内容正文:
5.3.2 函数的极值与最大(小)值
第1课时 函数的极值
[见学生用书P54]
1.当函数y=x·2x取极小值时,x的值为( B )
A. B.-
C.-ln 2 D.ln 2
【解析】 ∵y=x·2x,∴y′=2x+x·2xln 2=(1+xln 2)·2x.令y′=0,则1+xln 2=0,解得x=-.故选B.
2.若函数f(x)=ax3+bx在x=1处有极值-2,则a,b的值分别为( A )
A.1,-3 B.1,3
C.-1,3 D.-1,-3
【解析】 ∵f(x)=ax3+bx,
∴f′(x)=3ax2+b.
又∵函数f(x)=ax3+bx在x=1处有极值-2,
∴f(1)=a+b=-2,f′(1)=3a+b=0,
解得a=1,b=-3.经检验,满足条件.故选A.
3.函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则下列说法正确的是( B )
第3题图
A.当x=1时,f(x)取极大值
B.当x=2时,f(x)取极大值
C.当x=3时,f(x)取极小值
D.当x=4时,f(x)取极大值
【解析】 由题图可知
f′(-1)=0,f′(2)=0,f′(4)=0.
当x∈(-∞,2)时,
f′(x)≥0,函数f(x)为增函数;
当x∈(2,+∞)时,
f′(x)≤0,函数f(x)为减函数,
∴x=2为函数f(x)的极大值点,无极小值点.故选B.
4.已知函数f(x)=2x3-ax2+2在x=2处取得极值,则实数a=__6__.
【解析】 ∵f(x)=2x3-ax2+2,
∴f′(x)=6x2-2ax,
∴f′(2)=24-4a=0,
解得a=6.
5.已知函数f(x)=x3-x2+m在区间(0,2)上有极值,则实数m的值为__2__.
【解析】 ∵f(x)=x3-x2+m,
∴f′(x)=3x2-3x,令f′(x)=0,得x=0或x=1.
又∵函数f(x)=x3-x2+m在区间(0,2)上有极值,
∴f(1)=1-+m=,解得m=2.
6.已知曲线y=ex+x2-ax在区间(0,1)内存在垂直于y轴的切线,则实数a的取值范围是( D )
A.(0,e+1) B.(1,e+1)
C.(0,e+2) D.(1,e+2)
【解析】 ∵y=ex+x2-ax,∴y′=ex+2x-a.
又∵曲线y=ex+x2-ax在区间(0,1)内存在垂直于y轴的切线,
∴ex+2x-a=0在区间(0,1)内有实数解.
易知函数y=ex+2x-a是增函数,
∴解得a∈(1,e+2).故选D.
7.若x=1是函数f(x)=x3+(a+1)x2-(a2+a-3)x的极值点,则实数a的值为( B )
A.-2 B.3
C.-2或3 D.-3或2
【解析】 ∵f(x)=x3+(a+1)x2-(a2+a-3)x,
∴f′(x)=x2+2(a+1)x-(a2+a-3).
又∵x=1是函数f(x)的极值点,∴f′(1)=1+2(a+1)-(a3+a-3)=0,解得a=3或a=-2.
当a=3时,f′(x)=x2+8x-9=(x+9)(x-1),
当x>1或x<-9时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当-9<x<1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
∴x=1是函数f(x)的极值点;
当a=-2时,
f′(x)=x2-2x+1=(x-1)2≥0,
∴f(x)在R上单调递增,没有极值,不符合题意,舍去.故选B.
8.函数f(x)=x2·cos x在区间上的图象大致是( B )
【解析】 ∵函数f(x)=x2·cos x在区间上满足f(-x)=f(x),∴f(x)是偶函数,A,C错误;当x∈时,f′(x)=2xcos x-x2sin x,令f′(x)=0,得xtan x=2,易得函数g(x)=xtan x在(0,)上单调递增,g()=<2,∴原方程的解x>,即函数的极大值点x>,B正确,D错误.
故选B.
9.已知函数g(x)=ex-x2有两个不同的极值点,则实数a的取值范围是( B )
A.(0,e) B.(e,+∞)
C. D.
【解析】 ∵g(x)=ex-x2,∴g′(x)=ex-ax,记g′(x)=f(x),则题设条件可转化为函数f(x)有两个不同的零点.
当a≤0时,f(x)在R上单调递增,不符合题意;
当a>0时,f′(x)=ex-a,令f′(x)=ex-a=0,解得x=ln a.
当x∈(-∞,ln a)时,f′(x)<0,此时f(x)单调递减;
当x∈(ln a,+∞)时,f′(x)>0,此时f(x)单调递增.
∵f(x)有两个不同零点,
∴f(x)min=f(ln a)=a-aln a<0,
由
解得a>e,即实数a的取值范围是(e,+∞),故选B.
10.若函数f(x)=asin x+sin 3x在x=处有极值