专题3.3 导数与函数的极值、最值
一、核心知识:
1.函数的极值
(1)函数的极小值
如果对附近的所有点都有,而且在点附近的左侧,右侧,则称是函数的一个极小值,记作.
(2)函数的极大值
函数在点附近有定义,如果对附近的所有点都有,而且在点附近的左侧,右侧,则称是函数的一个极大值,记作.
(3)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.
2.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)求函数在区间上的最大(小)值的步骤:
①求在内的极值(极大值或极小值);
②将的各极值与和比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
3.不等恒(能)成立问题的常用结论:
(1)若函数在区间D上存在最小值和最大值,则
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
(2)若函数在区间D上不存在最大(小)值,且值域为,则
不等式在区间D上恒成立.
不等式在区间D上恒成立.
(3)若函数在区间D上存在最小值和最大值,即,则对不等式有解问题有以下结论:
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
(4)若函数在区间D上不存在最大(小)值,如值域为,则对不等式有解问题有以下结论:
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解
二、考点聚焦:
考点一:利用导数求函数的极值(点)
经典例题:
1.(多选)函数的极值点是( )
A. B. C. D.
2.已知函数,则函数的极小值点为( )
A.或 B. C. D.
3.(多选)已知函数的极值点为,则( )
A. B. C. D.
4.函数的极值为( )
A. B. C. D.3
5.(2025·浙江嘉兴·二模)已知函数的极小值是,则实数( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.函数在处有极小值5,则( )
A. B. C.或 D.或3
7.(2025·山东聊城·模拟预测)若在上的极大值大于1,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
变式训练:
1.函数的极值点为 .
2.函数的极值点为( )
A. B.0 C. D.
3.函数的极小值为( )
A. B. C.15 D.17
4.函数的极小值是 .
5.已知函数,则的极小值为( )
A.2 B. C. D.
6.(2023·广东汕头·一模)函数的一个极值点为1,则的极大值是 .
7.(2025·河南新乡·三模)已知函数的极小值为,则实数的值为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
8.(2025·吉林长春·一模)已知函数的极大值为,则( )
A. B. C. D.
9.函数在处取得极大值,则的单调增区间为( )
A. B. C. D.
10.函数在时有极值10,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
11.已知函数在处有极值2,则( )
A. B.6 C.2 D.
12.函数在处有极值10,则点为( )
A. B. C.或 D.不存在
考点二:利用导数求函数的最值
经典例题:
1.(2025·甘肃兰州·一模)函数在上的最小值为 .
2.(2025·江苏南京·三模)已知函数,则当时,的最大值为( )
A. B. C. D.
3.(2025·河南驻马店·模拟预测)函数在区间上的最大值为( )
A. B. C. D.
4.(2021年全国新高考I卷)函数的最小值为 .
5.(2024·陕西渭南·预测)已知函数在区间上的最小值为1,则实数a的值为( )
A.-2 B.2 C.-1 D.1
6.(2024·宁夏·模拟预测)已知(为常数)在上有最大值3,则函数在上的最小值为( )
A. B. C. D.
7.(2025·四川成都·模拟预测)若函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2023·安徽·三模)已知函数,若,则的最小值是( )
A. B. C. D.
9.(2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)已知函数在处有最小值,最小值小于,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式训练:
1.函数的最小值为 .
2.已知函数,则在上的最大值为 .
3.若函数在区间上的最大值、最小值分别为m,n,则 .
4.(2025·陕西安康·三模)函数的最小值为 .
5.函数在区间上的最大值为( )
A.1 B. C. D.
6.函数在区间上的最大值为 .
7.已知函数在区间上的最小值为,则的值为( )
A.1 B. C. D.
8.(2023·陕西宝鸡·模拟预测)当时,函数取得最大值,则( )
A. B. C. D.1
9.若函数有最大值,则实数的值是( )
A.1 B. C.4 D.
10.(2025·重庆·模拟预测)若,的最小值为,则( )
A. B. C.或 D.
11.已知函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数的值域为,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.
13.(2022·辽宁丹东·一模)设,若函数的最小值为,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
考点三:利用导数判断函数单调性及极值
经典例题:
1.已知函数的导函数图象如图所示,则( )
A.在上单调递增 B.在处取得极大值
C.在上单调递增 D.在处取得最小值
2.(多选)已知函数的定义域为且导函数为,如图是函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.函数的单调递增区间是 B.函数的单调递增区间是
C.是函数的极小值点 D.是函数的极小值点
3.(多选)已知函数,,则的图象可能是( )
A. B. C. D.
4.(2024·辽宁·三模)下列函数中,既是定义域上的奇函数又存在极小值的是( )
A. B. C. D.
5.(多选)设函数,则( )
A.有两个极大值点 B.有两个极小值点
C.是的极大值点 D.是的极小值点
变式训练:
1.已知函数,其导函数的图象如图所示,则( )
A.有2个极值点 B.在处取得极小值
C.有极大值,没有极小值 D.在上单调递减
2.如图是函数的导函数的图象,下列结论正确的是( )
A.在处取得极大值 B.是函数的极值点
C.是函数的极小值点 D.函数在区间上单调递减
3.(多选)(2022年新高考全国I卷)已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
4.(多选)(2024年新课标全国Ⅰ卷题)设函数,则( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.当时, D.当时,
5.(2024年新课标全国Ⅱ卷)设函数,则( )
A.当时,有三个零点
B.当时,是的极大值点
C.存在a,b,使得为曲线的对称轴
D.存在a,使得点为曲线的对称中心
6.(多选)(2023年新课标全国Ⅰ卷)已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
考点四:由函数极值点求参
经典例题:
1.(2025高考·全国II卷)若是函数的极值点,则
2.已知函数在处取得极小值,则m的值为( )
A. B.1 C.或1 D.或2
3.(2024·广西·二模)已知是函数的极小值点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(2025·重庆·三模)已知函数的一个极小值点为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.已知函数在处取得极小值,是的导函数,则( )
A. B. C. D.
变式训练:
1.若函数在处取得极小值,则( )
A.4 B.2 C.-2 D.-4
3.已知函数在处有极大值,则c的值为( )
A.2 B.6 C.2或6 D.-2
4.函数的极值点为,则实数 .
