内容正文:
基础夯实练20 导数与函数的极值、最值
1.(多选)已知函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.f(x)在区间(-2,3)上有2个极值点
B.f′(x)在x=-1处取得极小值
C.f(x)在区间(-2,3)上单调递减
D.f(x)在x=0处的切线斜率小于0
2.函数f(x)=x-sin x在上的极小值为( )
A.- B.-
C.- D.-
3.已知x=2是f(x)=2ln x+ax2-3x的极值点,则f(x)在上的最大值是( )
A.2ln 3- B.-
C.-2ln 3- D.2ln 2-4
4.(2022·全国甲卷)当x=1时,函数f(x)=aln x+取得最大值-2,则f′(2)等于( )
A.-1 B.- C. D.1
5.已知函数f(x)=ax2-2x+ln x有两个不同的极值点x1,x2,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.(0,2)
6.(多选)(2022·新高考全国Ⅰ)已知函数f(x)=x3-x+1,则( )
A.f(x)有两个极值点
B.f(x)有三个零点
C.点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心
D.直线y=2x是曲线y=f(x)的切线
7.(2023·潍坊模拟)写出一个存在极值的奇函数f(x)=________.
8.甲、乙两地相距240 km,汽车从甲地以速度v(km/h)匀速行驶到乙地.已知汽车每小时的运输成本由固定成本和可变成本组成,固定成本为160元,可变成本为元.为使全程运输成本最小,汽车应以________km/h的速度行驶.
9.设函数f(x)=aln x++2a2x-4a,其中a>0.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)若y=f(x)的图象与x轴没有公共点,求a的取值范围.
10.(2023·张家口质检)已知函数f(x)=ex+e-x-ax2-2.
(1)当a=1时,证明:函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递增;
(2)若g(x)=f(x)-e-x,讨论函数g(x)的极值点的个数.
11.(2021·全国乙卷)设a≠0,若x=a为函数f(x)=a(x-a)2(x-b)的极大值点,则( )
A.a<b B.a>b
C.ab<a2 D.ab>a2
12.已知函数f(x)=若a<b,且f(a)=f(b),则b-a的最小值为( )
A.1 B. C.e-1 D.2
13.如图所示,已知直线y=kx与曲线y=f(x)相切于两点,函数g(x)=kx+m(m>0),则对函数F(x)=g(x)-f(x)描述正确的是( )
A.有极小值点,没有极大值点
B.有极大值点,没有极小值点
C.至少有两个极小值点和一个极大值点
D.至少有一个极小值点和两个极大值点
14.设函数f(x)=mx2ex+1,若对任意a,b,c∈[-3,1],f(a),f(b),f(c)都可以作为一个三角形的三边长,则m的取值范围为________.
参考答案
1.BCD 2.D 3.A 4.B
5.C [由f(x)=ax2-2x+ln x(x>0),
得f′(x)=2ax-2+=(x>0),
若函数f(x)=ax2-2x+ln x有两个不同的极值点x1,x2,
则方程2ax2-2x+1=0有两个不相等的正实根,
所以
解得0<a<.]
6.AC [因为f(x)=x3-x+1,所以f′(x)=3x2-1.令f′(x)=3x2-1=0,得x=±.由f′(x)=3x2-1>0得x>或x<-;由f′(x)=3x2-1<0得-<x<.所以f(x)=x3-x+1在,上单调递增,在上单调递减,所以f(x)有两个极值点,故A正确;
因为f(x)的极小值f=3-+1=1->0,f(-2)=(-2)3-(-2)+1=-5<0,所以函数f(x)在R上有且只有一个零点,故B错误;
因为函数g(x)=x3-x的图象向上平移一个单位长度得函数f(x)=x3-x+1的图象,函数g(x)=x3-x的图象关于原点(0,0)中心对称且g(0)=0,所以点(0,1)是曲线f(x)=x3-x+1的对称中心,故C正确;
假设直线y=2x是曲线y=f(x)的切线,切点为(x0,y0),则f′(x0)=3x-1=2,解得x0=±1;若x0=1,则切点坐标为(1,1),但点(1,1)不在直线y=2x上;若x0=-1,则切点坐标为(-1,1),但点(-1,1)不在直线y=2x上,所以假设不成立,故D错误.故选AC.]
7.sin x(答案不唯一) 8.80
9.解 (1)f′(x)=-+2a2
=
=,x>0,
∵a>0,
∴-<0<.
∴在上,f′(x)<0,f(x)单调递减;
在上,f′(x)>0,f(x)单调递增.
综上所述,f(x)在上单调递减,在上