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课时作业(十五) 导数与函数的极值、最值
[基础保分练]
1.(2023·陕西模拟)已知e为自然对数的底数,设函数f(x)=xex,则( )
A.1是f(x)的极小值点
B.-1是f(x)的极小值点
C.1是f(x)的极大值点
D.-1是f(x)的极大值点
B 解析:f′(x)=ex+xex=(1+x)ex,
令f′(x)=0,x=-1,当x<-1时,f′(x)<0,当x>-1时,f′(x)>0,所以当x=-1时,函数取得极小值,-1是函数的极小值点.
2.(2023·江苏苏锡常镇调研)f(x)=ex-x(e为自然对数的底数)在区间[-1,1]上的最大值是( )
A.1+ B.1
C.e+1 D.e-1
D 解析:f′(x)=ex-1,令f′(x)=0,得x=0,
令f′(x)>0,得x>0,令f′(x)<0,得x<0,
则函数f(x)在(-1,0)上单调递减,在(0,1)上单调递增,
f(-1)=e-1+1,f (1)=e-1,
f (-1)-f (1)=+2-e<+2-e<0,
所以f(1)>f(-1),
所以f(x)在区间[-1,1]上的最大值是e-1.
3.(2023·河南郑州模拟)如图是函数y=f(x)的导函数的图象,下列结论中正确的是( )
A.f(x)在[-2,-1]上单调递增
B.当x=3时,f(x)取得最小值
C.当x=-1时,f(x)取得极大值
D.f(x)在[-1,2]上单调递增,在[2,4]上单调递减
D 解析:根据题图知,
当x∈(-2,-1)或(2,4)时,
f′(x)<0,函数y=f(x)单调递减;
当x∈(-1,2)或(4,+∞)时,
f′(x)>0,函数y=f(x)单调递增.
所以y=f(x)在[-2,-1]上单调递减,在(-1,2)上单调递增,在(2,4)上单调递减,在(4,+∞)上单调递增,故选项A不正确,选项D正确;
故当x=-1时,f(x)取得极小值,选项C不正确;当x=3时,f(x)不是取得最小值,选项B不正确.
4.(2023·重庆八中模拟)已知函数f(x)=+m ln x-2x,x∈(0,+∞)有两个极值点,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.(-∞,1]
C.[-1,+∞) D.(0,1)
D 解析:f′(x)=x+-2=,
因为f(x)有两个极值点,
故f′(x)有两个变号零点,
故x2-2x+m=0在(0,+∞)上有两个不同的解,
故
所以0<m<1.
5.(2023·湖南雅礼中学月考)若函数y=f(x)存在n-1(n∈N*)个极值点,则称y=f(x)为n折函数,例如f(x)=x2为2折函数.已知函数f(x)=(x+1)ex-x(x+2)2,则f(x)为( )
A.2折函数 B.3折函数
C.4折函数 D.5折函数
C 解析:f′(x)=(x+2)ex-(x+2)(3x+2)
=(x+2)(ex-3x-2),
由f′(x)=0得3x+2=ex或x+2=0,
结合y=3x+2与y=ex的图象,
可得方程3x+2=ex有两根,且不为-2.
∴函数f(x)=(x+1)ex-x(x+2)2有3个极值点.
6.已知函数f(x)=x(ln x-ax)有两个极值点,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0) B.(0,)
C.(0,1) D.(0,+∞)
B 解析:因为f(x)=x(ln x-ax),
所以f′(x)=ln x-2ax+1.
由题可知f′(x)在(0,+∞)上有两个不同的零点,
令f′(x)=0,则2a=.
令g(x)=,则g′(x)=,
所以g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
又因为当x从右边趋近于0时,g(x)→-∞,
当x→+∞时,g(x)→0,而g(x)max=g(1)=1,
所以只需0<2a<1,即0<a<.
7.(2023·河北石家庄模拟)函数f(x)=x3-3ax-a在(0,1)内有最小值,则a的取值范围是( )
A.[0,1) B.(0,1)
C.(-1,1) D.
B 解析:由题意,f′(x)=3x2-3a=3(x2-a),
当a≤0时,在(0,1)上f′(x)>0,
∴f(x)在(0,1)上单调递增,无最小值.
当a>0时,f′(x)=3(x-)(x+),不妨只讨论x>0时的情况.
当x>时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当0<x<时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
∴f(x)在x= 处取得最小值,
∴当<1,即0<a<1时,f(x)在(0,1)内有最小值.
8.(2022·山东潍坊一模)写出一个存在极值的奇函数f(x)=____________.
答案:sin x(不唯一) 解析:由于正弦函数f(x)=sin x为奇函数,且