内容正文:
专题5.3导数在研究函数中的运用(八大题型)
【题型1求函数的单调区间(不含参)】
【题型2己知函数的单调区间求参数的取值范围】
【题型3根据定义判断极值】
【题型4求函数极值】
【题型5根据极值求参数】
【题型6求函数的最值(不含参)】
【题型7求函数的最值(含参)】
【题型8已知函数最值求参数】
【题型1求函数的单调区间(不含参)】
1.函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
2.若,则的增区间为( )
A. B. C. D.
3.定义在区间上的函数,则的单调递减区间是( )
A. B.和
C. D.和
4.曲线与曲线在处的切线平行,则的减区间为( )
A. B.
C. D.
5.函数的单调递减区间是( )
A. B.
C. D.
6.函数,的增区间为 .
7.如图是的图象,则函数的单调递减区间是
【题型2己知函数的单调区间求参数的取值范围】
8.已知是上的增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
10.已知函数的单调递增区间为,则的值为( )
A.6 B.3 C. D.
11.若对任意的正实数,,当时,恒成立,则的取值范围( )
A. B. C. D.
12.若函数恰有三个单调区间,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
13.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
14.已知函数在上为减函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
15.若函数在区间上是增函数,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
16.若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型3根据定义判断极值】
17.设函数在R上可导,其导函数为,且函数的图像如图所示,则下列结论中一定成立的是( )
A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)
B.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(1)
C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2)
D.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2)
18.函数的定义域为开区间,导函数在内的图像如图所示,则函数在开区间内有极大值点( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
19.下列函数中,存在极值的函数为( )
A. B. C. D.
20.多选题设三次函数的导函数为,函数的图象的一部分如图所示,则( )
A.函数有极大值 B.函数有极小值
C.函数有极大值 D.函数有极小值
【题型4求函数极值】
21.函数的极大值为( )
A. B. C. D.
22.函数的极小值为 .
23.已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)解不等式:.
24.已知函数.
(1)求函数单调区间与极值;
(2)求函数在区间上的最值.
25.已知曲线:.
(1)求在点处的切线方程;
(2)求的极值.
26.已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间和极值.
27.已知函数在点处的切线与x轴平行.
(1)求a的值;
(2)求的单调区间与极值.
28.已知函数
(1)求在处的切线方程;
(2)求的单调区间和极值.
【题型5根据极值求参数】
29.函数在处有极小值,则的值等于( )
A.0 B.6 C.3 D.2
30.若是函数的一个极值点,则a的值为( )
A. B.1 C.0 D.
31.函数在时有极小值-4,那么的值为( )
A.6 B.6或32 C.2或42 D.6或30
32.函数在处取得极大值9,则( )
A.3 B. C.或3 D.0
33.若函数,既有极大值又有极小值,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
34.若函数在区间上有极值,则a的取值范围为 .
【题型6求函数的最值(不含参)】
35.函数的最小值为( )
A. B.1 C. D.
36.函数的最小值为 .
37.半径为2的球内切于一个圆锥,则该圆锥的侧面积的最小值为 .
38.已知函数.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)当时,求函数的最大值.
39.已知函数在处取得极小值5.
(1)求实数a,b的值;
(2)当时,求函数的最大值.
【题型7求函数的最值(含参)】
40.已知函数,若,则的最小值为 .
41.函数.
(1)求的单调区间;
(2)求在上最小值.
【题型8已知函数最值求参数】
42.已知函数是定义域为的偶函数,且当时,.若函数在上的最小值为4,则实数a的值为( )
A. B.2 C. D.
43.设函数,若,且的最小值为,则的值为( )
A. B. C. D.
44.已知函数在区间上的最小值为,则的值为( )
A.1 B. C. D.
45.已知函数在区间上的最小值为,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
46.已知函数,在上的最小值为,则实数的值为 .
47.若函数在上的最小值为4,则 .
48.已知函数在时有极大值.
(1)求的值;
(2)若在的最大值为32,求实数的取值范围.
49.已知函数,
(1)讨论函数的单调性;
(2)若函数在上的最小值为3,求实数的值.
50.已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,若函数有最小值2,求a的值.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题5.3导数在研究函数中的运用(八大题型)
【题型1求函数的单调区间(不含参)】
【题型2己知函数的单调区间求参数的取值范围】
【题型3根据定义判断极值】
【题型4求函数极值】
【题型5根据极值求参数】
【题型6求函数的最值(不含参)】
【题型7求函数的最值(含参)】
【题型8已知函数最值求参数】
【题型1求函数的单调区间(不含参)】
1.函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出定义域以及导函数,利用导数与函数单调性的关系求解即可
【详解】由题意,
在中,,
当时,解得(舍)或,
当即时,函数单调递减,
∴的单调递减区间为.
