首页
高中语文
高中数学
高中英语
高中物理
高中化学
高中历史
高中道德与法治(政治)
高中地理
高中生物
高中音乐
高中美术
高中体育
高中信息技术
高中通用技术
资源详情
高中数学
苏教版(2019)
选择性必修第一册
第5章 导数及其应用
5.3 导数在研究函数中的应用
【学霸笔记:同步精讲】第5章 5.3 5.3.2 极大值与极小值 课件--2026版高中数学苏教版选必修1
文档属性
名称
【学霸笔记:同步精讲】第5章 5.3 5.3.2 极大值与极小值 课件--2026版高中数学苏教版选必修1
格式
pptx
文件大小
5.4MB
资源类型
试卷
版本资源
苏教版(2019)
科目
数学
更新时间
2025-09-06 11:45:52
点击下载
图片预览
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
文档简介
(共79张PPT)
复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第5章 导数及其应用
5.3 导数在研究函数中的应用
5.3.2 极大值与极小值
学习任务 核心素养
1.了解极大值、极小值的概念.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件.(难点) 2.会用导数求函数的极大值、极小值.(重点) 1.通过对极值点与极值概念的学习,体现了数学抽象的核心素养.
2.借助函数极值的求法,提升逻辑推理、数学运算的核心素养.
“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”.说的是庐山的高低起伏,错落有致,在群山之中,各个山峰的顶端,虽不一定是群山的最高处,但它却是其附近的最高点.由此联想庐山的连绵起伏形成好多的“峰点”与“谷点”.这就是我们这节课研究的函数的极值.
必备知识·情境导学探新知
知识点1 极大值与极小值
(1)极大值:一般地,若存在δ>0,当x∈(x1-δ,x1+δ)时,都有
f (x)____f (x1),则称f (x1)为函数f (x)的一个极大值.
(2)极小值:一般地,若存在δ>0,当x∈(x2-δ,x2+δ)时,都有
f (x)____f (x2),则称f (x2)为函数f (x)的一个极小值.
体验1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)极大值一定比极小值大. ( )
(2)每一个函数都至少有一个极大值或极小值. ( )
(3)单调函数不存在极值. ( )
[提示] (1)极大值不一定比极小值大,∴(1)错误;
(2)有的函数可能没有极值,∴(2)错误;
(3)正确.
×
×
√
知识点2 函数极大值、极小值与函数的导数的关系
(1)极大值与导数的关系
x x1左侧 x1 x1右侧
f ′(x) f ′(x)>0 f ′(x)=0 f ′(x)<0
f (x) ? 极大值f (x1) ?
(2)极小值与导数的关系
x x2左侧 x2 x2右侧
f ′(x) f ′(x)<0 f ′(x)=0 f ′(x)>0
f (x) ? 极小值f (x2) ?
体验2.(多选题)下列四个函数中,在x=0处取得极值的是( )
A.y=x3 B.y=x2+1
C.y=|x| D.y=2x
BC [对于A,y′=3x20,∴y=x3单调递增,无极值;对于B,y′=2x,x>0时y′>0,x<0时y′<0,∴在x=0处取得极小值;对于C,根据图象(图略)知,在(0,+∞)上单调递增,在(-∞,0)上单调递减,∴C符合;对于D,y=2x单调递增,无极值.故选BC.]
√
√
体验3.函数f (x)=x+2cos x在上的极大值为( )
A.f (0) B.f
C.f D.f
√
B [f ′(x)=1-2sin x.
令f ′(x)=0,解得sin x=.
∵x∈,
∴x=.故当x∈[0,)时,f ′(x)>0;当x∈(时,f ′(x)<0.
∴f 是f (x)在上的极大值.]
关键能力·合作探究释疑难
类型1 不含参数的函数求极值
【例1】 【链接教材P215例4】
求下列函数的极值:
(1)y=x3-3x2-9x+5;
(2)y=x3(x-5)2.
