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高中数学
人教A版(2019)
选择性必修 第二册
第五章 一元函数的导数及其应用
5.3 导数在研究函数中的应用
5.3.2第3课时含参数的函数的最值课后同步检测(基础卷)-2022-2023学年高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第二册(含答案)
文档属性
名称
5.3.2第3课时含参数的函数的最值课后同步检测(基础卷)-2022-2023学年高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第二册(含答案)
格式
zip
文件大小
47.1KB
资源类型
教案
版本资源
人教A版(2019)
科目
数学
更新时间
2023-03-07 14:29:13
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文档简介
5.3.2第3课时含参数的函数的最值课后同步检测(基础卷)
一、单选题
1. 已知函数f(x)=ax3+c,且f′=6,函数在[1,2]上的最大值为20,则c的值为( )
A.1 B.4 C.-1 D.0
2. 函数f=的最大值为( )
A.a B.e
C.e1-a D.ea-1
3. 若函数y=x3+x2+m在[-2,1]上的最大值为,则m等于( )
A.0 B.1 C.2 D.
4. 函数f(x)=3x-x3在[0,m]上的最大值为2,最小值为0,则实数m的取值范围为( )
A.[1,] B.[1,+∞)
C.(1,] D.(1,+∞)
5. 函数f(x)=x3-3ax-a在(0,1)内有最小值,则a的取值范围为( )
A.0≤a<1 B.0
C.-1
6. 若函数f(x)=2x3-6x2+3-a对任意的x∈(-2,2)都有f(x)≤0,则a的取值范围为( )
A.(-∞,3) B.(2,+∞)
C.[3,+∞) D.(0,3)
二、多选题
7. 函数f(x)=x3-3ax-a在(0,1)内有最小值,则a的值可以为( )
A.0 B. C. D.1
8. 已知不等式(x-2)ex≥a对任意的x∈R恒成立,则满足条件的整数a的可能值为( )
A.-4 B.-3 C.-2 D.-1
三、填空题
9. 已知函数f (x)=-x3+2ax2+3x(a>0)的导数f ′(x)的最大值为5,则在点(1,f (1))处的切线方程是________
10. 已知函数f (x)=2ln x+(a>0)。若当x∈(0,+∞)时,f (x)≥2恒成立,则实数a的取值范围是________
11. 已知a≤4x3+4x2+1对任意x∈[-1,1]都成立,则实数a的取值范围是________.
解答题
12. 已知a为常数,求函数f(x)=-x3+3ax(0≤x≤1)的最大值.
13. 已知函数f (x)=aex-ln x-1.
(1)设2是f (x)的极值点,求a的值,并求f (x)的单调区间;
(2)证明:当a≥时,f (x)≥0
14. 已知函数f(x)=2x3-3ax2-2,其中a∈R.
(1)若a=1,求f(x)在[0,2]上的最大值和最小值;
(2)若x=2是函数f(x)的一个极值点,求实数a的值.5.3.2第3课时含参数的函数的最值课后同步检测(基础卷)
一、单选题
1. 已知函数f(x)=ax3+c,且f′=6,函数在[1,2]上的最大值为20,则c的值为( )
A.1 B.4 C.-1 D.0
【解析】由题意得,f′(x)=3ax2,
则f′(1)=3a=6,解得a=2,
所以f′(x)=6x2≥0,
故f(x)在[1,2]上单调递增,
则f(2)=2×23+c=20,解得c=4.
2. 函数f=的最大值为( )
A.a B.e
C.e1-a D.ea-1
【解析】f(x)=,则f′=,
所以当x<1-a时,f′>0,
当x>1-a时,f′<0,
所以f(x)在(-∞,1-a)上单调递增,在(1-a,+∞)上单调递减,
所以fmax=f=ea-1.
3. 若函数y=x3+x2+m在[-2,1]上的最大值为,则m等于( )
A.0 B.1 C.2 D.
【解析】y′=3x2+3x=3x(x+1),
易知当-1
当-2
0,
所以函数y=x3+x2+m在(-2,-1),(0,1)上单调递增,在(-1,0)上单调递减,又当x=-1时,y=m+,
当x=1时,y=m+,
所以最大值为m+=,解得m=2.
4. 函数f(x)=3x-x3在[0,m]上的最大值为2,最小值为0,则实数m的取值范围为( )
A.[1,] B.[1,+∞)
C.(1,] D.(1,+∞)
【解析】∵f(x)=3x-x3,
∴f′(x)=3-3x2=3(1+x)(1-x),
令f′(x)=0,则x=1或x=-1(舍去),
当0≤x<1时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减.
∵函数f(x)在[0,m]上的最大值为2,最小值为0,且f(0)=f()=0,f(1)=2,如图所示,
∴1≤m≤.
5. 函数f(x)=x3-3ax-a在(0,1)内有最小值,则a的取值范围为( )
A.0≤a<1 B.0
C.-1
【解析】因为f′(x)=3x2-3a,则f′(x)=0有解,可得a=x2.
又因为x∈(0,1),所以0
6. 若函数f(x)=2x3-6x2+3-a对任意的x∈(-2,2)都有f(x)≤0,则a的取值范围为( )
A.(-∞,3) B.(2,+∞)
C.[3,+∞) D.(0,3)
【解析】f(x)=2x3-6x2+3-a,f′(x)=6x2-12x=6x(x-2),
令f′(x)=0,得x=0或x=2.