故选:B.
2.若,则的增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求得,令,求解再结合定义域即可.
【详解】由题可知,定义域为,
,
令得,所以的增区间为,
故选:B.
3.定义在区间上的函数,则的单调递减区间是( )
A. B.和
C. D.和
【答案】D
【分析】对函数求导并令,利用三角函数单调性解不等式即可求得结论.
【详解】由可得,
令,
当时,由可得,解得;
当时,由可得,解得;
因此可得在的单调递减区间是和.
故选:D
4.曲线与曲线在处的切线平行,则的减区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,求导,因为两曲线的切线平行,列出方程,求出值.令即可求出减区间.
【详解】求导,,
因为曲线与曲线在处的切线平行,
则,即,解得.
此时,
令,解得,则的减区间为.
故选:B.
5.函数的单调递减区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】求出导函数,令,即可得解.
【详解】由函数,可得,
令,可得,所以函数的单调递减区间是.
故选:C.
6.函数,的增区间为 .
【答案】
【分析】求出函数导数,解不等式即可得解.
【详解】,,
由可得,
解得,
所以函数的单调递增区间为.
故答案为:
7.如图是的图象,则函数的单调递减区间是
【答案】和
【分析】根据图象,得出在各区间上的正负,进而得出的减区间即可.
【详解】根据图象,得出在和导数值为负数,则函数的单调递减区间为:和.
故答案为:和.
【题型2己知函数的单调区间求参数的取值范围】
8.已知是上的增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出函数的导函数,根据是上的增函数,可得在上恒成立,分离参数,从而可求得答案.
【详解】由,
得,
因为是上的增函数,
所以在上恒成立,
即在上恒成立,
由于,所以,即
故选:A.
9.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题设可得在上恒成立,分离参数后利用基本不等式可求实数的取值范围.
【详解】因为函数,则,
因为在上单调递增,故在上恒成立,
即在上恒成立,即,即,
设,,,
当且仅当,即时等号成立,
所以.
故选:D.
10.已知函数的单调递增区间为,则的值为( )
A.6 B.3 C. D.
【答案】C
【分析】求出函数的定义域与导函数,分、两种情况讨论,求出函数的单调递增区间,从而得到方程,解得即可.
【详解】函数的定义域为,
又,
当时恒成立,所以没有单调递增区间,不符合题意;
当时,单调递增,令,解得,
所以的单调递增区间为(或),
依题意可得,解得.
故选:C
11.若对任意的正实数,,当时,恒成立,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由可得,令,则在上为减函数,即在上恒成立,求解即可.
【详解】,又,所以,
所以,
由已知对任意的,,且时,,
设,则在上为减函数,
因为,所以在上恒成立,
所以在上恒成立,所以,所以的取值范围为.
故选:A.
12.若函数恰有三个单调区间,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据导函数有两个不等根计算即可.
【详解】由题意得函数的定义域为,,
要使函数恰有三个单调区间,
则有两个不相等的实数根,∴,解得且,
故实数a的取值范围为,
故选:C.
13.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题可知导函数在上恒大于等于零.再参变分离求解函数最值即可.
【详解】函数在上单调递增,
即在恒成立.
故,即在恒成立,
因为在上单调递减,
所以在处取得的最大值0,所以.
故选:A
14.已知函数在上为减函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求导,根据导函数的符号求解.
【详解】,由条件知当时,,即,
令,是减函数,;
故选:D.
15.若函数在区间上是增函数,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先利用导数与函数单调性的关系列出关于实数a的不等式,解之即可求得实数a的取值范围.
【详解】,则
由函数在区间上是增函数,
可得在区间上恒成立,
即在区间上恒成立,
又由,可得,则
故选:D
16.若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】原函数在区间上单调递增,则导函数在区间上恒大于或等于0,可求实数的取值范围.
【详解】由,则,
因为函数在区间上单调递增,所以恒成立,
即恒成立,则,解得.
故选:B
【题型3根据定义判断极值】
17.设函数在R上可导,其导函数为,且函数的图像如图所示,则下列结论中一定成立的是( )
A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)
B.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(1)
C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2)
D.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2)
【答案】D
【分析】结合函数图像及极值点定义可以判断极大值及极小值.