5.(2023·广西·模拟预测)函数在处取得极小值,则极小值为( )
A.1 B.2 C. D.
6.(2024·宁夏银川·一模)若函数在处取得极大值,则的极小值为( )
A. B. C. D.
7.函数在处有极小值,则的值等于( )
A.0 B. C. D.6
8.(2023·贵州遵义·三模)函数在处取得极值0,则( )
A.0 B. C.1 D.2
9.(2024·河北秦皇岛·三模)已知0是函数的极大值点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
10.若是函数的极值点,则( )
A.大于0 B.小于0 C.大于等于0 D.小于等于0
11.(2025·江西·二模)在等比数列中,,是函数的两个极值点,若,则的值为 .
12.设等比数列中,,使函数在时取得极值,则的值是( )
A.或 B.或 C. D.
考点五:根据函数极值的存在性求参数范围
经典例题:
1.(2025·甘肃白银·三模)若函数在区间上有极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2024·江苏南通·二模)若函数有大于零的极值点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.已知函数在上有唯一的极值点,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2025·广东汕头·二模)若函数有两个极值点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(多选)已知函数有极大值和极小值,则实数a的值可以是( )
A. B. C.6 D.8
6.(多选)(2023年全国Ⅱ卷)若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
7.(2023·河北唐山·二模)抛掷一个质地均匀的骰子两次,记第一次得到的点数为a,第二次得到的点数为b,则函数没有极值点的概率为( )
A. B. C. D.
变式训练:
1.(2014·福建福州·一模)若函数在区间内有极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2024·重庆·模拟预测)若函数有极值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知函数在上存在极值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.已知函数,则在区间上存在极值的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
5.(2024·辽宁葫芦岛·一模)已知函数在上无极值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2024·四川绵阳·三模)若函数有唯一极值点,则下列关系式一定成立的是( )
A. B. C. D.
7.(2025·广西北海·模拟预测)若函数有两个极值点,则的取值范围是 .
8.若函数有极大值,则( )
A. B. C. D.
9.(2024·广东佛山·二模)若函数()既有极大值也有极小值,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
10.函数在上存在极大值和极小值,且,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
考点六:根据函数最值的存在性求参数范围
经典例题:
1.函数在区间上存在最值,则实数a的取值范围为( ).
A. B. C. D.
2.(2022·四川凉山·三模)函数,若在上有最小值,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知函数,若在区间上的最大值为28,则实数k的值可以是( )
A. B. C. D.
4.已知函数,存在最小值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.若函数在区间内有最小值,则实数的取值范围是 .
6.若函数在区间上存在最值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.或
7.(2025·新疆·三模)已知函数,若在区间上有最大值,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2024·新疆·模拟预测)已知函数存在最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式训练:
1.已知函数在上的最大值为,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·湖南·开学考试)已知函数在区间上有最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.函数在区间上有最小值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.函数在区间内存在最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(23-24高三下·福建·开学考试)已知函数在区间上存在最小值,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.(23-24高三上·辽宁·阶段)已知函数,若在内存在最小值,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.已知函数在区间内有最值,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2025·四川自贡·三模)函数,若在有最大值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(2025·江苏宿迁·二模)若函数有最大值,则的最大值为( )
A. B. C. D.
10.(2022·河南·模拟预测)已知函数无最大值,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
三、达标检测:
《导数与函数的极值、最值》小题检测
(限时30分钟,满分73分)
一、单选题(每小题5分,共40分)
1.已知函数的导函数的图象如图所示,则的极值点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(2025·江苏南京·三模)已知函数,则当时,的最大值为( )
A. B. C. D.
3.(2019·四川眉山·三模)已知函数,则的极大值点为( )
A. B. C. D.
4.(2021·河南开封·三模)设函数,若的极小值为,则( )
A. B. C. D.2
5.若函数在内有极小值,则的取值范围为
A. B. C. D.
6.(2023·河北唐山·二模)抛掷一个质地均匀的骰子两次,记第一次得到的点数为a,第二次得到的点数为b,则函数没有极值点的概率为( )
A. B. C. D.
7.(2024·陕西铜川·三模)若函数有两个极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.(2021·宁夏银川·三模)已知函数,.对于任意,且,都有.则实数的最大值是( )
A. B. C. D.1
二、多选题(每小题6分,共18分)
9.函数的定义域为R,它的导函数的部分图象如图所示,则下面结论正确的是( )
A.在上函数为增函数 B.在上函数为增函数
C.在上函数有极大值 D.是函数在区间上的极小值点
10.(2024·四川成都·模拟预测)已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有一个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
11.(2022·全国·模拟预测)已知函数(a为实数),且,则在区间上的极值点的个数可能为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.若函数在处取极值,则
13.若函数在区间内恰有一个极值点,则实数的取值范围为 .
14.(2022·河北·模拟预测)已知,函数在上的最小值为1,则 .
答题卡
班级: 姓名: 总分:
题号: 1 2 3 4 5 6 7 8
答案:
题号: 9 10 11 题号: 12 13 14
答案: 答案:专题3.3 导数与函数的极值、最值
一、核心知识:
1.函数的极值
(1)函数的极小值
如果对附近的所有点都有,而且在点附近的左侧,右侧,则称是函数的一个极小值,记作.
(2)函数的极大值
函数在点附近有定义,如果对附近的所有点都有,而且在点附近的左侧,右侧,则称是函数的一个极大值,记作.
(3)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.
2.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)求函数在区间上的最大(小)值的步骤:
①求在内的极值(极大值或极小值);
②将的各极值与和比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
3.不等恒(能)成立问题的常用结论:
(1)若函数在区间D上存在最小值和最大值,则
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
(2)若函数在区间D上不存在最大(小)值,且值域为,则
不等式在区间D上恒成立.