[解] (1)∵y′=3x2-6x-9,令y′=0,即3x2-6x-9=0,解得x1=
-1,x2=3.
当x变化时,y′,y的变化情况如下表:
x (-∞,-1) -1 (-1,3) 3 (3,+∞)
y′ + 0 - 0 +
y ? 极大值 ? 极小值 ?
∴当x=-1时,函数y=f (x)有极大值,且f (-1)=10;
当x=3时,函数y=f (x)有极小值,且f (3)=-22.
(2)y′=3x2(x-5)2+2x3(x-5)
=5x2(x-3)(x-5).
令y′=0,即5x2(x-3)(x-5)=0,
解得x1=0,x2=3,x3=5.当x变化时,y′与y的变化情况如下表:
x (-∞,0) 0 (0,3) 3 (3,5) 5 (5,+∞)
y′ + 0 + 0 - 0 +
y ? 无极值 ? 极大值 ? 极小值 ?
∴当x=3时,y极大值=f (3)=108;当x=5时,y极小值=f (5)=0.
【教材原题·P215例4】
求f (x)=x2-x-2的极值.
[解] f ′(x)=2x-1.令f ′(x)=0,解得x=.
列表如表5-3-3所示.
表5-3-3
x 左侧 右侧
f ′(x) — 0 +
f (x) ? 极小值f ?
因此,当x=时,f (x)有极小值f =-.
反思领悟 求函数y=f (x)的极值的步骤
(1)求出函数的定义域及导数f ′(x);
(2)解方程f ′(x)=0,得方程的根x0(可能不止一个);
(3)用方程f ′(x)=0的根,顺次将函数的定义域分成若干个开区间,可将x,f ′(x),f (x)在每个区间内的变化情况列在同一个表格中;
(4)由f ′(x)在各个开区间内的符号,判断f (x)在f ′(x)=0的各个根处的极值情况:
如果左正右负,那么函数f (x)在这个根处取得极大值;
如果左负右正,那么函数f (x)在这个根处取得极小值;
如果导数值在这个根左右两侧同号,那么函数在这个根处不能取得极值.
[跟进训练]
1.求函数f (x)=3x3-3x+1的极值.
[解] f ′(x)=9x2-3,令f ′(x)=0,得x1=-,x2=.当x变化时,
f ′(x),f (x)的变化情况如下表:
x -∞,- - -, ,+∞
f ′(x) + 0 - 0 +
f (x) ? 极大值 ? 极小值 ?
根据上表可知,当x=-时,函数f (x)有极大值为f =1+;当x=时,函数f (x)有极小值为f =1-.
类型2 含参数的函数求极值
【例2】 已知函数f (x)=16x3-20ax2+8a2x-a3,其中a≠0,求f (x)的极值.
[解] ∵f (x)=16x3-20ax2+8a2x-a3,其中a≠0,∴f ′(x)=48x2-40ax+8a2=8(6x2-5ax+a2)=8(2x-a)(3x-a),令f ′(x)=0,得x1=,x2=.①当a>0时,<,则随着x的变化,f ′(x),f (x)的变化情况如下表:
x
f ′(x) + 0 - 0 +
f (x) ? 极大值 ? 极小值 ?
∴当x=时,函数f (x)取得极大值,为f =;当x=时,函数f (x)取得极小值,为f =0.
②当a<0时,<,则随着x的变化,f ′(x),f (x)的变化情况如下表:
x
f ′(x) + 0 - 0 +
f (x) ? 极大值 ? 极小值 ?
∴当x=时,函数f (x)取得极大值,为f =0;
当x=时,函数f (x)取得极小值,为f =.
综上,当a>0时,函数f (x)在x=处取得极大值,在x=处取得极小值0;
当a<0时,函数f (x)在x=处取得极大值0,在x=处取得极小值.
反思领悟 求含参数的函数极值的注意点
求解析式中含有参数的函数极值时,有时需要用分类讨论的思想才能解决问题.讨论的依据有两种:一是看参数是否对f ′(x)的零点有影响,若有影响,则需要分类讨论;二是看f ′(x)在其零点附近的符号的确定是否与参数有关,若有关,则需要分类讨论.
