内容正文:
微专题5 利用导数研究极值
(见学生用书P5)
[建议时间:35分钟 满分:55分]
一、单选题(本题共5个小题,共25分)
1.函数f(x)=x3-3x( C )
A.有最大(小)值,但无极值
B.有最大(小)值,也有极值
C.既无最大(小)值,也无极值
D.无最大(小)值,但有极值
2.已知函数f(x)=-2k ln x+kx,若2是函数f(x)的唯一极值点,则实数k的取值集合是( C )
A. B.
C. D.
3.已知函数f(x)=x3+3ax2+1,f(x)的极小值点为x0,若f(x1)=f(x0)且x1≠x0,则x1·f的最小值为( B )
A.- B.- C. D.
4.已知函数f(x)=ln x-k sin x,x∈,给出下列三个结论:
①f(x)一定存在零点;
②对任意给定的实数k,f(x)一定有最大值;
③f(x)在区间上不可能有两个极值点.
其中正确结论的个数是( C )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解析】 ①当k=0时,f(x)=ln x,由f(1)=ln 1=0,可得f(x)在上存在零点.
当k>0时,f(x)=ln x-k sin x,由f(1)=ln 1-k sin 1=-k sin 1<0,
f=ln π-k sin π=ln π>0,可得f(x)在上存在零点.
当k<0时,y=k sin x在上单调递减,值域为,
又y=ln x在上单调递增,值域为,
则y=k sin x与y=ln x的图象在上必相交,
则f(x)=ln x-k sin x在上存在零点,
综上,f(x)一定存在零点.结论正确;
②当k=0时,f(x)=ln x,x∈,f(x)在上单调递增,存在最大值;
当k≠0时,f(x)=ln x-k sin x,则f′(x)=-k cos x,x∈,
y=在上单调递减,值域为,
当≤,k≠0时,y=k cos x在上的值域为,
则f′(x)=-k cos x≥0在上恒成立,则f(x)在上单调递增,存在最大值;
当k<-时,y=-k cos x在上单调递减,
则f′(x)=-k cos x在上单调递减,f′=>0,f′=+k<0,
则∃x0∈,使得f′(x)=-k cos x=0,
则当x∈时,f′(x)>0,当x∈时,f′(x)<0,
则f(x)在上单调递增,在上单调递减,f(x)存在最大值;
当k>时,y=-k cos x在上单调递增,
当x∈时,y=-k cos x≥0,f′(x)=-k cos x≥0恒成立,
则f(x)在上单调递增,
当x∈时,y=-k cos x单调递增,值域为,
又当x∈时,y=单调递减,值域为,
则当x∈时,
若f′(x)=-k cos x≥0,则f(x)在上单调递增,
则f(x)在上单调递增,f(x)存在最大值;
若∃x0∈,使得x∈时f′(x)>0;x∈时f′(x)<0,
则f(x)在上单调递增,在上单调递减,又f(x)在,上单调递增,
则f(x)在上有最大值;
综上,对任意给定的实数k,f(x)在上有最大值.结论正确;
③令k=,则f(x)=ln x-sin x,x∈,f′(x)=-cos x,
y=在上单调递减,值域为,
y=-cos x在上单调递增,值域为,
又f′=->0,f′=-<0,f′=>0,
则∃x1∈,∃x2∈,使得f′(x1)=f′(x2)=0,
则当x∈,或x∈时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x∈时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
则f(x)在区间上有两个极值点.结论错误.
故选C.
5.已知x1,x2是函数f(x)=x2-2ax+2ln x的两个极值点,且x1<x2,当a≥时,不等式f(x1)≥mx2恒成立,则实数m的取值范围是( B )
A. B.
C. D.
【解析】 由题意得,x>0,f′(x)=2x-2a+=,所以x1,x2是方程x2-ax+1=0的两个正根,
所以Δ=a2-4>0,x1+x2=a≥,x1x2=1,
不等式f(x1)≥mx2恒成立,即m≤恒成立.
又==x-2ax+2x1ln x1=x-2x+2x1ln x1=-x-2x1+2x1ln x1,
则m≤,又x1+x2=a≥,x1x2=1,可得x1+≥,则0<x1≤.
令g(x)=-x3-2x+2x ln x,则g′(x)=-3x2-2+2+2ln x=-3x2+2ln x<0,
所以g(x)在上单调递减,所以g(x)min=g=--ln 2,故m≤--ln 2.
二、多选题(本题共3个小题,共15分)
6. 函数f(x)=,则下列说法中正确的是( AC )
A.f(x)在x=1处的切线方程为y=x-1
B.e为函数f(x)