不等式在区间D上恒成立.
(3)若函数在区间D上存在最小值和最大值,即,则对不等式有解问题有以下结论:
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
(4)若函数在区间D上不存在最大(小)值,如值域为,则对不等式有解问题有以下结论:
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解
二、考点聚焦:
考点一:利用导数求函数的极值(点)
经典例题:
1.(多选)函数的极值点是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【详解】由得:,令,则,当时,,当时,,故均是函数的极值点,故选ABC
2.已知函数,则函数的极小值点为( )
A.或 B. C. D.
【答案】D
【详解】由求导得,,因,由可得或,
当时,,在上单调递增;当时,,在上单调递减;当时,,在上单调递增;故在处取得极大值,在处取得极小值.即函数的极小值点为.故选:D.
3.(多选)已知函数的极值点为,则( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【详解】对于A项,由已知可得,,令,则,当时,,所以在上单调递减;当时,,所以在上单调递增,所以,在时,有极小值,且,故A项正确;对于B项,由A知,故B项错误;对于C项,因为,,所以,所以,即,故C项错误;对于D项,由C知,故D项正确.故选:AD.
4.函数的极值为( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【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,故的极小值为,无极大值,故选:A
5.(2025·浙江嘉兴·二模)已知函数的极小值是,则实数( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】,令得或,当时,,在R上单调递增,无极值;当即时,时,,单调递增,时,,单调递增,时,,单调递减,得在处取得极小值,即,解得;当即时,时,,单调递增,时,,单调递增,时,,单调递减,得在处取得极小值,即,不满足题意;综上,实数.故选:C.
6.函数在处有极小值5,则( )
A. B. C.或 D.或3
【答案】A
【详解】,由题意得,即,解得或,当时,,当时,,单调递减,当时,,单调递增,所以时,取得极小值,符合题意;当时,,当时,,单调递增,当时,,单调递减,所以时,取得极大值,不符合题意;所以,.故选:.
7.(2025·山东聊城·模拟预测)若在上的极大值大于1,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,当时,,在定义域上单调递减,无极值点,当时,,在定义域上单调递增,无极值点,当时,因为,,而在单调递减,所以存在,使,在上,,单调递增,在上,,单调递减,于是是在上的极大值点,此时,即,由题意,,即,设,则,于是在上单调递增,又,所以,.故选:C.
变式训练:
1.函数的极值点为 .
【答案】
【详解】函数定义域为 ,求导得:在内 ,单调递减;在内 ,单调递增.是函数的极小值点,没有其它极值点.故答案为:.
2.函数的极值点为( )
A. B.0 C. D.
【答案】A
【详解】由题可得,令,解得.因为是函数的变号零点,
因此是函数的极值点.故选:A.
3.函数的极小值为( )
A. B. C.15 D.17
【答案】B
【详解】由函数,求导得,令,得,当时, ,函数单调递增;当时, ,函数单调递减;当时, ,函数单调递增;
所以是极小值点,所以函数的极小值为.故选:B
4.函数的极小值是 .
【答案】
【详解】,令,得或,令,得,所以函数在上单调递增,在上单调递减,所以函数的极小值是.故答案为:.
5.已知函数,则的极小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【详解】函数的定义域为,因为,所以,
令,则,解得或(舍),
x 2
- 0 +
单调递减 极小值 单调递增
由此表可知,当时,的取得极小值为.故选:D.
6.(2023·广东汕头·一模)函数的一个极值点为1,则的极大值是 .
【答案】4
【详解】定义域为R,,由题意得,,解得,故,令,解得,令得,或,单调递增,
令得,,单调递减,故在处取得极大值,极大值为.故答案为:4
7.(2025·河南新乡·三模)已知函数的极小值为,则实数的值为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】A
【详解】由已知得,令,得,当时,单调递减,
当或时,单调递增,所以的极小值为,解得.故选:A.
8.(2025·吉林长春·一模)已知函数的极大值为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意,,则,令,解得或,当时,在,上满足,单调递增,在上满足,单调递减,所以在处取得极大值,,解得,当时,在,上满足,单调递增,在上满足,单调递减,所以在处取得极大值,,不符合题意,当时,,在R上单调递增,无极值,不符合题意,综上所述,.故选:D.
9.函数在处取得极大值,则的单调增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为, ,因为在处取得极大值,
所以,解得,故,定义域为,,当时,,单调递增;当时,,单调递减;当时,,单调递增;故的单调增区间为.故选:B.
10.函数在时有极值10,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【详解】由题意,因为函数在时有极值10,所以,消去可得,解得或,当时,,,此时在上单调递增,不存在极值,不符合题意;当时,,,或,,所以函数在上单调递增,在上单调递减,所以函数在处取得极小值,故满足题意.故选B.
11.已知函数在处有极值2,则( )
A. B.6 C.2 D.
【答案】B
【详解】,因为函数在处有极值2,所以,即,解得,则,故当时,,当时,,所以函数在处有极小值,所以,所以.故选:B
12.函数在处有极值10,则点为( )
A. B. C.或 D.不存在
【答案】B
【详解】,则,即,解得或,当时,,此时在定义域上为增函数,无极值,舍去.当,,令,解得或,当时,,此时单调递减;当时,,此时单调递增;则为极小值点,符合题意.故点为,故选:B
考点二:利用导数求函数的最值
经典例题:
1.(2025·甘肃兰州·一模)函数在上的最小值为 .
【答案】/
【详解】因为,又,由,得到,由,得到,即在区间上单调递增,在区间上单调递减,又,,所以在上的最小值为.故答案为:.
2.(2025·江苏南京·三模)已知函数,则当时,的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,可得,当时,;当时,;故在上单调递增,在上单调递减,故当时,在时取得极大值,也即最大值.故选:B
3.(2025·河南驻马店·模拟预测)函数在区间上的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,,,,即,
在上单调递增,.故选:D.