【详解】由题图可知,当时,;
当时,;
当时,;
当时,
由此可以得到函数在处取得极大值,
在处取得极小值.
故选:D
18.函数的定义域为开区间,导函数在内的图像如图所示,则函数在开区间内有极大值点( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】根据题意,结合图像,由函数极值的定义即可得到结果.
【详解】依题意,记函数的图像与轴的交点横坐标依次为
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
所以为极小值点,为极大值点,为极小值点
故极大值点有1个
故选:A
19.下列函数中,存在极值的函数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据极值的定义进行求解即可.
【详解】A:因为函数是实数集上的增函数,所以函数没有极值;
B:因为函数是正实数集上的增函数,所以函数没有极值;
C:因为函数在区间、上是减函数,所以函数没有极值;
D:因为,所以该函数在上是增函数,在上是减函数,因此是函数的极小值点,符合题意,
故选:D
20.多选题设三次函数的导函数为,函数的图象的一部分如图所示,则( )
A.函数有极大值 B.函数有极小值
C.函数有极大值 D.函数有极小值
【答案】AD
【分析】根据给定条件,结合图象求出函数的零点,再求出大于0、小于0的x取值区间即可判断作答.
【详解】依题意,三次函数的导函数为是二次函数,观察图象知,是函数的两个零点,
当或时,,当时,,
所以函数有极小值,有极大值,AD正确,BC错误.
故选:AD
【题型4求函数极值】
21.函数的极大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出函数的单调性,即可求出函数的极大值.
【详解】函数的定义域为,
又,
令,则或,所以当或时,当时,
所以在,上单调递增,在上单调递减,
所以的极大值为.
故选:D.
22.函数的极小值为 .
【答案】
【分析】求出函数的定义域与导函数,从而求出函数的单调区间,即可求出函数的极小值.
【详解】函数的定义域为,
又,
所以当或时,当或时,
所以在,上单调递增,在,上单调递减,
所以在处取得极小值,即极小值为.
故答案为:
23.已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)解不等式:.
【答案】(1)极大值为,极小值为
(2)
【分析】(1)根据导数的运算性质,结合极值的定义进行求解即可;
(2)根据(1)的结论,结合函数的单调性进行求解即可.
【详解】(1)函数的定义域为全体正实数,
由,
令,于是有
单调递增
单调递减
单调递增
因此,当时,有极大值,并且极大值为,
时,有极小值,并且极小值为;
(2)由(1)可知:
函数在时单调递增,而,所以此时有,
在时单调递减,所以有,
因此要想,有,则必有,
当时,函数单调递增,而,
所以由,
因此不等式的解集为.
24.已知函数.
(1)求函数单调区间与极值;
(2)求函数在区间上的最值.
【答案】(1)答案见解析
(2)最小值为,最大值为0
【分析】(1)利用导数可得答案;
(2)利用导数求出极值与端点值可得答案.
【详解】(1),
当,或时,,
当时,,
所以的单调递增区间为,,
单调递减区间为,
所以极小值为,极大值为;
(2)由(1),在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,所以极小值为,极大值为,
,,
所以在区间上的最小值为,最大值为.
25.已知曲线:.
(1)求在点处的切线方程;
(2)求的极值.
【答案】(1)
(2)极大值为,极小值为
【分析】(1)先求出导数,再求出切线的斜率,再由点斜式方程求解;
(2)求出导数,令,解得,再列表,给出函数的单调性求解.
【详解】(1)因为,得 ,
又因为,故切点为,
所以切线方程为,即;
(2)由(1)知,令,解得或3,
↗
极大值
↘
极小值
↗
所以函数的极大值为,极小值为.
26.已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间和极值.
【答案】(1)
(2)答案见详解
【分析】(1)求导,根据导数的几何意义求切线方程;
(2)根据导数求单调区间,进而可得极值.
【详解】(1)因为,则,
可得,,即切点坐标为,斜率,
所以切线方程为,即.
(2)因为函数的定义域为,
由(1)可知:,
令,解得;令,解得;
所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为,
且函数的极小值为,无极大值.
27.已知函数在点处的切线与x轴平行.
(1)求a的值;
(2)求的单调区间与极值.
【答案】(1)
(2)在上单调递减,在上单调递增,极小值5,函数无极大值.
【分析】(1)由求解;
(2)求导,给出函数的单调性求出极值.