[跟进训练]
2.若函数f (x)=x-a ln x(a∈R),求函数f (x)的极值.
[解] 函数f (x)的定义域为(0,+∞),f ′(x)=1-=.①当a0时,
f ′(x)>0,函数f (x)在(0,+∞)上单调递增,函数f (x)无极值.
②当a>0时,令f ′(x)=0,解得x=a.
当0<x<a时,f ′(x)<0;当x>a时,f ′(x)>0.
故f (x)在x=a处取得极小值,且f (a)=a-a ln a,无极大值.
综上可知,当a0时,函数f (x)无极值;
当a>0时,函数f (x)在x=a处取得极小值a-a ln a,无极大值.
类型3 由极值求参数的值或取值范围
【例3】 (1)已知函数f (x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处取极值10,则a=( )
A.4或-3 B.4或-11
C.4 D.-3
(2)若函数f (x)=x2+(a-1)x-a ln x没有极值,则( )
A.a=-1 B.a0
C.a<-1 D.-1<a<0
√
√
(1)C (2)A [(1)∵f (x)=x3+ax2+bx+a2,∴f ′(x)=3x2+2ax+b.由
题意得即
解得或当时,f ′(x)=3x2-6x+3=
3(x-1)20,故函数f (x)单调递增,无极值,不符合题意.∴a=4.故选C.
(2)f ′(x)=(x-1),x>0,当a0时,+1>0,令f ′(x)<0,得0<x<1;令f ′(x)>0,得x>1.f (x)在x=1处取极小值,不符合题意.当a<0时,方程+1=0必有一个正数解x=-a,
①若a=-1,此正数解x=1,此时f ′(x)=0,f (x)在(0,+∞)上单调递增,无极值,符合题意.
②若a≠-1,此正数解x≠1,f ′(x)=0必有2个不同的正数解,f (x)存在2个极值,不符合题意.综上,a=-1.故选A.]
反思领悟 已知函数极值求参数的方法
对于已知可导函数的极值求参数的问题,解题的切入点是极值存在的条件:若f (x0)是函数的极值,那么f ′(x0)=0,且在x0两侧的导数值异号.
(1)已知可导函数的极值求参数问题的解题步骤:
①求函数的导数f ′(x);
②由f ′(x0)=0,列出方程(组),求解参数.
注意:求出参数后,一定要验证是否满足题目的条件.
(2)对于函数无极值的问题,往往转化为f ′(x)0或f ′(x)0在某区间内恒成立的问题,此时需注意不等式中的等号是否成立.
[跟进训练]
3.若函数f (x)=x(x-m)2在x=2处取得极大值,求函数f (x)的极大值.
[解] ∵f ′(x)=(x-m)(3x-m),且f ′(2)=0,
∴(m-2)(m-6)=0,
即m=2或m=6.
①当m=2时,f ′(x)=(x-2)(3x-2),
由f ′(x)>0,得x<或x>2;
由f ′(x)<0,得<x<2.
∴f (x)在x=2处取得极小值,不合题意,故m=2舍去.
②当m=6时,f ′(x)=(x-6)(3x-6),
由f ′(x)>0,得x<2或x>6;
由f ′(x)<0,得2<x<6.
∴f (x)在x=2处取得极大值,∴f (2)=2×(2-6)2=32.
即函数f (x)的极大值为32.
类型4 极值问题的综合应用
【例4】 已知函数f (x)=x3-3x+a(a为实数),若方程f (x)=0有三个不同实根,求实数a的取值范围.
从函数f (x)=x3-3x+a(a为实数)的图象观察,若方程f (x)=0有三个不同实根,其极大值与极小值应满足什么条件?
[提示] 要使f (x)=0有三个不同实根,则其有极大值大于0,极小值小于0.
[解] 令f ′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1)=0,
解得x1=-1,x2=1.