4.(2021年全国新高考I卷)函数的最小值为 .
【答案】1
【详解】由题设知:定义域为,∴当时,,此时单调递减;当时,,有,此时单调递减;当时,,有,此时单调递增;又在各分段的界点处连续,
∴综上有:时,单调递减,时,单调递增;∴故答案为:1.
5.(2024·陕西渭南·预测)已知函数在区间上的最小值为1,则实数a的值为( )
A.-2 B.2 C.-1 D.1
【答案】D
【详解】由题意可知:,所以当时,则在上单调递增,
所以.故选:D.
6.(2024·宁夏·模拟预测)已知(为常数)在上有最大值3,则函数在上的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由得,故当时,,在区间上单调递增,当时,,在区间上单调递减,故当时,取得最大值,即,此时,当,,当时,故最小值为,故选:C
7.(2025·四川成都·模拟预测)若函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】当.则,此时在,单调递增,在单调递减.当时,若,当,,不合题意;当时,,,则值域为符合题意;当时,要使的值域是,则要求的最小值为.则必定先有,得,即,此时在上单调性为上单调递减,单调递增,有最小值符合题意.故.故选:A.
8.(2023·安徽·三模)已知函数,若,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,,当时,恒成立,则单调递减,,显然不恒成立;当时,时,,函数单调递减;时,,函数单调递增,∴,∵,∴,∴,令,,,时,;时,.在区间上单调递减,在区间上单调递增,∴,即的最小值是.故选:B.
9.(2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)已知函数在处有最小值,最小值小于,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】函数的定义域为,且,由于函数在有最小值,则函数在取极小值,则,所以,即,当时,对任意的恒成立,,不合乎题意;当时,由可得,由可得,此时函数的减区间为,增区间为,此时函数在处取得极小值,即最小值,合乎题意;当时,由可得,由可得,此时函数的减区间为,增区间为,此时函数在处取得极大值,不合乎题意.所以,由题意可得,则,解得,因此,.故选:C.
变式训练:
1.函数的最小值为 .
【答案】
【解析】函数,当时,,单调递增,当时,,单调递增,当时,,单调递减,所以,,所以的最小值为.故答案为:.
2.已知函数,则在上的最大值为 .
【答案】
【详解】,令,得或.当时,,当时,,所以在上单调递减,在上单调递增.因为,所以.故答案为:.
3.若函数在区间上的最大值、最小值分别为m,n,则 .
【答案】20
【详解】函数,,求导得,当时,,函数单调递减,当时,,函数单调递增,因此,而,则,所以.故答案为:20
4.(2025·陕西安康·三模)函数的最小值为 .
【答案】/
【详解】,,令,得,当时,,单调递减,当时,,单调递增,所以当时,函数取得最小值.
故答案为:
5.函数在区间上的最大值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【详解】由,求导得,当时,,当时,即在上单调递增, 在上单调递减,故.故选:C.
6.函数在区间上的最大值为 .
【答案】
【详解】由,所以,当时,,所以,则在单调递减,所以.故答案为:.
7.已知函数在区间上的最小值为,则的值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以,当时,则,所以在单调递增,此时函数最小值为,解得,不符合题意,舍去;当时,令,得;令,得;所以在上单调递减,在单调递减增,
①当时,在区间上单调递增,所以最小值为,不符合题意舍去;②当时,在上先减后增,所以最小值为,解得;③当时,在上单调递减,所以最小值为,解得,不符合题意,舍去,综上所述.故选:D.
8.(2023·陕西宝鸡·模拟预测)当时,函数取得最大值,则( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【详解】因为函数定义域为,所以依题可知,,而,所以,即 ,所以 ,因此当时,,故函数在递增;时,,故函数在上递减,时取最大值,满足题意,即有 ;故选:C.
9.若函数有最大值,则实数的值是( )
A.1 B. C.4 D.
【答案】B
【详解】, 令,得临界点(因,舍去),当时,当时,,当时,,所以在上单调递减,在上单调递增,此时无最大值,当时,当时,,当时,,所以在上单调递增,在上单调递减,所以,又因为,所以,满足题意,故选:.
10.(2025·重庆·模拟预测)若,的最小值为,则( )
A. B. C.或 D.
【答案】A
【详解】令,则,令,则,当时,,则在上单调递减,显然无最小值,不符;当时,令,则,若,时,,则在上单调递增,故,不符;若,时,在上,即在上单调递减,在上,即在上单调递增,所以,则,可得,又,可得;综上,.故选:A
11.已知函数的值域为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】当时,在上单调递增,,,则在上值的集合是,当时,,,当时,,当时,,即在上单调递减,在上单调递增,,,则在上值的集合为,因函数的值域为,于是得,则,解得,所以实数的取值范围是.故选D
12.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数的值域为,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】A
【详解】当时,是单调减函数.∴的值域为;当时,若,则,是单调增函数,的值域为,不符合题意,当时,令,得,令,得,函数在上单调递减,在上单调递增,,由题意知,即,解得,所以.故选:A.
13.(2022·辽宁丹东·一模)设,若函数的最小值为,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】若,当时,为增函数,且,不符合题意.若,最小值为.若,当时,的最小值为.当时,,若,则,若,则,在在,在上递增,故的最小值为.由,,,设,它在上是增函数,且,所以的解是.可得综上,常数的取值范围为.故选B.
考点三:利用导数判断函数单调性及极值
经典例题:
1.已知函数的导函数图象如图所示,则( )
A.在上单调递增 B.在处取得极大值
C.在上单调递增 D.在处取得最小值
【答案】B
【详解】由图可知,当时,,单调递减,故A错误;当时,,单调递增,时,,单调递减,所以在处取得极大值,故B正确;C错误;时,,单调递增,所以和处取得极小值,最小值不能确定,故D错误;故选:B.