【详解】(1)解:因为,所以,即,
(2)因为的定义域为,由(1)知,
所以,
当时,,当时,
所以在上单调递减,在上单调递增
所以当时,取得极小值,函数无极大值.
28.已知函数
(1)求在处的切线方程;
(2)求的单调区间和极值.
【答案】(1)
(2)单调区间见详解,极大值为,极小值为
【分析】(1)由导函数,求出切线斜率,由点斜式得切线方程,整理即得;
(2)由导函数可得的解,列表确定的正负,得的单调区间与极值.
【详解】(1)∵,
∴,
∴,又
所以切线方程为.
即;
(2)
设可得或.
令,得或;令,得.
当变化时,,的变化情况如下表:
x
5
+
0
0
+
单调递增↗
单调递减↘
单调递增↗
所以,的单调增区间为,单调减区间为,
当时,有极大值,并且极大值为
当时,有极小值,并且极小值为.
【题型5根据极值求参数】
29.函数在处有极小值,则的值等于( )
A.0 B.6 C.3 D.2
【答案】A
【分析】对求导,得到,由题知,解得,即可求解.
【详解】因为,所以,
由题知,解得,
此时,
由,得到或,由,得到,
所以的增区间为,,减区间为,
故满足题意,所以,
故选:A.
30.若是函数的一个极值点,则a的值为( )
A. B.1 C.0 D.
【答案】A
【分析】求导,根据极值点的定义直接求值,并代入检验.
【详解】由,得,
依题意可得,解得,
当时.,,
令,解得,
列表
单调递增
极大值
单调递减
单调递减
极小值
单调递增
所以在处取得极小值,
故选:A.
31.函数在时有极小值-4,那么的值为( )
A.6 B.6或32 C.2或42 D.6或30
【答案】D
【分析】求导,根据和得到方程组,求出相应的,检验后得到答案.
【详解】,由题意得,
即,
且,
,代入,
得,解得或,
当时,,
,令得或,
令得,
故为极小值点,满足要求,故,
当时,,
,令得或,
令得,
故为极小值点,满足要求,故,
综上,的值为6或30.
故选:D
32.函数在处取得极大值9,则( )
A.3 B. C.或3 D.0
【答案】B
【分析】先由取极值的必要条件求出参数,然后回过头去检验是否满足题意即可.
【详解】由题意,函数,可得,
因为在处取得极大值9,可得,
解得或,
检验知,当时,可得,
当时,,即在上单调递减,
当时,,即在上单调递增,
所以在处取得极小值9,与题意矛盾,故不符题意;
当时,可得,
当时,,即在上单调递增,
当时,,即在上单调递减,
所以在处取得极大值9,故符合题意;
所以.
故选:B.
【点睛】方法点睛:1、求极值、最值时,要求步骤规范,含参数时,要讨论参数的大小;
2、求函数最值时,不可想当然地认为极值点就是最值点,要通过比较才能下结论;
3、函数在给定闭区间上存在极值,一般要将极值与端点值进行比较才能确定最值.
33.若函数,既有极大值又有极小值,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求导,由既有极大值也有极小值可知,一元二次方程在上有2个不同的实根,进而建立不等式组,解之即可求解.
【详解】,则,
函数既有极大值,也有极小值,
等价于一元二次方程在上有2个不同的实根,
则,解得,
即实数a的取值范围为.
故选:B
34.若函数在区间上有极值,则a的取值范围为 .
【答案】
【分析】由函数有极值通过求导,得出导函数方程在区间上有实根,继续转化为函数与在区间上有交点,结合双勾函数的图象单调性即可求得
【详解】由求导可得,,
因函数在区间上有极值,
则方程在区间上有实根,
故须使,(若,得,此时,函数在上无极值)
解得或
且方程在区间上有实根,
也即函数与在区间上有交点.
因在上递减,在上递增,且,,
故,即,解得,又或,
故a的取值范围为.
故答案为:.
【题型6求函数的最值(不含参)】
35.函数的最小值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】B
【分析】利用二倍角公式和同角三角函数商关系化简函数,构造函数,结合函数导数判断函数单调性求出函数最小值;
【详解】,,
故,
令,则,,
令 ,当时,在上单调递减,
当时,在 上单调递增,
取最小值为.
故选:B.
36.函数的最小值为 .
【答案】
【分析】先利用导数求出函数的极值,再求出端点的函数值,然后比较大小即可求出函数的最小值.
【详解】,令,得或,
当或时,,当时,,
所以的极大值为,
极小值为,
因为,,
所以.
