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5.3.2函数的极值和最大(小)值---自检定时练--详解版
单选题
1.函数的极值点为( )
A. B. C.3 D.
【答案】A
【分析】求导,根据导数判断函数单调性,然后可得极值点.
【详解】由题知的定义域为,且.
当时,;当时,.
所以在上单调递减,在上单调递增,
故的极小值点为,无极大值点.
故选:A.
2函数的极值点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】先求导函数,再数形结合得出导函数有两个零点,左右正负有变化即可得出极值点个数.
【详解】由题意得,令,得,令,在同一坐标系内作出两函数的图象,如图所示,
由图象可知,函数与的图象有两个交点,则方程有两个不同的根,故有两个不同的根,且两个根左右的单调性不同.
由极值点的定义可知,函数有两个极值点.
故选:C.
3.若是函数的极小值点,则的极大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,由条件可得,即可得到的值,然后代入检验,再由函数极值的求解,代入计算,即可得到结果.
【详解】由可得,
又是函数的极小值点,所以,解得或,
当时,,
当时,,此时单调递增,
当时,,此时单调递减,
即是的极大值点,不符合题意,故舍去;
当时,,
当时,,此时单调递增,
当时,,此时单调递减,
当时,,此时单调递增,
即是的极大值点,是的极小值点,符合题意,
此时,
所以的极大值为.
故选:D
4.已知函数的图像如图所示,是的极值点,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据图象先确定函数解析式,在利用导函数及韦达定理计算即可.
【详解】由函数的图象可知:,
解得,
所以,可得,
由韦达定理及极值点的定义得,
所以.
故选:B.
5.“曲线恒在直线的下方”的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据恒成立,分离参数,然后构造函数,利用导数求解单调性,进而可得最值求解充要条件,即可根据真子集关系求解充分不必要条件.
【详解】由曲线恒在直线下方,可得,
恒成立,
记,
当单调递减,当单调递增,
故,故,
所以“曲线恒在直线的下方”的充要条件是,
结合选项可知 ,
故是“曲线恒在直线的下方”的一个充分不必要条件,
故选:C.
6.若是函数的极值点,在区间上单调递增,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据在区间上单调递增求出得范围,再根据是函数的极值点,确定的值求出解析式,将代入得出答案.
【详解】因为在区间上单调递增,所以,
解得,因为,
所以,且,
解得,又,则,故.
又是的极值点,
所以,解得,
令,解得,故,
则,,故.
故选:B.
多选题
7.已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.的极大值点为
C.的极小值为 D.的极大值为
【答案】AB
【分析】求出函数的导数,再利用导数求出函数的极值进行判断.
【详解】函数的定义域为,且.
当变化时,的变化情况如下表:
3
0 0
增 极大值 减 极小值 增
所以函数有两个极值点,
函数在处取极大值,为极大值点,在处取极小值,为极小值点.
故选:AB
8..设函数,则下列说法正确的是( )
A.定义域是 B. 时,图象位于x轴下方
C.有且仅有两个极值点 D.存在单调递增区间
【答案】BD
【分析】由函数有意义的条件可求得函数的定义域判断A选项;当时,判断函数的符号可判断B选项; 利用导数判断出导函数的零点个数,可判断C选项; 解不等式可判断D选项.
【详解】对于A选项,函数有意义,有,解得且,
则函数的定义域为,A选项错误;
对于B选项,当时,,,则,
即当时,函数图象位于轴下方,B选项正确;
对于C选项,,令.
当时,,,则,
函数在区间上单调递减,无极值点;
当时,,函数在上单调递增,
由于,
由零点存在定理知,存在唯一的,使得.
当时,,;当时,,,
所以,函数存在唯一的极值点,C选项错误;
对于D选项,由C可知,函数在区间上单调递增,D选项正确.
故选:BD.
填空题
9.若函数既有极大值又有极小值,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题首先可通过求导得出,然后根据题意得出,最后通过计算即可得出结果.
【详解】,
令,即.
因为函数有极大值和极小值,
所以方程有两个不相等的实数根,
即,解得或.
故答案为:
10.若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】设,利用导数求出函数的最小值,由,即可求出的取值范围.
【详解】设,则恒成立,,
,
所以,当时,;当时,,
在上单调递减,在上单调递增,
,解得,
即实数的取值范围为.
解答题
11.已知函数,曲线在处与直线相切.
(1)求、的值;
(2)求在上的最大值和最小值.(其中为自然对数的底数)
【答案】(1),
(2)最大值为,最小值为
【分析】(1)由题意可得,可得出关于、的方程组,即可解出这两个未知数的值;
(2)利用导数分析函数在上的单调性,即可求出该函数在区间上的最大值和最小值.
【详解】(1)因为函数,其中,则,
因为曲线在处与直线相切,
所以,,解得.
(2)由(1)可得,所以,,
当时,,当时,,
所以,在上单调递增,在上单调递减,
所以,函数在处取得极大值即最大值,则,
又,,
所以,.
12.已知.
(1)若恒成立,求的范围;
(2)证明不等式:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)先将不等式化为,讨论,,三种情况,结合分离参数的方法,分别求解即可;
(2)先由(1)知恒成立,两边取对数得到,进而可得,整理即可证明结论成立.
【详解】(1),
当时,不等式显然成立,
当时,恒成立,令,则
因此时,,时,,
所以在单调递减,在单调递增,
所以当时,,
当时,恒成立,令,此时恒成立,
所以在单调递减,而时,且,
所以当时,,
综上.
(2)由(1)知恒成立,当且仅当时等号成立,
所以,当且仅当时成立,
所以
所以.
所以.
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5.3.2函数的极值和最大(小)值---自检定时练--学生版
【1】知识清单
函数的极值
一般地,设函数在处可导,且.
(1)如果对于左侧附近的任意,都有,对于右侧附近的任意,都有,那么此时是的极大值点.
(2)如果对于左侧附近的任意,都有,对于右侧附近的任意,都有,那么此时是的极小值点.
(3)如果在的左侧附近与右侧附近均为正号(或均为负号),则一定不是的极值点.
(4)极小值点 极大值点统称为 极值点,极小值和极大值统称为极值.
函数的最大(小)值
(1)函数在区间上有最值的条件:如果在区间上函数的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.
(2)求在区间上的最大(小)值的步骤:
①求函数在区间上的极值;
②将函数的各极值与端点处的函数值比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
【2】微型自检报告
完成时间 不会解答的题号 解答错误的题号 需要重点研究的题目
分钟
【3】自检定时练(建议40分钟)
单选题
1.函数的极值点为( )
A. B. C.3 D.
2函数的极值点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.若是函数的极小值点,则的极大值为( )
A. B. C. D.
4.已知函数的图像如图所示,是的极值点,则等于( )
A. B. C. D.
5.“曲线恒在直线的下方”的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
6.若是函数的极值点,在区间上单调递增,则( )
A. B. C. D.
多选题
7.已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.的极大值点为
C.的极小值为 D.的极大值为
8..设函数,则下列说法正确的是( )
A.定义域是 B. 时,图象位于x轴下方
C.有且仅有两个极值点 D.存在单调递增区间
填空题
9.若函数既有极大值又有极小值,则的取值范围是 .
10.若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为 .
解答题
11.已知函数,曲线在处与直线相切.
(1)求、的值;
(2)求在上的最大值和最小值.(其中为自然对数的底数)
12.已知.
(1)若恒成立,求的范围;
(2)证明不等式:.
【4】核对简略答案,详解请看解析版!
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A C D B C B AB BD
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】(1), (2)最大值为,最小值为
12.【答案】(1) (2)证明见解析
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