内容正文:
☆注:请用Microsoft Word2016以上版本打开文件进行编辑,用WPS等其他软件可能会出现乱码等现象.
第四章 一元函数的导数及其应用
4.3 利用导数研究函数的极值、最值
1.函数的极值
(1)函数的极小值:
函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f′(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,则点a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.
(2)函数的极大值:
函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f′(b)=0;而且在点x=b附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,则点b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.
2.函数的最值
(1)在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.
(2)若函数f(x)在[a,b]上单调递增,则f(a)为函数的最小值,f(b)为函数的最大值;若函数f(x)在[a,b]上单调递减,则f(a)为函数的最大值,f(b)为函数的最小值.
3. 求函数的极值或极值点的步骤
(1)求导数f′(x),不要忘记函数f(x)的定义域;
(2)求方程f′(x)=0的根;
(3)检查在方程的根的左右两侧f′(x)的符号,确定极值点或函数的极值.
4. 已知函数极值点或极值求参数的两个要领
(1)列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解.
(2)验证:因为导数值等于零不是此点为极值点的充要条件,所以利用待定系数法求解后必须验证根的合理性.
题型一.利用导数求函数的极值
1.(2017•新课标Ⅱ)若x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)ex﹣1的极值点,则f(x)的极小值为( )
A.﹣1 B.﹣2e﹣3 C.5e﹣3 D.1
2.(2013•新课标Ⅱ)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,下列结论中错误的是( )
A.∃x0∈R,f(x0)=0
B.函数y=f(x)的图象是中心对称图形
C.若x0是f(x)的极小值点,则f(x )在区间(﹣∞,x0)上单调递减
D.若x0是f(x)的极值点,则f′(x0 )=0
3.(2018•银川模拟)已知函数f(x)=ax﹣1﹣lnx(a∈R).
(1)讨论函数f(x)的定义域内的极值点的个数;
(2)若函数f(x)在x=1处取得极值,∀x∈(0,+∞),f(x)≥bx﹣2恒成立,求实数b的最大值.
题型二.已知函数的极值、最值求参
考点1.利用二次函数根的分布
1.若函数f(x)=x3﹣3bx+b在区间(0,1)内有极小值,则b的取值范围是( )
A.(﹣∞,1) B.(0,1) C.(1,+∞) D.(﹣1,0)
2.已知函数f(x)x3ax2+x在区间(,3)上既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.[2,+∞) C.(2,) D.(2,)
考点2.参变分离
3.若函数f(x)x2+x+1在区间(,3)上有极值点,则实数a的取值范围是( )
A.(2,) B.[2,) C.(2,) D.[2,)
4.已知函数,若x=2是函数f(x)的唯一极值点,则实数k的取值范围是( )
A. B. C.(0,2] D.[2,+∞)
考点3.分类讨论
5.已知函数f(x)=ax(a+1)lnx+1在(0,1]上的最大值为3,则实数a= .
6.已知函数.
(1)讨论函数f(x)的极值点;
(2)若f(x)极大值大于1,求a的取值范围.
考点4.初探隐零点——设而不求,虚设零点
7.(2013·湖北)已知a为常数,函数f(x)=x(lnx﹣ax)有两个极值点x1,x2(x1<x2)( )
A. B.
C. D.
8.已知f(x)=(x﹣1)2+alnx在上恰有两个极值点x1,x2,且x1<x2,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
题型三.利用导数研究函数的最值
1.(2019•新课标Ⅲ)已知函数f(x)=2x3﹣ax2+2.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当0<a<3时,记f(x)在区间[0,1]的最大值为M,最小值为m,求M﹣m的取值范围.
2.(2017•北京)已知函数f(x)=excosx﹣x.
(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)求函数f(x)在区间[0,]上的最大值和最小值.
1.若函数f(x)=(x2+ax+3)ex在(0,+∞)内有且仅有一个极值点,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣2) B.(﹣∞,﹣2] C.(﹣∞,﹣3) D.(﹣∞,﹣3]
2.已知函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x+