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“四翼”检测评价(三十九)极大值与极小值
(一)基础落实
1.下列函数存在极值的是( )
A.y= B.y=x-ex
C.y=2 D.y=x3
解析:选B 易知A、C、D都不符合题意.对于B,
∵y=x-ex,定义域为R,
∴y′=1-ex,令y′=0,得x=0.
当x∈(-∞,0)时,y′>0;当x∈(0,+∞)时,y′<0.故x=0为函数y=x-ex的极大值点.
2.已知函数f(x)=2x3+ax2+36x-24在x=2处有极值,则该函数的一个单调递增区间是( )
A.(2,3) B.(3,+∞)
C.(2,+∞) D.(-∞,3)
解析:选B 因为f′(x)=6x2+2ax+36,且在x=2处有极值,
所以f′(2)=0,即24+4a+36=0,解得a=-15.
所以f′(x)=6x2-30x+36=6(x-2)(x-3),由f′(x)>0,得x<2或x>3.
3.若函数f(x)=的极大值点与极小值点分别为a,b,则( )
A.a<b<a+b B.a<a+b<b
C.b<a+b<a D.a+b<b<a
解析:选C f′(x)=,当-<x<时,f′(x)>0;当x<-或x>时,f′(x)<0.
故f(x)=的极大值点与极小值点分别为,-,则a=,b=-,所以b<a+b<a.
4.已知函数f(x)=x3-mx2+x+2有两个极值点,则m的取值范围是( )
A.(-1,1) B.[-1,1]
C.(-∞,-1]∪[1,+∞) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
解析:选D f′(x)=x2-2mx+1,若f(x)在R上有两个极值点,则f′(x)=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=4m2-4>0,解得m>1或m<-1.
5.设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数f(x)在x=-2处取得极小值,则函数y=xf′(x)的图象可能是( )
解析:选C 因为f(x)在x=-2处取得极小值,所以当x<-2时,f(x)单调递减,即f′(x)<0;
当x>-2时,f(x)单调递增,即f′(x)>0.
所以当x<-2时,y=xf′(x)>0;当x=-2时,y=xf′(x)=0;当-2<x<0时,y=xf′(x)<0;当x=0时,y=xf′(x)=0;当x>0时,y=xf′(x)>0.结合选项中的图象知选C.
6.若a是函数f(x)=x3-12x的极大值点,则a=______.
解析:∵f(x)=x3-12x,∴f′(x)=3x2-12.
令f′(x)=0,则x1=-2,x2=2.
当x∈(-∞,-2),(2,+∞)时,f′(x)>0,则f(x)是单调递增的;当x∈(-2,2)时,f′(x)<0,则f(x)是单调递减的,∴当x=-2时,f(x)取得极大值.
即x=-2是f(x)的极大值点,∴a=-2.
答案:-2
7.函数y=xex在其极值点处的切线方程为________.
解析:由题意知y′=ex+xex,令y′=0,解得x=-1,代入函数解析式可得极值点的坐标为,又极值点处的切线为平行于x轴的直线,故方程为y=-.
答案:y=-
8.已知f(x)=(x2+2x+a)ex,若f(x)存在极小值,则a的取值范围是________.
解析:f′(x)=(2x+2)ex+(x2+2x+a)ex=ex(x2+4x+a+2),若f(x)存在极小值,则方程x2+4x+a+2=0有两个不等的实根,
所以Δ=16-4(a+2)>0,解得a<2.所以a的取值范围是(-∞,2).
答案:(-∞,2)
9.已知函数f(x)=ex-3x+3a(a∈R),求f(x)的单调区间与极值.
解:由已知,得函数f(x)=ex-3x+3a的定义域为R,则f′(x)=ex-3,x∈R.
令f′(x)=0,解得x=ln 3.
令f′(x)<0,解得x<ln 3,所以函数在(-∞,ln 3)上单调递减;
令f′(x)>0,解得x>ln 3,所以函数在(ln 3,+∞)上单调递增.
所以f(x)=ex-3x+3a在x=ln 3处取得极小值
f(ln 3)=eln 3-3ln 3+3a=3-3ln 3+3a,没有极大值.
所以函数f(x)=ex-3x+3a的单调递减区间为(-∞,ln 3),单调递增区间为(ln 3,+∞);
极小值为3-3ln 3+3a,没有极大值.
10.设函数f(x)=a ln x++x+1,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于y轴.
(1)求a的值;
(2)求函数f(x)的极值.
解:(1)f′(x)=-+(x>0).
由题意知,曲线在x=1处的切线斜率为0,即f′(1)=0,
从而a-+=0,
解得a=-1.
(2)由(1)知f(x)=-ln x