内容正文:
第3节 导数与函数的极值、最值
1.函数f(x)=x3-3x2+3x的极值点的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.已知函数f(x)的定义域为(a,b),导函数f′(x)在(a,b)上的图象如图所示,则函数f(x)在(a,b)上的极大值点的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2022·重庆联考)函数f(x)=x+2cos x在[0,π]上的最大值为( )
A.π-2 B.
C.2 D.+
4.设圆柱的体积为V,那么其表面积最小时,底面半径为( )
A. B. C. D.
5.若函数f(x)=x3+x2-在区间(a,a+5)内存在最小值,则实数a的取值范围是( )
A.[-5,0) B.(-5,0)
C.[-3,0) D.(-3,0)
6.(2021·河南郑州一模)已知f(x)=(x2+2x+a)ex,若f(x)存在极小值,则a的取值范围是 .
7.(2021·新高考Ⅰ卷)函数f(x)=|2x-1|-2ln x的最小值为 .
8.已知x=0是f(x)=(x-a)ex+1的极值点,则a= .
9.已知函数f(x)=ln x-ax(a∈R).
(1)当a=时,求f(x)的极值;
(2)讨论函数f(x)在定义域内极值点的个数.
10.(多选题)已知函数f(x)=xln x+x2,x0是函数f(x)的极值点,下列结论正确的是( )
A.0<x0< B.x0>
C.f(x0)+2x0<0 D.f(x0)+2x0>0
11.已知函数f(x)=xln x+mex(e为自然对数的底数)有两个极值点,则实数m的取值范围是 .
12.已知函数f(x)=.
(1)证明:函数f(x)在(0,+∞)上单调递减;
(2)当x>0时,求g(x)=f(x)+f()的最大值.
13.已知函数f(x)=ln x+,a∈R.
(1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;
(2)设函数g(x)=,若g(x)在[1,e2]上存在极值,求a的取值范围.
14.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,+∞)
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第3节 导数与函数的极值、最值
1.A f′(x)=3x2-6x+3=3(x-1)2,当x=1时导函数值为0,但在此零点两侧导函数均大于0,所以此处不是函数的极值点,所以函数极值点个数为0.
2.B 由函数极值的定义和导函数的图象可知,f′(x)在(a,b)上与x轴的交点个数为4,但是在原点附近的导数值恒大于零,故x=0不是函数f(x)的极值点.其余的3个交点都是极值点,其中有2个点满足其附近的导数值左正右负,故极大值点有2个.
3.D 由题意得,f′(x)=1-2sin x,
所以当0≤sin x≤,即x在[0,]和[,π]上时,
f′(x)≥0,f(x)单调递增;
当<sin x≤1,即x在(,)上时,
f′(x)<0,f(x)单调递减,
所以f(x)有极大值f()=+,极小值
f()=-,而端点值f(0)=2,
f(π)=π-2,则f()>f(0)>f(π)>f(),
所以f(x)在[0,π]上的最大值为+.
4.D 设圆柱的底面圆半径为r,高为h,则V=πr2h,
即h=,
所以S=2πrh+2πr2=2πr·+2πr2=+2πr2,
S′=4πr-=,由S′>0得,r>;由S′<0得,0<r<,所以r=时,圆柱的表面积最小.
5.C 由题意,f′(x)=x2+2x=x(x+2),
当x<-2或x>0时,f′(x)>0;
当-2<x<0时,f′(x)<0.
故f(x)在(-∞,-2),(0,+∞)上是增函数,在(-2,0)上是减函数,
所以函数f(x)的极小值为f(0)=-.
作其图象如图,
令x3+x2-=-,得x3+3x2=0,
解得x=0或x=-3,
结合图象可知解得a∈[-3,0).
6.解析:函数f(x)的导函数为f′(x)=(2x+2)ex+(x2+2x+a)ex=ex(x2+4x+a+2).
因为函数f(x)的定义域为R,
所以若f(x)存在极小值,即函数f(x)有极小值点,
所以x2+4x+a+2=0有两个不相等的实数根,
Δ=16-4(a+2)>0,解得a<2.
答案:(-∞,2)
7.解析:函数f(x)=|2x-1|-2ln x的定义域为(0,+∞).
①当x>时,f(x)=2x-1-2ln x,
所以f′(x)=2-=,
当<x<1时,f′(x)<0,当x>1时,f′(x)>0,
所以f(x)min=f(1)=2-1-2ln 1=1;
②当0<x≤时,
f(x)=1-2x-2ln x在(0,