当x<-1时,f ′(x)>0;
当-1
当x>1时,f ′(x)>0.
所以当x=-1时,f (x)有极大值f (-1)=2+a;
当x=1时,f (x)有极小值f (1)=-2+a.
因为方程f (x)=0有三个不同实根,
所以y=f (x)的图象与x轴有三个交点,如图.
由已知应有解得-2
(-2,2).
[母题探究]
1.(变条件)本例中,若方程f (x)=0恰有两个根,则实数a的值如何求解?
[解] 由例题知,函数的极大值f (-1)=2+a,极小值f (1)=-2+a,
若f (x)=0恰有两个根,则有2+a=0或-2+a=0,所以a=-2或a=2.
2.(变条件)本例中,若方程f (x)=0有且只有一个实根,求实数a的取值范围.
[解] 由例题可知,要使方程f (x)=0有且只有一个实根,只需2+a<0或-2+a>0,即a<-2或a>2.故实数a的取值范围是(-∞,-2)∪(2,+∞).
3.(变条件、变结论)讨论方程=a的根的情况.
[解] 令f (x)=,则定义域为(0,+∞),f ′(x)=.
令f ′(x)=0,得x=e.
当x变化时,f ′(x)与f (x)的变化情况如下表:
x (0,e) e (e,+∞)
f ′(x) + 0 -
f (x) ? ?
因此极大值为f (e)=,函数f (x)没有极小值点.其图象如图.
综上,当0<a<时,=a有两个不同的根;
当a=或a0时,=a只有一个根;
当a>时,=a没有实数根.
反思领悟 利用导数求函数零点的个数
(1)利用导数可以判断函数的单调性;
(2)研究函数的极值情况;
(3)在上述研究的基础上画出函数的大致图象;
(4)直观上判断函数的图象与x轴的交点或两个图象的交点的个数.若含有参数,则需要讨论极值的正负.
1.函数f (x)的定义域为R,它的导函数y=f ′(x)的部分图象如图所示,则下面结论错误的是( )
学习效果·课堂评估夯基础
√
A.在(1,2)上函数f (x)单调递增
B.在(3,4)上函数f (x)单调递减
C.在(1,3)上函数f (x)有极大值
D.f (3)是函数f (x)在区间[1,5]上的极小值
D [由题图可知,当1<x<2时,f ′(x)>0,当2<x<4时,f ′(x)<0,当4<x<5时,f ′(x)>0,
∴f (2)是函数f (x)的极大值,f (4)是函数f (x)的极小值,故A,B,C正确,D错误.]
2.设函数f (x)=xex,则( )
A.f (1)为f (x)的极大值
B.f (1)为f (x)的极小值
C.f (-1)为f (x)的极大值
D.f (-1)为f (x)的极小值
√
D [令f ′(x)=ex+x·ex=(1+x)ex=0,得x=-1.当x<-1时,f ′(x)<0;当x>-1时,f ′(x)>0.故当x=-1时,f (x)取得极小值.]
3.已知函数f (x)=x3+3ax2+3(a+2)x+1既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是________________________.
(-∞,-1)∪(2,+∞) [f ′(x)=3x2+6ax+3(a+2),
∵函数f (x)既有极大值又有极小值,
∴方程f ′(x)=0有两个不相等的实根,
∴Δ=36a2-36(a+2)>0,
即a2-a-2>0,解得a>2或a<-1.]
(-∞,-1)∪(2,+∞)
4.已知函数f (x)=2ef ′(e)ln x-,则函数f (x)的极大值为________.
2ln 2 [f ′(x)=(x>0),故f ′(e)=,解得f ′(e)=,
所以f (x)=2ln x-,f ′(x)=.
由f ′(x)>0得0<x<2e,f ′(x)<0得x>2e.所以函数f (x)在(0,2e)上单调递增,在(2e,+∞)上单调递减,故f (x)的极大值为f (2e)=2ln 2e-2=2ln 2.]