2.(多选)已知函数的定义域为且导函数为,如图是函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.函数的单调递增区间是 B.函数的单调递增区间是
C.是函数的极小值点 D.是函数的极小值点
【答案】BD
【详解】由图可得函数的零点为,当时,,故在上单调递增;当时,,故在上单调递减;当时,,故在上单调递减;当时,,故在上单调递增,故A错误,B正确;是函数的极大值点,是函数的极小值点,故C错误,D正确.
故选:BD.
3.(多选)已知函数,,则的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【详解】,则,所以有两个极值点,,且.故选:BD.
4.(2024·辽宁·三模)下列函数中,既是定义域上的奇函数又存在极小值的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对A,,,故为偶函数,不符题意;对B,,为奇函数,,得,当时,,时,故的极小值,故B正确;对C,为偶函数,不符题意;对D,无极值,不符题意,故选:B
5.(多选)设函数,则( )
A.有两个极大值点 B.有两个极小值点
C.是的极大值点 D.是的极小值点
【答案】BC
【详解】根据题意,可得,于是
x 1
0 0 0
极小值 极大值 极小值
因此函数有2个极小值点,以及1个极大值点.故选:BC
变式训练:
1.已知函数,其导函数的图象如图所示,则( )
A.有2个极值点 B.在处取得极小值
C.有极大值,没有极小值 D.在上单调递减
【答案】C
【详解】由导函数的图象可知,当时,,仅时,;当时,,所以函数在上单调递增,在上单调递减,所以函数只有一个极值大点,无极小值点,所以有极大值,没有极小值,故ABD错误,C正确.故选:C.
2.如图是函数的导函数的图象,下列结论正确的是( )
A.在处取得极大值 B.是函数的极值点
C.是函数的极小值点 D.函数在区间上单调递减
【答案】C
【详解】由图象可知:当时,单调递减,当时,单调递增,
故是函数的极小值点,无极大值.故选:C
3.(多选)(2022年新高考全国I卷)已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
【答案】AC
【详解】由题,,令得或,令得,
所以在,上单调递增,上单调递减,所以是极值点,故A正确;因,,,所以,函数在上有一个零点,当时,,即函数在上无零点,综上所述,函数有一个零点,故B错误;令,该函数的定义域为,,则是奇函数,是的对称中心,将的图象向上移动一个单位得到的图象,所以点是曲线的对称中心,故C正确;令,可得,又,当切点为时,切线方程为,当切点为时,切线方程为,故D错误.故选:AC.
4.(多选)(2024年新课标全国Ⅰ卷题)设函数,则( )
A.是的极小值点 B.当时,
C.当时, D.当时,
【答案】ACD
【详解】对A,因为函数的定义域为R,而,易知当时,,当或时,,函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,故是函数的极小值点,正确;对B,当时,,所以,而由上可知,函数在上单调递增,所以,错误;对C,当时,,而由上可知,函数在上单调递减,
所以,即,正确;对D,当时,,所以,正确;
故选:ACD.
5.(2024年新课标全国Ⅱ卷)设函数,则( )
A.当时,有三个零点
B.当时,是的极大值点
C.存在a,b,使得为曲线的对称轴
D.存在a,使得点为曲线的对称中心
【答案】AD
【详解】A选项,,由于,故时,故在上单调递增,时,,单调递减,则在处取到极大值,在处取到极小值,由,,则,根据零点存在定理在上有一个零点,又,,则,则在上各有一个零点,于是时,有三个零点,A选项正确;B选项,,时,,单调递减,时,单调递增,此时在处取到极小值,B选项错误;C选项,假设存在这样的,使得为的对称轴,即存在这样的使得,即,根据二项式定理,等式右边展开式含有的项为,于是等式左右两边的系数都不相等,原等式不可能恒成立,于是不存在这样的,使得为的对称轴,C选项错误;D选项,
方法一:利用对称中心的表达式化简
,若存在这样的,使得为的对称中心,则,事实上,
,于是即,解得,即存在使得是的对称中心,D选项正确.
方法二:直接利用拐点结论
任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,,,,由,于是该三次函数的对称中心为,
由题意也是对称中心,故,即存在使得是的对称中心,D选项正确.
故选:AD
6.(多选)(2023年新课标全国Ⅰ卷)已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
【答案】ABC
【详解】方法一:因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,令,又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,不妨令,显然符合题设条件,此时无极值,故错误.
方法二:因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,令,又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,当时,对两边同时除以,得到,
故可以设,则,当肘,,则,令,得;令,得;故在上单调递减,在上单调递增,因为为偶函数,所以在上单调递增,在上单调递减, 显然,此时是的极大值,故D错误.
故选:.
考点四:由函数极值点求参
经典例题:
1.(2025高考·全国II卷)若是函数的极值点,则
【答案】
【详解】由题意有,所以,
因为是函数极值点,所以,得,当时,,当单调递增,当单调递减,当单调递增,所以是函数的极小值点,符合题意;所以.故答案为:.
2.已知函数在处取得极小值,则m的值为( )
A. B.1 C.或1 D.或2
【答案】A
【详解】求导得,则,解得:或,当时,,由于,,,,所以函数在时有极小值, 当时,,由于,,,,所以函数在时有极大值,故舍去,故选:A.
3.(2024·广西·二模)已知是函数的极小值点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由已知,,令得或,由题意是极小值点,则,若,则时,,单调递减,时,,单调递增,则是函数的极小值点,若,则时,,单调递减,时,,单调递增,则是函数的极大值点,不合题意,综上,,即.故选:A.
4.(2025·重庆·三模)已知函数的一个极小值点为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】已知,当时,,此时;当时,,此时.所以. 对分段函数求导,当时,,对其求导,可得;当时,,对其求导可得. 因为是函数的一个极小值点,所以在左侧附近,在右侧附近.当时,,令,即,解得;当时,,令,即,解得.要使是极小值点,则需满足,解这个不等式,得.所以实数的取值范围是.故选:A.
