
C.a>- D.a<-
5.已知函数有两个极值点,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(共3小题,满分15分,每小题5分,少选得3分,多选不得分)
6.定义在的函数,已知是它的极大值点,则以下结论正确的是( )
A.是的一个极大值点 B.是的一个极小值点
C.是的一个极大值点 D.是的一个极小值点
7.定义在上的可导函数的导函数的图象如图所示,以下结论正确的是( )
A. -3是的一个极小值点; B. -2和-1都是的极大值点;
C. 的单调递增区间是; D. 的单调递减区间是.
8.关于函数,其中为自然对数的底数,下列说法正确的是( )
A. 当时,在上单调递增
B. 当时,在上恒成立
C. 对任意,在上一定存在零点
D. 存在,有唯一的极小值
三、填空题(共3小题,满分15分,每小题5分,一题两空,第一空2分)
9.已知函数f(x)=ax3+3x2-6ax+b在x=2处取得极值9,则a+2b=_________.
10.已知函数在处取得极小值,则___________的极大值为____________
11.已知函数有两个极值点,则实数m的取值范围为________.
四、解答题:(本题共3小题,共45分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。)
12.已知函数.
(1)求曲线在点处的切线的方程;
(2)求函数的极值.
13.设,,函数,.若函数有极值但无零点,求实数的取值范围;
14.已知.当时,若在处取得极大值,求实数的取值范围.第五章 导数及其应用
5.3.2极大值与极小值(提升练)
一、单选题(共5小题,满分25分,每小题5分)
1.函数f(x)=x3-4x+4的极大值为( )
A. B.6
C. D.7
【答案】A
【解析】f′(x)=x2-4,令f′(x)=0,得x=±2,当x∈(-∞,-2)时,f′(x)>0;当x∈(-2,2)时,f′(x)<0;当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,所以f(x)的极大值为f(-2)=×(-2)3-4×(-2)+4=. 故选:A
2.设函数在R上可导,其导函数为 ,且函数的图像如题(8)图所示,则下列结论中一定成立的是( )
A 函数有极大值 和极小值
B. 函数有极大值 和极小值
C. 函数有极大值 和极小值
D. 函数有极大值 和极小值
【答案】D
【解析】则函数增;
则函数减;
则函数减;
则函数增;故选:D.
3.“”是“函数在上有极值”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】,则,令,可得.
当时,;当时,.
所以,函数在处取得极小值.
若函数在上有极值,则,.
因此,“”是“函数在上有极值”的充分不必要条件.
故选:A.
4.设a∈R,若函数y=ex+ax有大于零的极值点,则( )
A.a<-1 B.a>-1
C.a>- D.a<-
【答案】A
【解析】因为y=ex+ax,所以y′=ex+a,又函数y=ex+ax有大于零的极值点,则方程y′=ex+a=0有大于零的解,当x>0时,-ex<-1,所以a=-ex<-1.故选:A.
5.已知函数有两个极值点,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为有两个极值点,所以有两个不同实数根,所以有两个不同实数根,所以有两个不同实数根,显然,
所以有两个不同实数根,记,,
当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,所以,
因为时,;当时,;当时,,所以当有两个不同实数根时 ,
所以,所以,故选:D.
二、多选题(共3小题,满分15分,每小题5分,少选得3分,多选不得分)
6.定义在的函数,已知是它的极大值点,则以下结论正确的是( )
A.是的一个极大值点
B.是的一个极小值点
C.是的一个极大值点
D.是的一个极小值点
【答案】AD
【解析】是的极大值点,就是存在正数,使得在上,,在上,.
设,,
当时,,,,同理时,,∴是的一个极大值点,从而是的一个极小值点,是的一个极小值点.不能判定是不是的极值点.
故选:AD.
7.定义在上的可导函数的导函数的图象如图所示,以下结论正确的是( )
A. -3是的一个极小值点; B. -2和-1都是的极大值点;
C. 的单调递增区间是; D. 的单调递减区间是.
【答案】ACD
【解析】当时,,时,
∴是极小值点,无极大值点,增区间是,减区间是.故选:ACD.
8.关于函数,其中为自然对数的底数,下列说法正确的是( )
A. 当时,在上单调递增
B. 当时,在上恒成立
C. 对任意,在上一定存在零点
D. 存在,有唯一的极小值
【答案】CD
【解析】对于A,当时,,,
当时,,故在上单调递减,故A不正确.
对于B,当时,,此时,
因为,故B错误.
对于C,当时,,,
故在上为单调递增函数,又,,
故在上一定存在零点,故C正确.
对于D,取,则,则,
当时,,当时,,
故有唯一的极小值点,故D正确. 故选:CD.
三、填空题(共3小题,满分15分,每小题5分,一题两空,第一空2分)
9.已知函数f(x)=ax3+3x2-6ax+b在x=2处取得极值9,则a+2b=_________.
【答案】-24
【解析】f′(x)=3ax2+6x-6a,因为f(x)在x=2处取得极值9,
所以,即,解得,
所以,故答案为-24.
10.已知函数在处取得极小值,则___________的极大值为____________
【答案】
【解析】由题意得,,
,解得,
, ,
在上单调递增,在上单调递减,
的极大值为. 故答案为:
11.已知函数有两个极值点,则实数m的取值范围为________.
【答案】
由题意得:.
有两个极值点,有两个不等实根,
即有两个不等实根,可等价为与有两个不同交点,
,
当时,;当时,,
在上单调递减,在上单调递增,
;当时,;当时,,
可得图象如下图所示:
由图象可知,若与有两个不同交点,则,
解得:,即实数的取值范围为.
故答案为:.
四、解答题:(本题共3小题,共45分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。)
12.已知函数.
(1)求曲线在点处的切线的方程;
(2)求函数的极值.
【答案】(1);(2)极小值为,极大值为.
【解析】(1)函数定义域为R,
且
,
因为曲线在点处的切线斜率,
又,则切点为,
所以所求切线方程为即.
(2)因为又,由得或,
当和时,,此时为减函数;
当时,,此时为增函数,
由的单调性知函数的极小值为,极大值为.
13.设,,函数,.若函数有极值但无零点,求实数的取值范围;
【答案】
【解析】(Ⅰ)当时,由恒成立,可知函数在定义域单调递增,此时无极值.
当时,由得;由得;得.
于是,为极大值点,且 .
由于函数无零点,因此 ,解得
14.已知.当时,若在处取得极大值,求实数的取值范围.
【答案】
【解析】由已知得,则,
记,则,,令,得.
①若,则,当时,,故函数在上单调递增,且当时,,即;
当时,,即,
又,所以在处取得极小值,不满足题意.
②若,则当时,,故在上单调递增;
当时,,故在上单调递减,所以当时,,即,故在上单调递减,不满足题意.
③若,则,当时,,故上单调递减,
且当时,,即;当时,,即,
又,所以在处取得极大值,满足题意.
综上,实数的取值范围是.