2ln 2
回顾本节知识,自我完成以下问题:
1.极大值与极小值的概念是什么?
[提示] 若存在δ>0,当x∈(x1-δ,x1+δ)时,都有f (x)f (x1),则称f (x1)为函数f (x)的一个极大值;若都有f (x)f (x1),则称f (x1)为函数f (x)的一个极小值.
2.求函数的极值的步骤是什么?
[提示] (1)确定函数的定义域,求导数f ′(x).
(2)求方程f ′(x)=0的根.
(3)列表.
(4)利用f ′(x)与f (x)随x的变化情况表,根据单调性的变化情况求极值.
章末综合测评(一) 动量守恒定律
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
一、选择题
1.设函数f (x)=+ln x,则( )
A.x=为f (x)的极大值点 B.x=为f (x)的极小值点
C.x=2为f (x)的极大值点 D.x=2为f (x)的极小值点
课时分层作业(三十六) 极大值与极小值
√
D [f ′(x)=,x>0,令f ′(x)=0,即=0,得x=2,
当x∈(0,2)时,f ′(x)<0,当x∈(2,+∞)时,
f ′(x)>0.
因此x=2为f (x)的极小值点,故选D.]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
2.已知函数f (x)的导函数f ′(x)=a(x+1)(x-a),若f (x)在x=a处取到极大值,则a的取值范围是( )
A.(-∞,-1) B.(0,+∞)
C.(0,1) D.(-1,0)
√
D [∵f ′(x)=a(x+1)(x-a),若a<-1,
则f (x)在(-∞,a)上单调递减,在(a,-1)上单调递增,∴f (x)在x=a处取得极小值,与题意不符;
若-1
若a>0,则f (x)在(-1,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,与题意不符,故选D.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
3.函数f (x)的导函数f ′(x)的图象如图所示,则( )
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
√
A.f 是极大值
B.f (-2)是极大值
C.f (2)的极大值
D.f 是极小值
A [对于A选项,当-2<x<时,f ′(x)>0,当<x<2时,f ′(x)<0,f 是极大值,A选项正确;
对于B选项,当x<-2时,f ′(x)<0,当-2<x<时,f ′(x)>0,f (-2)是极小值,B选项错误;
对于C选项,当<x<2时,f ′(x)<0,当x>2时,f ′(x)>0,f (2)是极小值,C选项错误;
对于D选项,由于函数y=f (x)为可导函数,且f ′<0,f 不是极小值,D选项错误.故选A.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
4.当x=1时,三次函数有极大值4,当x=3时有极小值0,且函数过原点,则此函数是( )
A.y=x3+6x2+9x B.y=x3-6x2+9x
C.y=x3-6x2-9x D.y=x3+6x2-9x
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
√
B [∵三次函数过原点,故可设为y=x3+bx2+cx,
∴y′=3x2+2bx+c.
又x=1,3是y′=0的两个根,
∴即
∴y=x3-6x2+9x,又y′=3x2-12x+9=3(x-1)(x-3),
∴当x=1时,f (x)极大值=4 ,
当x=3时,f (x)极小值=0,满足条件,故选B.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
5.已知a为常数,函数f (x)=x ln x-ax2+x有两个极值,则实数a的取值范围为( )
A. B.(0,e)
C. D.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
√
A [f ′(x)=ln x+2-2ax,x>0,函数f (x)有两个极值,则f ′(x)有两个零点,即函数y=ln x与函数y=2ax-2的图象有两个交点,当两函数图象相切时,设切点为(x0,y0),对函数y=ln x求导(ln x)′=,
则有解得要使函数图象有两个交点,
则0<2a<e,即0<a<.故选A.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
二、填空题
6.已知函数f (x)=x3-x2+cx+d无极值,则实数c的取值范围为
____________.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
[∵f ′(x)=x2-x+c,要使f (x)无极值,则方程f ′(x)=x2-x+c=0没有变号的实数解,从而Δ=1-4c.]
