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课时检测训练17 导数与函数的极值、最值
➢对应学生用书P262
1.(多选)函数f(x)的导函数f'(x)的图象如图所示,则 ( )
A.为f(x)的极大值点
B.-2为f(x)的极小值点
C.2为f(x)的极大值点
D.为f(x)的极小值点
解析 由f'(x)图象可得,当x<-2时,f'(x)<0;当-2<x<时,f'(x)>0;
当<x<2时,f'(x)<0;当x>2时,f'(x)>0,
所以f在和上单调递减,在和上单调递增,
函数在x=-2和x=2处取得极小值,在x=处取得极大值,故选AB.
答案 AB
2.函数y=在[0,2]上的最小值是( )
A. B.
C.0 D.
解析 因为y=,所以y′==,
当x∈[0,1)时,y′>0,函数单调递增;
当x∈(1,2]时,y′<0,函数单调递减,
所以当x=0时,函数值为0,当x=2时,函数值为,所以其最小值为0.
答案 C
3.(2023·广西南宁·统考二模)已知函数f(x)=a ln x-的极值点为1,且f ′(2)=1,则f(x)的极小值为( )
A.-1 B.-a
C.b D.4
解析 f ′(x)=+=,f ′(1)=0,f ′(2)=1,
所以解得f(x)=4ln x+,
所以f ′(x)=,当x∈(0,1)时,f ′(x)<0;当x∈(1,+∞)时,f ′(x)>0,
所以x=1是函数的极小值点,f(1)=4.
答案 D
4.(2023·山东淄博·统考三模)中国古代建筑的主要受力构件是梁,其截面的基本形式是矩形.如图,将一根截面为圆形的木材加工制成截面为矩形的梁,设与承载重力的方向垂直的宽度为x,与承载重力的方向平行的高度为y,记矩形截面抵抗矩W=xy2.根据力学原理,截面抵抗矩越大,梁的抗弯曲能力越强,则宽x与高y的最佳之比应为( )
A. B.
C.1 D.
解析 设圆的直径为d,则x2+y2=d2,∴y2=d2-x2,
W=x(d2-x2)=(-x3+d2x),0<x<d,
令W′=(-3x2+d2)=0,x=d,
由W′>0时,解得0<x<d;由W′<0时,解得x>d,
所以W在上单调递增,在上单调递减,
所以x=d时,W取最大值.
此时y==d,所以==.
答案 B
5.(多选)(2023·山西阳泉·统考二模)已知f(x)=ax3+3bx+b2在x=-1处取得极大值3,则下列结论正确的是( )
A.ab=-1 B.ab=-9
C.f(1)=-3 D.f(0)=1
解析 由题意可得f ′(x)=3ax2+3b,
且x=-1是函数f(x)的极大值点,即f ′(-1)=3a+3b=0,可得a=-b.
又极大值为3,所以f(-1)=-a-3b+b2=3,解得b=-1或b=3.
当b=3时,a=-3,此时f ′(x)=-9(x-1)(x+1),
x∈(-1,1)时,f ′(x)>0,x∈(-∞,-1)时,f ′(x)<0,
所以函数f(x)在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,1)上单调递增,
此时函数f(x)在x=-1处取得极小值,与题意不符,即b=3舍去;
当b=-1时,a=1,此时f ′(x)=3(x-1)(x+1),
x∈(-1,1)时,f ′(x)<0,x∈(-∞,-1)时,f ′(x)>0,
所以函数f(x)在(-∞,-1)上单调递增,在(-1,1)上单调递减,
此时函数f(x)在x=-1处取得极大值,符合题意,
所以a=1,b=-1,即ab=-1,所以A正确,B错误;
此时f(x)=x3-3x+1,所以f(1)=-1,f(0)=1,即C错误,D正确.
答案 AD
6.已知函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1处取得极小值-3,且g(x)=x3-x2+1在区间(c,c+4)上存在最小值,则a+b+c的取值范围是 ( )
A.(4,8) B.[4,8)
C.(5,8) D.[5,8)
解析 由题意,函数f=4x3-ax2-2bx+2在x=1处取得极小值-3,则有
f'(x)=12x2-2ax-2b,则
解得又因为g(x)=x3-x2+1在区间上存在最小值,则g'=x2-2x,当x<0或x>2时,g'>0;当0<x<2时,g'(x)<0,所以函数g在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,故函数g的极小值为g=-,令g=-,则x=-1或x=2.因为g在区间上存在最小值,则有-1≤c<2<c+4,则有-1≤c<2,则5≤a+b+c<8.
答案 D
7.(2023·四川成都·统考二模)函数f(x)=x3-x2+1的极大值为________.