故答案为:
37.半径为2的球内切于一个圆锥,则该圆锥的侧面积的最小值为 .
【答案】
【分析】设底面圆半径,,根据三角形相似和勾股定理得到,,表达出侧面积,利用导函数求出单调性和最值,得到答案.
【详解】设底面圆半径,,
由题意得,∽,
故,即,故,
又,即,
故,
故圆锥的侧面积为,
故,
令得,令得,
故当时,单调递减,当时,单调递增,
故当时,取得极小值,也是最小值,
故最小值为.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是求得,从而得到关于的表达式,利用导数即可得解.
38.已知函数.
(1)求函数在处的切线方程;
(2)当时,求函数的最大值.
【答案】(1)
(2)21
【分析】(1)求导可得,可求切线方程;
(2)求导可得在上的单调性,从而可求结论.
【详解】(1)因为,所以.
所以切线方程为,即.
(2)令,
因为,所以在单调递增,单调递减,
所以.
39.已知函数在处取得极小值5.
(1)求实数a,b的值;
(2)当时,求函数的最大值.
【答案】(1),.
(2)10
【分析】(1)直接求导得,解出值,验证即可;
(2)由(1)知,求导再列表即可得到其最大值.
【详解】(1),
因为在处取极小值5,所以,得,
此时,
令,解得;令,解得或,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以在时取极小值,符合题意.
所以,.
又,所以.
综上,,.
(2)由(1)知,,
列表如下:
0
(0,1)
1
2
(2,3)
3
0
0
1
极大值6
极小值5
10
由于,故时,.
【题型7求函数的最值(含参)】
40.已知函数,若,则的最小值为 .
【答案】
【分析】法1,利用导数探讨函数单调性,求出的最小值;法2,由已知可得,换元构造函数并利用导数求出最小值即可.
【详解】解法l:隐零点处理策略
函数的定义域为,求导得,
令,求导得,函数在上单调递增,
由,,得在上存在唯一的零点,即,
于是当时,,当时,,在上单调递减,在上单调递增,
所以.
解法2:同构变形
依题意,,令,,
设,求导得,
当时,,当,,
函数在上单调递减,在上单调递增,则,
所以的最小值为.
故答案为:
41.函数.
(1)求的单调区间;
(2)求在上最小值.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【分析】(1)求导,分和两种情况,结合导函数的符号求的单调区间;
(2)分、和三种情况结合(1)中的单调区间求函数最小值.
【详解】(1)由题意可知:的定义域,其导函数,
当,则在内恒成立,
可知的单调递增区间为,无单调递减区间;
当,令,解得;令,解得;
则的单调递增区间为,单调递减区间为;
综上所述:当,的单调递增区间为,无单调递减区间;
当,的单调递增区间为,单调递减区间为;
(2)因为,由(1)可知:
当,在上单调递增,则在上最小值为;
当,在上单调递减,在上单调递增,
所以在上最小值为;
当时,在上单调递减,
所以在上最小值为.
【题型8已知函数最值求参数】
42.已知函数是定义域为的偶函数,且当时,.若函数在上的最小值为4,则实数a的值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【分析】由已知结合偶函数性质函数在上的最小值为4,然后利用导数对进行分类讨论,确定函数单调性,进而可求.
【详解】因为是定义域为的偶函数,
且函数在上的最小值为4,
所以函数在上的最小值为4,
当时,,此时,
当时,在上恒成立,函数在上单调递增,
当时,函数取得最小值,解得,符合题意,
当时,,,函数单调递减;
,,函数单调递增,
时,函数取得最小值,解得,不符合题意,
综上,.
故选:B.
43.设函数,若,且的最小值为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作出的大致图象,令,结合图象得到的范围,再将所求转化为关于的表达式,构造函数,利用导数即可得解.
【详解】因为,作出的大致图象,如图,
令,由图象可得,
因为,所以,即,
则,
令,
则,令,解得,
当,即时,,则,单调递减,
则,解得,符合;
当,即时,
当时,;当时,;
故在单调递减,在单调递增,
则,解得,不符合;
综上,.
故选:B.
【点睛】方法点睛:本题考查双变量问题的函数与方程的应用,解决这种题的常见方法是利用换元法将变量转化为只有1个变量,注意利用数形结合考虑变量的取值范围.
44.已知函数在区间上的最小值为,则的值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】利用导数与函数性质的关系,分类讨论的取值范围,分析得的最值,从而得到关于的方程,解之即可得解.