7.若函数f (x)=x3+x2-ax-4在区间(-1,1)上恰有一个极值点,则实数a的取值范围为________.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
[1,5) [∵f ′(x)=3x2+2x-a,函数f (x)在区间(-1,1)上恰有一个极值点,即f ′(x)=0在(-1,1)内恰有一个根.又函数f ′(x)=3x2+2x-a的对称轴为x=-.∴应满足∴
∴1a<5.]
[1,5)
8.已知函数f (x)=x3+3ax2+3bx+c在x=2处有极值,其图象在x=1处的切线平行于直线6x+2y+5=0,则f (x)极大值与极小值的差为________.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
4
4 [函数f (x)求导得f ′(x)=3x2+6ax+3b,因为函数f (x)在x=2取得极值,所以f ′(2)=3·22+6a·2+3b=0,即4a+b+4=0.①
又因为图象在x=1处的切线与直线6x+2y+5=0平行,
所以f ′(1)=3+6a+3b=-3,即2a+b+2=0,②
联立①②可得a=-1,b=0,所以f ′(x)=3x2-6x=3x(x-2).
当f ′(x)>0时,x<0或x>2;当f ′(x)<0时,0<x<2,∴函数的单调递增区间是(-∞,0)和(2,+∞),函数的单调递减区间是(0,2),
因此求出函数的极大值为f (0)=c,极小值为f (2)=-4+c,
故函数的极大值与极小值的差为c-(-4+c)=4.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
三、解答题
9.(源自人教A版教材)求函数f (x)=x3-4x+4的极值.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
[解] 因为f (x)=x3-4x+4,所以f ′(x)=x2-4=(x+2)(x-2).令f ′(x)=0,解得x=-2或x=2.当x变化时,f ′(x),f (x)的变化情况如表所示.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
x (-∞,-2) -2 (-2,2) 2 (2,+∞)
f ′(x) + 0 - 0 +
f (x) ? 极大值 ? 极小值 ?
因此,当x=-2时,f (x)有极大值,并且极大值为f (-2)=;当x=2时,f (x)有极小值,并且极小值为f (2)=-.
10.已知f (x)=ax3+bx2+cx(a≠0)在x=±1处取得极值,且f (1)=
-1.
(1)试求常数a,b,c的值;
(2)试判断f (x)在x=±1处取得极大值还是极小值,并说明理由.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
[解] f ′(x)=3ax2 +2bx+c.
(1)法一:∵f (x)在x=±1处取得极值,∴x=±1是方程3ax2+2bx+c=0的两根.由根与系数的关系知
又f (1)=-1,∴a+b+c=-1, ③
由①②③解得a=,b=0,c=-.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
法二:由f ′(1)=f ′(-1)=0,
得3a+2b+c=0, ①
3a-2b+c=0, ②
又f (1)=-1,∴a+b+c=-1, ③
由①②③解得a=,b=0,c=-.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
(2)由(1)知f (x)=x3-x,
∴f ′(x)=x2-=(x-1)(x+1).
当x<-1或x>1时f ′(x)>0,
当-1<x<1时,f ′(x)<0.
∴函数f (x)在(-∞,-1)和(1,+∞)上单调递增,在(-1,1)上单调递减.
∴当x=-1时,函数取得极大值;当x=1时,函数取得极小值.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
11.如图是函数f (x)=x3+bx2+cx+d的大致图象,则等于
( )
