内容正文:
第三章 导数及其应用
3.3 导数在研究函数中的应用
3.3.2 函数的极值与导数
[A级 基础巩固]
一、选择题
1.已知可导函数f(x),x∈R,且仅在x=1处,f(x)存在极小值,则( )
A.当x∈(-∞,1)时,f′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,
f′(x)<0
B.当x∈(-∞,1)时,f′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,
f′(x)>0
C.当x∈(-∞,1)时,f′(x)<0;当x∈(1,+∞)时,
f′(x)>0
D.当x∈(-∞,1)时,f′(x)<0;当x∈(1,+∞)时,
f′(x)<0
解析:因为f(x)仅在x=1处存在极小值,
所以x<1时,f′(x)<0,x>1时,f′(x)>0.
答案:C
2.(2017·浙江卷)函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)的图象可能是( )[来源:Z&xx&k.Com]
解析:根据题意,已知导函数的图象有三个零点,且每个零点的两边导函数值的符号相反,因此函数f(x)在这些零点处取得极值,排除A、B;记导函数f′(x)的零点从左到右分别为x1,x2,x3,又在(-∞,x1)上f′(x)<0,在(x1,x2)上f′(x)>0,所以函数f(x)在(-∞,x1)上单调递减,排除C,故选D.
答案:D
3.函数f(x)=x2-ln x的极值点为( )
A.0,1,-1
B.
C.-,-
D.
解析:由已知,得f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=3x-.
,令f′(x)=0,得x==
当x>时,f′(x)<0.
时,f′(x)>0;当0<x<
所以当x=,无极大值点,选B.
时,f(x)取得极小值.从而f(x)的极小值点为x=
答案:B
4.设函数f(x)=+ln x,则( )
A.x=为f(x)的极小值点为f(x)的极大值点
B.x=
C.x=2为f(x)的极大值点
D.x=2为f(x)的极小值点
解析:f(x)=,当x>2时,f′(x)>0,此时f(x)为增函数;当0<x<2时,f′(x)<0,此时f(x)为减函数,因此x=2为f(x)的极小值点.=++ln x(x>0),f′(x)=-
答案:D
5.若函数f(x)=内有极值点,则实数a的取值范围是( )
x2+x+1在区间-
A.[来源:Zxxk.Com]
B.
C.
D.
解析:因为函数f(x)=x2+x+1,-
所以f′(x)=x2-ax+1.
若函数f(x)=内有零点.内有极值点,则f′(x)=x2-ax+1在区间x2+x+1在区间-
由x2-ax+1=0,得a=x+.
因为x∈.
上递减,在(1,3)上递增,所以2≤a<在,y=x+
又因为当a=2时,f′(x)=x2-2x+1=(x-1)2≥0,不符合题意,所以a≠2.[来源:学,科,网]
答案:C
二、填空题
6.函数f(x)=x3-6x+a的极大值为________,极小值为________.
解析:f′(x)=x2-6
令f′(x)=0,得x=-,
或x=
所以f(x)极大值=f(-,
)=a+4
f(x)极小值=f(.)=a-4
答案:a+4.,a-4
7.直线y=a与函数y=x3-3x的图象有三个相异的交点,则a的取值范围是________.
解析:f′(x)=3x2-3,[来源:学科网]
令f′(x)=0,得x=1或x=-1.因为当x∈(-∞,-1)时,f′(x)>0,当x∈(-1,1)时,f′(x)<0,当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,所以f(x)极小值=f(1)=-2,f(x)极大值=f(-1)=2.函数y=x3-3x的大致图象如图所示,所以-2<a<2.
答案:(-2,2)
8.对于函数f(x)=x3-3x2,给出下列四个命题:
①f(x)是增函数,无极值;
②f(x)是减函数,有极值;
③f(x)在区间(-∞,0),(2,+∞)内是增函数;
④f(x)有极大值0,极小值-4.
其中正确命题的序号为________.
解析:f′(x)=3x2-6x=3x(x-2),当x∈(-∞,0)时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增;当x∈(0,2)时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减;当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增.所以当x=0时,f(x)有极大值f(0)=0;当x=2时,f(x)有极小值f(2)=-4.故③④正确.
答案:③④
三、解答题
9.设x=1与x=2是函数f(x)=aln x+bx2+x的两个极值点.
(1)试确定常数a和b的值;
(2)判断x=1,x=2是函数f(x)的极大值点还是极小值点,并说明理由.
解:(1)因为f(x)=aln x+bx2+x,
所以f′(x)=+2bx+1.
由极值点的必要条件