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课时作业(十六) 导数与函数的极值、最值
[基础保分练]
1.函数f(x)的定义域为R,导函数f′(x)的图象如图所示,则函数f(x)( )
A.无极大值点、有四个极小值点
B.有三个极大值点、一个极小值点
C.有两个极大值点、两个极小值点
D.有四个极大值点、无极小值点
C 解析:设f′(x)的图象与x轴的4个交点的横坐标从左至右依次为x1,x2,x3,x4.当x<x1时,f′(x)>0,f(x)为增函数,当x1<x<x2时,f′(x)<0,f(x)为减函数,则x=x1为极大值点,同理,x=x3为极大值点,x=x2,x=x4为极小值点.
2.(2023·苏锡常镇调研)f(x)=ex-x在区间[-1,1]上的最大值是( )
A.1+ B.1
C.e+1 D.e-1
D 解析:由已知,得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),即f(x)在区间[-1,1]上的最大值为f(1)=e-1.
3.(2023·江苏常州模拟)已知函数f(x)=x3+bx2+cx的图象如图所示,则x+x等于( )
A. B.
C. D.
C 解析:由题图可知f(x)的图象经过点(1,0)与(2,0),x1,x2是函数f(x)的极值点,所以1+b+c=0,8+4b+2c=0,解得b=-3,c=2,所以f(x)=x3-3x2+2x,所以f′(x)=3x2-6x+2,x1,x2是方程3x2-6x+2=0的两根,所以x1+x2=2,x1·x2=,∴x+x=(x1+x2)2-2x1x2=4-2×=.
4.(2023·贵州凯里模拟)若函数f(x)=x3-ax2+x-5无极值点,则实数a的取值范围是( )
A.(-1,1)
B.[-1,1]
C.(-∞,-1)∪(1,+∞)
D.(∞,-1]∪[1,+∞)
B 解析:∵f(x)=x3-ax2+x-5,
∴f′(x)=x2-2ax+1,
由函数f(x)=x3-ax2+x-5无极值点知,f′(x)=0至多1个实数根,
∴Δ=(-2a)2-4≤0,解得-1≤a≤1,
∴实数a的取值范围是[-1,1].
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:由已知,得f′(x)=(x+2)ex-(x+2)(3x+2)=(x+2)(ex-3x-2),
令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.(多选)(2023·广东仲元中学月考)已知函数f(x)=x+sin x-x cos x的定义域为[-2π,2π),则( )
A.f(x)为奇函数
B.f(x)在[0,π)上单调递增
C.f(x)恰有4个极大值点
D.f(x)有且仅有4个极值点
BD 解析:因为f(x)的定义域为[-2π,2π),
所以f(x)是非奇非偶函数,故A错误;
因为f(x)=x+sin x-x cos x,
所以f′(x)=1+cos x-(cos x-x sin x)=1+x sin x,
当x∈[0,π)时,f′(x)>0,则f(x)在[0,π)上单调递增,故B正确;
显然f′(0)≠0,令f′(x)=0,得sin x=-,x≠0,
分别作出y=sin x,y=-在区间[-2π,2π)上的图象,
由图可知,这两个函数的图象在区间[-2π,2π)上共有4个公共点,且两图象在这些公共点上都不相切,故f(x)在区间[-2π,2π)上的极值点的个数为4,且f(x)只有2个极大值点,故C错误,D正确.
7.(2023·安徽合肥模拟)已知x=1是函数f(x)=(x2+ax)ex的一个极值点,则曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为________.
答案:- 解析:由f(x)=(x2+ax)ex,
得f′(x)=(x2+ax+2x+a)ex,
因为x=1是函数f(x)=(x2+ax)ex的一个极值点,
所以f′(1)=(3+2a)e=0,解得a=-.
∴f′(x)=ex,
所以f′(0)=-.
所以曲线f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为-.
8.(2022·山东潍坊