在(-2,0)上f′(x)>0,f(x)单调递增;
在(0,2)上f′(x)<0,f(x)单调递减,
所以f(x)max=f(0)=3-a.因为对任意的x∈(-2,2)都有f(x)≤0,
所以f(x)max=3-a≤0,得a≥3.
二、多选题
7. 函数f(x)=x3-3ax-a在(0,1)内有最小值,则a的值可以为( )
A.0 B. C. D.1
【解析】∵f′(x)=3x2-3a,
且f′(x)=0有解,∴a=x2.
又∵x∈(0,1),∴0
8. 已知不等式(x-2)ex≥a对任意的x∈R恒成立,则满足条件的整数a的可能值为( )
A.-4 B.-3 C.-2 D.-1
【解析】令f=ex,则a≤f(x)min.
f′(x)=(x-1)ex,当x<1时,f′(x)<0;
当x>1时,f′(x)>0.
所以,函数y=f(x)的单调递减区间为(-∞,1),单调递增区间为(1,+∞),
所以f(x)min=f(1)=-e,所以a≤-e.
因此,满足条件的整数a的可能值为-4,-3.
三、填空题
9. 已知函数f (x)=-x3+2ax2+3x(a>0)的导数f ′(x)的最大值为5,则在点(1,f (1))处的切线方程是________
【解析】因为f ′(x)=-2x2+4ax+3=-2(x-a)2+3+2a2,所以f ′(x)max=3+2a2=5,因为a>0,所以a=1.所以f ′(x)=-2x2+4x+3,f ′(1)=-2+4+3=5。又f (1)=-+2+3=,所以所求切线方程为y-=5(x-1),即15x-3y-2=0.
10. 已知函数f (x)=2ln x+(a>0)。若当x∈(0,+∞)时,f (x)≥2恒成立,则实数a的取值范围是________
【解析】f (x)≥2,即a≥2x2-2x2ln x.令g(x)=2x2-2x2ln x,x>0,则g′(x)=2x(1-2ln x)。由g′(x)=0得x=e,且当0
0;当x>e,g′(x)<0,所以当x=e时,g(x)取最大值g(e)=e,所以a≥e.
11. 已知a≤4x3+4x2+1对任意x∈[-1,1]都成立,则实数a的取值范围是________.
【解析】设f(x)=4x3+4x2+1,则f′(x)=12x2+8x=4x(3x+2),由f′(x)=0得x=-或x=0.
又f(-1)=1,=,f(0)=1,f(1)=9,
故f(x)在[-1,1]上的最小值为1.
故a≤1.
解答题
12. 已知a为常数,求函数f(x)=-x3+3ax(0≤x≤1)的最大值.
【解析】f′(x)=-3x2+3a=-3(x2-a).
若a≤0,则f′(x)≤0,函数f(x)单调递减,
所以当x=0时,f(x)有最大值f(0)=0.
若a>0,则令f′(x)=0,解得x=±.
因为x∈[0,1],
所以只考虑x=的情况.
①若0<<1,即0
x 0 (0,) (,1) 1
f′(x) + 0 -
f(x) 0 ↗ 2a ↘ 3a-1
②若≥1,即a≥1,则当0≤x≤1时,f′(x)≥0,函数f(x)在[0,1]上单调递增,当x=1时,f(x)有最大值f(1)=3a-1.
综上可知,当a≤0,x=0时,f(x)有最大值0,
当0
当a≥1,x=1时,f(x)有最大值3a-1.
13. 已知函数f (x)=aex-ln x-1.
(1)设2是f (x)的极值点,求a的值,并求f (x)的单调区间;
(2)证明:当a≥时,f (x)≥0
【解析】(1)函数f (x)的定义域为(0,+∞),
f ′(x)=aex-.
由题设,知f ′(2)=0,所以a=.
从而f (x)=ex-ln x-1,
f ′(x)=ex-。
当0
当x>2时,f ′(x)>0.
所以f (x)的单调递减区间为(0,2),单调递增区间为(2,+∞).
(2)证明:当a≥时,f (x)≥-ln x-1.
设g(x)=-ln x-1,
则g′(x)=-.
当0
当x>1时,g′(x)>0.
所以1是g(x)的极小值点,也是最小值点。
故当x>0时,g(x)≥g(1)=0.
因此,当a≥时,f (x)≥0.
14. 已知函数f(x)=2x3-3ax2-2,其中a∈R.
(1)若a=1,求f(x)在[0,2]上的最大值和最小值;
(2)若x=2是函数f(x)的一个极值点,求实数a的值.
【解析】(1)当a=1时,f(x)=2x3-3x2-2,f′(x)=6x2-6x,
令f′(x)=6x2-6x=0,得x1=0,x2=1,
列表:
x 0 (0,1) 1 (1,2) 2
f′(x) 0 - 0 +
f(x) -2 减 -3 增 2
由表可知,函数f(x)在[0,2]上最大值为2,最小值为-3.
(2)f′(x)=6x2-6ax,因为x=2是函数f(x)的一个极值点,
所以f′(2)=0,解得a=2.
当a=2时,f′(x)=6x2-12x,令f′(x)=0,解得x1=0,x2=2.
列表:
x 0 (0,2) 2 (2,+∞)
f′(x) + 0 - 0 +
f(x) 增 极大 值f(0) 减 极小 值f(2) 增
因此,当a=2时,x=2是函数f的一个极值点.
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同课章节目录
第四章 数列
4.1 数列的概念
4.2 等差数列
4.3 等比数列
4.4* 数学归纳法
第五章 一元函数的导数及其应用
5.1 导数的概念及其意义
5.2 导数的运算
5.3 导数在研究函数中的应用
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