5.已知函数在处取得极小值,是的导函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】对于A,函数,求导得,函数在R上单调递增,
由,,得,,,A错误;
对于B,由,得,则,B错误;
对于C,,,C正确:
对于D,由,得,则,D错误.
故选:C
变式训练:
1.若函数在处取得极小值,则( )
A.4 B.2 C.-2 D.-4
【答案】A
【详解】由题意可得,则,解得.当时,,当或时,,则在,单调递增,当时,,则在单调递减,所以,函数在处取得极小值,此时.故选:A
3.已知函数在处有极大值,则c的值为( )
A.2 B.6 C.2或6 D.-2
【答案】B
【详解】,且函数在处有极大值,
故,即,解得或2.当时,,令得,或,令得,,故在上单调递增,在上单调递减,故函数在处取得极小值,不符合题意,应舍去;当时,,令得或,令得,,故在上单调递增,在上单调递减,满足在处取得极大值,满足要求.故.故选:B
4.函数的极值点为,则实数 .
【答案】
【详解】,,得,此时.当时,在上单调递减;时,,在上单调递增.所以在处取得极小值,符合题意.故答案为:.
5.(2023·广西·模拟预测)函数在处取得极小值,则极小值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【详解】依题意,,因为函数在处取得极小值,则,解得,此时,当或时,,当,时,因此函数在上单调递增,在上单调递减,所以函数在处取得极小值.故选:C
6.(2024·宁夏银川·一模)若函数在处取得极大值,则的极小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为函数在处取得极大值,则,且,即,所以;所以,,令,则或,由,,,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,.故选:C.
7.函数在处有极小值,则的值等于( )
A.0 B. C. D.6
【答案】A
【详解】由题意得,因为在处有极小值,所以,解得,所以,令,解得或,故函数在和上为增函数,令,解得,
故函数在上为减函数,所以在处有极小值,符合题意,所以,故选:A.
8.(2023·贵州遵义·三模)函数在处取得极值0,则( )
A.0 B. C.1 D.2
【答案】A
【详解】,所以,解得,经检验,满足题意,
所以.故选:A
9.(2024·河北秦皇岛·三模)已知0是函数的极大值点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以,令,可得或,当,即时,令,得或;令,得;所以在,上单调递增,在上单调递减,所以是函数的极大值点,满足题意;当,即时,恒成立,则在上单调递增,没有极值点,不满足题意;当,即时,令,得或;令,得;所以在,上单调递增,在上单调递减,所以是函数的极小值点,不满足题意;综上,,即的取值范围为.故选:A.
10.若是函数的极值点,则( )
A.大于0 B.小于0 C.大于等于0 D.小于等于0
【答案】B
【详解】由函数,得.又因是函数的极值点,即.令,则.
因为,所以当时,;当时,.故在单调递增,在单调递减,故,故小于0.故选:B.
11.(2025·江西·二模)在等比数列中,,是函数的两个极值点,若,则的值为 .
【答案】16
【【详解】的定义域为,,由题意得是方程的两个不相等的正根,故,解得,由韦达定理得,故,因为为等比数列,所以,其中,故,所以,解得,满足要求.故答案为:16
12.设等比数列中,,使函数在时取得极值,则的值是( )
A.或 B.或 C. D.
【答案】D
【详解】由题意,因为在时取得极值,所以,
解得或,当,时,,所以在上单调递增,不合题意,当,时,,所以时,,时,,所以在,上单调递增,在上单调递减,所以当时取得极小值,满足题意,所以,又,,同号,所以.故选:.
考点五:根据函数极值的存在性求参数范围
经典例题:
1.(2025·甘肃白银·三模)若函数在区间上有极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意知在上有变号零点,显然在上单调递增,
故原条件等价于解得,故实数的取值范围是.故选:C
2.(2024·江苏南通·二模)若函数有大于零的极值点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】函数,可得,若,此时单调递增,无极值点,
故,令,解得,当时,,当时,,故是的极值点,由于函数有大于零的极值点,,解得.故选:C.
3.已知函数在上有唯一的极值点,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为满足的实数有且只有一个,所以导函数在区间有且只有一个变号零点.因为,所以由对勾函数的性质可知:在上单调递减,在上单调递增.
即在单调递减,在上单调递增,,则,解之得:.故选:B.
4.(2025·广东汕头·二模)若函数有两个极值点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因时,,函数图象的对称轴为,当时函数在时取得极大值,又因时,,由函数的性质,可知要使还有一个极值,必须使,则由,可得.故选:B.
5.(多选)已知函数有极大值和极小值,则实数a的值可以是( )
A. B. C.6 D.8
【答案】AD
【详解】由题意知有两个不相等的根,所以,
解得或.故A、D正确,B、C错误.故选:AD
6.(多选)(2023年全国Ⅱ卷)若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A. B. C. D.
【答案】BCD
【详解】函数的定义域为,求导得,因为函数既有极大值也有极小值,则函数在上有两个变号零点,而,因此方程有两个不等的正根,于是,即有,,,显然,即,A错误,BCD正确.故选:BCD
7.(2023·河北唐山·二模)抛掷一个质地均匀的骰子两次,记第一次得到的点数为a,第二次得到的点数为b,则函数没有极值点的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,若没有极值点,则,即.由题意知,所有的基本事件为36个,其中满足的有,,,,,,,,,共有9个,所以.故选:A.
变式训练:
1.(2014·福建福州·一模)若函数在区间内有极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】函数,,若函数在区间上有极值点,则在区间内有零点,由可得,因为在上单调递减,在上单调递增,又,,,所以,,当时,,不符合题意,所以实数的取值范围是.故选:C.
2.(2024·重庆·模拟预测)若函数有极值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】函数的定义域为,且,因为函数有极值,所以在上有变号零点,即在上有解(若有两个解,则两个解不能相等),因为二次函数的对称轴为,开口向上,所以只需,解得,即实数的取值范围是.故选:C
3.已知函数在上存在极值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,函数在上存在极值,在该区间有变号零点.即,,单调递减,设,单调递增;单调递减;,
,.故选:B.
