内容正文:
第2课时 导数与函数的极值、最值
一、选择题
1.下列函数中,既是奇函数又存在极值的是( )
A.y=x3
B.y=ln(-x)
C.y=xe-x
D.y=x+
解析 由题可知,B,C选项中的函数不是奇函数,A选项中,函数y=x3单调递增(无极值),D选项中的函数既为奇函数又存在极值.
答案 D
2.(2017·石家庄质检)若a>0,b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1处有极值,若t=ab,则t的最大值为( )
A.2
B.3
C.6
D.9
解析 f′(x)=12x2-2ax-2b,则f′(1)=12-2a-2b=0,则a+b=6,
又a>0,b>0,则t=ab≤=9,当且仅当a=b=3时取等号.
答案 D
3.已知y=f(x)是奇函数,当x∈(0,2)时,f(x)=ln x-ax,当x∈(-2,0)时,f(x)的最小值为1,则a的值等于( )
A.
D.1
C.
B.
解析 由题意知,当x∈(0,2)时,f(x)的最大值为-1.
令f′(x)=,
-a=0,得x=
当0<x<时,f′(x)<0.
时,f′(x)>0;当x>
∴f(x)max=f =-ln a-1=-1,解得a=1.
答案 D[来源:Z#xx#k.Com]
4.已知函数f(x)=x3+ax2+(a+6)x+1有极大值和极小值,则实数a的取值范围是( )
A.(-1,2)
B.(-∞,-3)∪(6,+∞)
C.(-3,6)
D.(-∞,-1)∪(2,+∞)
解析 ∵f′(x)=3x2+2ax+(a+6),
由已知可得f′(x)=0有两个不相等的实根,
∴Δ=4a2-4×3×(a+6)>0,即a2-3a-18>0,
∴a>6或a<-3.
答案 B
5.设函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R),若x=-1为函数f(x)ex的一个极值点,则下列图象不可能为y=f(x)图象的是( )
解析 因为[f(x)ex]′=f′(x)ex+f(x)(ex)′=[f(x)+f′(x)]ex,且x=-1为函数f(x)ex的一个极值点,所以f(-1)+f′(-1)=0;选项D中,f(-1)>0,f′(-1)>0,不满足f′(-1)+f(-1)=0.
答案 D
二、填空题
6.(2017·肇庆模拟)已知函数f(x)=x3+ax2+3x-9,若x=-3是函数f(x)的一个极值点,则实数a=________.
解析 f′(x)=3x2+2ax+3.
依题意知,-3是方程f′(x)=0的根
所以3×(-3)2+2a×(-3)+3=0,解得a=5.
经检验,a=5时,f(x)在x=-3处取得极值.
答案 5
7.(2016·北京卷改编)设函数f(x)=则f(x)的最大值为________.
解析 当x>0时,f(x)=-2x<0;
当x≤0时,f′(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1),当x<-1时,f′(x)>0,f(x)是增函数,当-1<x<0时,f′(x)<0,f(x)是减函数.
∴f(x)≤f(-1)=2,∴f(x)的最大值为2.
答案 2
8.设a∈R,若函数y=ex+ax有大于零的极值点,则实数a的取值范围是________.[来源:学&科&网Z&X&X&K]
解析 ∵y=ex+ax,∴y′=ex+a.[来源:Z*xx*k.Com]
∵函数y=ex+ax有大于零的极值点,
则方程y′=ex+a=0有大于零的解,
∵x>0时,-ex<-1,∴a=-ex<-1.
答案 (-∞,-1)[来源:Zxxk.Com]
三、解答题
9.(2015·安徽卷)已知函数f(x)=(a>0,r>0).
(1)求f(x)的定义域,并讨论f(x)的单调性;
(2)若=400,求f(x)在(0,+∞)内的极值.
解 (1)由题意可知x≠-r,所求的定义域为(-∞,-r)∪(-r,+∞).[来源:学科网ZXXK]
f(x)=,
=
f′(x)=.
=
所以当x<-r或x>r时,f′(x)<0;
当-r<x<r时,f′(x)>0.
因此,f(x)的单调递减区间为(-∞,-r),(r,+∞);
f(x)的单调递增区间为(-r,r).
(2)由(1)的解答可知f′(r)=0,f(x)在(0,r)上单调递增,在(r,+∞)上单调递减.
因此,x=r是f(x)的极大值点,
所以f(x)在(0,+∞)内的极大值为f(r)==100,f(x)在(0,==
+∞)内无极小值;
综上,f(x)在(0,+∞)内极大值为100,无极小值.
10.(2017·衡水中学二调)已知函数f(x)=xln x,g(x)=(-x2+ax-3)ex(a为实数).
(1)当a=5时,求函数y=g(x)在x=1处的切线方程;[来源:学科网ZXXK]
(2)求f