内容正文:
5.3.2 函数的极值与最大(小)值
第一课时 函数的极值与导数
选题明细表
知识点、方法
题号
极值的概念与判断
1
求函数的极值(点)
2,13
由极值求参数
3,4,5,6,7,8,11,12
综合应用
9,10,14,15,16
基础巩固
1.(多选题)已知定义在R上的函数f(x),其导函数f′(x)的大致图象如图所示,则下列叙述不正确的是( ABD )
A.f(a)>f(e)>f(d)
B.函数f(x)在[a,b]上单调递增,在[b,d]上单调递减
C.函数f(x)的极值点为c,e
D.函数f(x)的极大值为f(b)
解析:由题图可知,当x∈(-∞,c)时,f′(x)>0,
当x∈(c,e)时,f′(x)<0,
当x∈(e,+∞)时,f′(x)>0,
所以f(x)在(-∞,c)上单调递增,
在(c,e)上单调递减,在(e,+∞)上单调递增,
对于A,f(d)>f(e),故A错误,符合题意;
对于B,函数f(x)在[a,c]上单调递增,在[c,d]上单调递减,故B错误,符合题意;
对于C,函数f(x)的极值点为c,e,故C正确,不符合题意;
对于D,函数f(x)的极大值为f(c),故D错误,符合题意.
故选ABD.
2.函数f(x)=ln x-x在区间(0,e)上的极大值为( C )
A.-e B.1-e
C.-1 D.0
解析:f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-1.
令f′(x)=0,得x=1.
当x∈(0,1)时,f′(x)>0,当x∈(1,e)时,f′(x)<0,
故f(x)在x=1处取得极大值f(1)=ln 1-1=0-1=-1.故选C.
3.若函数f(x)=aln x-ex+m(m为实数)有极大值,则a的范围是( D )
A.(-e,+∞) B.(1,e)
C.(1,+∞) D.(0,+∞)
解析:由题意知f(x)=aln x-ex+m,f′(x)=-ex,
当a≤0时,函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递减,无极值点;
当a>0时,根据y=与y=ex的图象,如图所示,
设两个函数在第一象限的交点的横坐标为x0,
当x∈(0,x0)时,>ex,f′(x)>0,
当x∈(x0,+∞)时,<ex,f′(x)<0,
函数f(x)在区间(0,x0)上单调递增,在区间(x0,+∞)上单调递减,
故当a>0时,函数f(x)有一个极大值点.故选D.
4.若函数f(x)=ex-ax-b在R上有小于0的极值点,则实数a的取值范围是( B )
A.(-1,0) B.(0,1)
C.(-∞,-1) D.(1,+∞)
解析:由题意知f′(x)=ex-a.
当a≤0时,f′(x)>0恒成立,则f(x)在R上单调递增,不符合题意.
当a>0时,令f′(x)=0,解得x=ln a,
所以当x∈(-∞,ln a)时,f′(x)<0;当x∈(ln a,+∞)时,f′(x)>0.
可知x=ln a为f(x)的极值点,所以ln a<0,所以a∈(0,1).故选B.
5.函数f(x)=ax3+bx在x=1处有极值-2,则a,b的值分别为a= ,
b= .
解析:因为f′(x)=3ax2+b,
又当x=1时有极值-2,
因为f′(1)=3a+b=0,①
a+b=-2,②
联立①②,解得
答案:1 -3
6.函数f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+3既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是 .
解析:f′(x)=3x2+6ax+3(a+2),
令f′(x)=0,即x2+2ax+a+2=0,
因为函数f(x)有极大值和极小值,
所以方程x2+2ax+a+2=0有两个不相等的实数根,即Δ=4a2-4a-8>0,解得a>2或a<-1.
答案:(-∞,-1)∪(2,+∞)
能力提升
7.(2021·山西运城河津中学月考)若x1=,x2=是函数f(x)=
sin (ωx+)(ω>0)两个相邻的极值点,则ω等于( B )
A.3 B.
C. D.
解析:由题意得,-=是函数f(x)周期的一半,则=,得ω=.故选B.
8.函数f(x)=x3+3ax+a在(0,1)内有极小值,则( B )
A.0<a<1 B.-1<a<0
C.a<0 D.a<-1
解析:f′(x)=3x2+3a,
由题意,当a<0时,f′(x)=0有两个根,
即x=±,
若函数f(x)=x3+3ax+a在(0,1)内有极小值,
则f′(x)=0在(0,1)上有解,
则0<<1,解得-1<a<0,
此时在区间(0,)上,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,在区间(,+∞)上,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,则x=为极小值点,符合题意.故选B.
9.(多选题)设f′(x)是函数f(x)(x∈R)的导函数,