【详解】因为,所以,
当时,则,所以在单调递增,
此时函数最小值为,解得,不符合题意,舍去;
当时,令,得;令,得;
所以在上单调递减,在单调递减增,
①当时,在区间上单调递增,
所以最小值为,不符合题意舍去;
②当时,在上先减后增,
所以最小值为,解得;
③当时,在上单调递减,
所以最小值为,解得,不符合题意,舍去,
综上所述.
故选:D.
45.已知函数在区间上的最小值为,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分,和三种情况,结合函数在特殊点的函数值,分类讨论得到实数a的取值范围.
【详解】当时,单调递减,
故在处取得最小值,最小值为,满足要求,
当或时,,
令得或,
当时,恒成立,
故表格如下:
0
+
0
极小值
极大值
故在上取得极小值,
且,,
要想在区间上的最小值为,
则要,变形得到,
令,,
当时,,单调递增,当时,,单调递减,
且,,
故的解集为,
时,令可得,
当时,,
令得,
故在上单调递减,
故在处取得最小值,最小值为,满足要求,
当时,恒成立,
故表格如下:
+
0
0
+
极大值
极小值
故在上取得极小值,
且,,
要想在区间上的最小值为,
则要,变形得到,
令,,
时,,单调递增,
又,故上,无解,
综上:实数a的取值范围是.
故选:C
【点睛】三次函数是近两年高考常考考点,需要对三次函数图象理解到位,由于三次函数的导函数为二次函数,故常常利用二次函数的性质来研究三次函数的性质,比如三次函数零点问题,极值点情况等.
46.已知函数,在上的最小值为,则实数的值为 .
【答案】
【分析】由题有,根据条件得到有两根为,且有, ,从而转化成求解方程,令,将问题转化成求方程的解,构造函数,再利用函数的单调性及,即可解决问题.
【详解】易知函数的定义域为,
因为,所以,
令,因为在开区间上有最小值,
则在上必有两根,即有,
又在上的两根为,且,
由的图象可知,
当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减,在区间上单调递增,
当时,在区间上单调递减,在区间上单调递增,
又在开区间上有最小值,则必有,且,
令,得到,所以,
整理得到,令,
则,易知在区间上单调递减,
又,所以,当时,,当时,,
即在区间上单调递增,在区间上单调递减,
又,所以在上有且只有一根,
由,解得,
故答案为:.
47.若函数在上的最小值为4,则 .
【答案】/
【分析】求导,得到函数单调性,得到为在上的极小值和最小值,列出方程,求出答案.
【详解】,,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以为在上的极小值,也是最小值,
故,解得.
故答案为:
48.已知函数在时有极大值.
(1)求的值;
(2)若在的最大值为32,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由函数在时有极大值.得讨论解得;
(2)由函数的单调性求得上的最大值,再结合题设求解即可.
【详解】(1)函数,,
由函数在处有极大值.得,
即:,所以:或,
当时,,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,此时,为极大值,符合题意.
当时,,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增;此时,为极小值,与题设矛盾.
所以.
(2)由(1),得;由,得:,或;
当时,,单调递增;
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
此时,极大值为,极小值为,且,
因为在的最大值为32,所以所求的取值范围为,即.
49.已知函数,
(1)讨论函数的单调性;
(2)若函数在上的最小值为3,求实数的值.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)利用导数与函数单调性的关系,分类讨论即可得解;
(2)分类讨论的取值范围,结合(1)中结论得到的最小值,进而得到关于的方程,解之即可得解.
【详解】(1)因为,则,
当时,恒成立,故在上单调递增;
当时,令,得,
当时,,上单调递减;
当时,,上单调递增;
综上,当时,在上单调递增;
当时,在上单调递减,在单调递增.
(2)当,即时,由(1)知在上单调递增,
所以,即(舍去);
当,即时,由(1)知在单调递减,在单调递增
所以,解得(舍去);
当,即时,由(1)知在单调递减,
所以,解得;
综上所述,.
50.已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,若函数有最小值2,求a的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的几何意义求得答案;
(2)对求导,得到的单调性,可得,再令,证得,即,可得出答案.
【详解】(1)当时,,的定义域为,
则,则,,
由于函数在点处切线方程为,即.
(2)的定义域为,
,
当时,令,解得:;令,解得:,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,,即
则令,设,,
令,解得:;令,解得:,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,
所以,解得:.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6
1
学科网(北京)股份有限公司
$$