4.已知函数,则在区间上存在极值的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,当时,单调递减,当时,单调递增,因此是函数的极大值点,要想在在区间上存在极值,只需,显然四个选项中,只有能推出,但是推不出,
故选:A
5.(2024·辽宁葫芦岛·一模)已知函数在上无极值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意得,,故,因为函数在上无极值,所以在R上恒成立,当时,,设,则,当时,得,当时,得,则在上单调递减,在上单调递增,从而,故,当时,,则.综上,.故选:D.
6.(2024·四川绵阳·三模)若函数有唯一极值点,则下列关系式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,令,,若,则或,此时单调,不存在极值点,故不符合题意,若,则方程有两个实数根,由于有唯一极值点,故只能有一个正实数根,若另一个实数根为0,此时,显然满足条件,
若令一个实数根为负根,则,故 ,结合选项可知,一定成立,故选:C
7.(2025·广西北海·模拟预测)若函数有两个极值点,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】的定义域为,因为有两个极值点,所以函数在上有两个变号零点,令,则,即,所以,令,所以将函数的零点问题转化为的图象和直线的交点问题,求导得,令,则,易知在上单调递增,在上单调递减,,则恒成立,所以当时,在上单调递减;当时,在上单调递增,所以,又因为,则的图象如图所示,要使的图象和直线有两个交点,由图象知,即,所以的取值范围为.
8.若函数有极大值,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,得,当时,,则在上递增,所以无极值,当时,,则在上递减,所以无极值,当时,由,得,当时,,当时,,所以在上递增,在上递减,所以时,取得极大值,当时,由,得,当时,,当时,,所以在上递减,在上递增,所以时,取得极小值,综上,当时,有极大值,故选:B
9.(2024·广东佛山·二模)若函数()既有极大值也有极小值,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】函数的定义域为,,又函数既有极大值也有极小值,所以函数在上有两个零点,由,所以方程有两个不同的正实数,所以,即.故选:B
10.函数在上存在极大值和极小值,且,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题可得,,当时,方程在上有两个不同的实根,且,则,解得;当时,,不满足题意;当时,的图象开口向下,若方程在上有两个不同的实根,则的极大值点大于极小值点,与题意矛盾.综上所述,.故选:C
考点六:根据函数最值的存在性求参数范围
经典例题:
1.函数在区间上存在最值,则实数a的取值范围为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,因为函数,在上单调递增,所以题中问题等价于即解得,故选:D.
2.(2022·四川凉山·三模)函数,若在上有最小值,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意,函数,可得,若时,当时在上单调递减,此时函数在上没有最小值,不符合题意;当时,令,即,画出函数与的图象,如图所示, 结合图象,存在,使得,当时单调递减;当时单调递增,此时函数在上有最小值,符合题意.综上可得,实数a的取值范围是.故选:A
3.已知函数,若在区间上的最大值为28,则实数k的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以,令,解得,所以在和时,,在时,,所以函数在和上单调递增,函数在上单调递减,则在内单调递增,所以在内,最大;在时单调递减,所以在内,最大;在时单调递增,所以在内,最大;因为,且在区间上的最大值为28,所以,即k的取值范围是,故选:A.
4.已知函数,存在最小值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,令得,且时,;时,,时,,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,又,令时,解得或,所以其图象如下:由图可知,时存在最小值,所以,解得,即实数a的取值范围为.故选:
5.若函数在区间内有最小值,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】由题可知:,令,则;令,则或,所以函数在单调递增,在单调递减.极小值为,令,所以或,又函数在区间内有最小值,所以.故答案为:.
6.若函数在区间上存在最值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.或
【答案】C
【详解】,则当时,,当时,,
即在上单调递减,在上单调递增,在处取得最值,则有,
解得.故选:C.
7.(2025·新疆·三模)已知函数,若在区间上有最大值,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】当时,,,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,所以在处取得极大值,若在区间上有最大值,只需即可,解得;当时,,,显然此时,单调递减,不存在有最大值的开区间;当时,,
,当时,,单调递增,当时,,单调递减,所以在处取得极小值,此时也不存在最大值的开区间,故选:D.
8.(2024·新疆·模拟预测)已知函数存在最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】当时,函数单调递减,无最小值;当时,函数
当时,函数,所以单调递增,当时,要使函数存在最小值,即.故选:C.
变式训练:
1.已知函数在上的最大值为,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由可得,函数,的导函数,,若,当时,,函数在上单调递增,的最大值为,不符合题意;若,当时,,函数在上单调递减,当时,,函数在上单调递增,由函数在上的最大值为,可得,所以,又,所以;若,当时,,函数在上单调递减,函数在上的最大值为,满足条件,所以时,函数在上的最大值为.综上所述,的范围是.故选:D.
2.(24-25高三上·湖南·开学考试)已知函数在区间上有最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数,求导得,由在区间上有最小值,得在区间上有变号零点且在零点两侧的函数值左负右正,令,则在区间上有变号零点且在零点两侧的函数值左负右正,因此,解得,所以实数的取值范围是.故选:D
3.函数在区间上有最小值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以当或时,当时,
所以在,单调递增,在单调递减,又,,,,故的图象如图:函数在区间上有最小值,则由图可知,即的取值范围是.故选:D.
4.函数在区间内存在最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,则,则得或;得,则在和上单调递增,在上单调递减,因,则当在内存在最小值时,有得,则实数的取值范围是.故选:C.
5.(23-24高三下·福建·开学考试)已知函数在区间上存在最小值,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意得.当时,得或,当时,,可得函数的单调增区间为,.减区间为,即时,函数取得极小值, 当时,即,解得或,故要使函数在区间上存在最小值,需有,解得,即实数a的取值范围为.故选:A.