A. B.
C. D.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
√
C [函数f (x)=x3+bx2+cx+d的图象过点(0,0),(1,0),(2,0),得d=0,b+c+1=0,4b+2c+8=0,则b=-3,c=2,f ′(x)=3x2+2bx+c=3x2-6x+2,且x1,x2是函数f (x)=x3+bx2+cx+d的两个极值点,即x1,x2是方程3x2-6x+2=0的实根=(x1+x2)2-2x1x2=4-=.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
12.(多选题)若函数f (x)=a ln x+(a≠0)既有极大值也有极小值,则( )
A.bc>0 B.ab>0
C.b2+8ac>0 D.ac<0
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
√
√
√
BCD [因为函数f (x)=a ln x+(a≠0),所以函数f (x)的定义域为(0,+∞),f ′(x)=,因为函数f (x)既有极大值也有极小值,则函数f ′(x)在(0,+∞)上有两个变号零点,而a≠0,所以关于x的方程ax2-bx-2c=0有两个不等
的正实根x1,x2,则即所以故选BCD.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
13.已知函数f (x)=(x2-mx-m)ex+2m(m∈R,e是自然对数的底数)在x=0处取得极小值,则m=________,这时f (x)的极大值是________.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
0
4e-2
0 4e-2 [由题意知f ′(x)=[x2+(2-m)x-2m]ex.由f ′(0)=-2m=0,解得m=0.
则f (x)=x2ex,f ′(x)=(x2+2x)ex,令f ′(x)=0,解得x=0或x=-2,故函数f (x)的单调递增区间是(-∞,-2),(0,+∞),单调递减区间是(-2,0),
所以函数f (x)在x=-2处取得极大值,且有f (-2)=4e-2.]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
14.已知函数f (x)=xe2x-1,则函数f (x)的极小值为________,零点有________个.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
--1
1
--1 1 [∵f (x)=xe2x-1,∴f ′(x)=e2x+2xe2x=(1+2x)e2x,令f ′(x)=0,可得x=-,
当x变化时,f ′(x),f (x)的变化情况如下表所示:
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
x -
f ′(x) - 0 +
f (x) ? 极小值 ?
所以函数f (x)的极小值为f =--1,
f (x)=0 e2x=,则函数f (x)的零点个数等于函数y=e2x与函数y=的图象的交点个数,如图所示.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
两个函数的图象有且只有一个交点,即函数y=f (x)只有一个零点.]
15.已知函数f (x)=(k∈R).
(1)k为何值时,函数f (x)无极值?
(2)试确定k的值,使f (x)的极小值为0.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
[解] (1)∵f (x)=,
∴f ′(x)=.
要使f (x)无极值,只需f ′(x)0或f ′(x)0恒成立即可.
设g(x)=-2x2+(k+4)x-2k,
∵ex>0,∴f ′(x)与g(x)同号.
∵g(x)的二次项系数为-2,∴只能满足g(x)0恒成立,
∴Δ=(k+4)2-16k=(k-4)20,解得k=4,
∴当k=4时,f (x)无极值.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
(2)由(1)知k≠4,令f ′(x)=0,得x1=2,x2=.
①当<2,即k<4时,当x变化时,f ′(x),f (x)的变化情况如下表:
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
x 2 (2,+∞)
f ′(x) - 0 + 0 -
f (x) ? 极小值 ? 极大值 ?
由题意知f =0,可得2·-k·+k=0,∴k=0,满足k<4.
②当>2,即k>4时,当x变化时,f ′(x),f (x)的变化情况如下表:
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
x 2
f ′(x) - 0 + 0 -
f (x) ? 极小值 ? 极大值 ?
由题意知f (2)=0,可得2×22-2k+k=0,
∴k=8,满足k>4.
综上,当k=0或k=8时,f (x)有极小值0.
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
9
10
11
12
13
14
15
谢 谢!
点击下载
同课章节目录
第1章 直线与方程
1.1 直线的斜率与倾斜角
1.2 直线的方程
1.3 两条直线的平行与垂直
1.4 两条直线的交点
1.5 平面上的距离
第2章 圆与方程
2.1 圆的方程
2.2 直线与圆的位置关系
2.3 圆与圆的位置关系
第3章 圆锥曲线与方程
3.1 椭圆
3.2 双曲线
3.3 抛物线
第4章 数列
4.1 数列
4.2 等差数列
4.3 等比数列
4.4 数学归纳法*
第5章 导数及其应用
5.1 导数的概念
5.2 导数的运算
5.3 导数在研究函数中的应用
点击下载
VIP下载