6.(23-24高三上·辽宁·阶段)已知函数,若在内存在最小值,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,所以,令,解得或,所以在,内单调递增,在内单调递减,所以极小值为.令,则,所以,由题意得,所以a的取值范围为.故选:C.
7.已知函数在区间内有最值,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,其中,当时,,故在上单调递减,此时在内无最值,当时,若,则,若,则,故在上为增函数,在上为减函数,故在处取最大值,综上所述,实数a的取值范围是.
故选:A.
8.(2025·四川自贡·三模)函数,若在有最大值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,则,令,得或,当,即时,,函数在上单调递增,此时在上没有最大值,不符合题意;当,即时,令,得或,令,得,则函数在和上单调递增,在上单调递减,又,则在没有最大值,不符合题意;当,即时,令,得或,令,得,则函数在和上单调递增,在上单调递减,又,,要使在有最大值,则,解得.综上所述,实数的取值范围是.故选:B.
9.(2025·江苏宿迁·二模)若函数有最大值,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】当时,,则,当时,,此时,函数单调递增,当时,,此时,函数单调递减,则函数在处取得极大值,且极大值为,因为函数函数有最大值,则,解得,因此,实数的最大值为.故选:.
10.(2022·河南·模拟预测)已知函数无最大值,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】令,则,
令,解得或;令,解得,
∴在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,g(-1)=2,g(1)=-2,
据此,作出和y=-2x的图像,
由图可知,当x=a<-1时,函数f(x)无最大值.故选:D.
三、达标检测:
《导数与函数的极值、最值》小题检测
(限时30分钟,满分73分)
一、单选题(每小题5分,共40分)
1.已知函数的导函数的图象如图所示,则的极值点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【详解】因为在左、右两边的导数值均为负数,所以0不是极值点,故由图可知只有2个极值点.故选:C
2.(2025·江苏南京·三模)已知函数,则当时,的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,可得,
当时,;当时,;
故在上单调递增,在上单调递减,
故当时,在时取得极大值,也即最大值.
故选:B
3.(2019·四川眉山·三模)已知函数,则的极大值点为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,故可得 ,
令,因为,故可得或,则当时,;
当时,;所以在区间单调递增,在单调递减,在单调递增,故的极大值点为.故答案为:.
4.(2021·河南开封·三模)设函数,若的极小值为,则( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【详解】由已知得:,令,有,且上递减,上递增,∴的极小值为,即,得.故选:B.
5.若函数在内有极小值,则的取值范围为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解得 .因为函数f(x)=x3-3bx+3b在(0,1)内有极小值,所以.极值点在(0,1)上,所以在递增,在递减;递增;所以在取极小值, ,,故选A.
6.(2023·河北唐山·二模)抛掷一个质地均匀的骰子两次,记第一次得到的点数为a,第二次得到的点数为b,则函数没有极值点的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,若没有极值点,则,即.由题意知,所有的基本事件为36个,其中满足的有,,,,,,,,,共有9个,所以.故选:A.
7.(2024·陕西铜川·三模)若函数有两个极值点,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,令,得.令,则.令,则,即,即.当时,在单调递增;当时,在单调递减.,又当时,;当时,,当时,方程有两个正根,从而函数有两个极值点.故选:B
8.(2021·宁夏银川·三模)已知函数,.对于任意,且,都有.则实数的最大值是( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【详解】因为,所以同号,因此与的单调性相同,因为,所以函数单调递增,因此也单调递增,,因为是增函数,故恒成立.即恒成立.,则,因为故单调递增,,故最小值为.故,则的最大值是.故选:C
二、多选题(每小题6分,共18分)
9.函数的定义域为R,它的导函数的部分图象如图所示,则下面结论正确的是( )
A.在上函数为增函数 B.在上函数为增函数
C.在上函数有极大值 D.是函数在区间上的极小值点
【答案】AC
【详解】由图象可知在区间和上,递增;在区间上,递减.所以A选项正确,B选项错误.在区间上,有极大值为,C选项正确.在区间上,是的极小值点,D选项错误.故选:AC
10.(2024·四川成都·模拟预测)已知函数,则( )
A.有两个极值点 B.有一个零点
C.点是曲线的对称中心 D.直线是曲线的切线
【答案】BC
【详解】选项A:则恒成立,故单调递增,故不存在两个极值点,故选项A错误.选项B:又单调递增,故有一个零点,故选项B正确,选项C:故点是曲线的对称中心,故选项C正确,选项D:令,即,令,则令,则当则当切线斜率为切点为则切线方程为:与不相等,当时同样切线方程不为,故选项D错误.故选:BC.
11.(2022·全国·模拟预测)已知函数(a为实数),且,则在区间上的极值点的个数可能为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】AC
【详解】由得到,因此或,由a的取值范围可知或.当时,函数的导函数.,而恒大于0,即严格单调递增,因此在上只有1个极值点,当时,导函数为.而在上单调递增,,,所以在上仅有一个零点.因此函数在上先单调递减再单调递增,又,,即在上存在一个极值点.同理可知在上也存在一个极值点,因此在上共有3个极值点.综上,此函数在目标区间可能有1或3个极值点.故选:AC
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.若函数在处取极值,则
【答案】3
【详解】=.因为f(x)在1处取极值,所以1是f′(x)=0的根,将x=1代入得a=3.故答案为3 .
13.若函数在区间内恰有一个极值点,则实数的取值范围为 .
【答案】
【详解】由题意,,则,解得
14.(2022·河北·模拟预测)已知,函数在上的最小值为1,则 .
【答案】1
【详解】由题意得,当,即时,,在上递增,故,解得;当,即时,当 时,,递减,当 时,,递增,故,解得,不符合,舍去,综上,.故答案为:1
答题卡
班级: 姓名: 总分:
题号: 1 2 3 4 5 6 7 8
答案: C B A B A A B C
题号: 9 10 11 题号: 12 13 14
答案: AC BC AC 答案: 3 1