内容正文:
5.3.2 函数的极值与最大(小)值
知识点1 函数极值的概念
极小值、极大值的概念:
项目
极小值
极大值
定义
若函数在点 的函数值比它在点附近其他点处的函数值都小;而且在点附近的左侧,右侧就把a叫作函数的极小值点,叫作函数的极小值
若函数在点 的函数值比它在点附近其他点处的函数值都大,而且在点附近的左侧,右侧就把b叫作函数的极大值点,函数的极大值
图像
例1-1(2022·湖北团风中学高二课时练习)已知函数f(x)在处连续,下列命题中正确的是( )。
A.导数为零的点一定是极值点
B.如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值
C.如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值
D.如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值
例1-2(2022·新疆昌吉州行知学校高二期末)如图5-3-2-1-3是函数y=f(x)的导函数的图像,给出下列命题:
①x=-2是函数y=f(x)的极值点;②x=1是函数y=f(x)的极值点;③y=f(x)的图像在x=处切线的斜率小于零;④在区间(-2,2)上单调递增。则正确命题的序号是( )。
A.①② B.②④
C.②③ D.①④
知识点2 函数极值与导数的关系
① 可导函数在某点处取得极值的必要条件和充分条件
(1)必要条件:可导函数y=f(x)在处取得极值的必要条件是
(2)充分条件:可导函数y=f(x)在处取得极值的充分条件是在两侧异号。
② 导数值为0的点不一定是函数的极值点
可导函数的极值点一定是导数值为0的点,但导数值为0的点不一定是该函数的极值点,因此导数值为0只是该点为极值点的必要条件,其充分条件是该点两侧的导数值异号。
举例如下:
(1)导数值为0的点是极值点:x=0是极小值点;
(2)导数值为0的点不是极值点:不是极值点;
(3)不可导点是极值点:f(x)=|x|,当x=0时,不可导,是极小值点;
(4)不可导点不是极值点,当x=0时,不可导,不是极值点。
③ 函数极值的求解步骤
一般地,求函数y=f(x)的极值的步骤:
(1)求出函数的定义域及导数,
(2)解方程,得方程的根(可能不止一个);
(3)用方程的根顺次将函数的定义域分成若干个开区间,并将在每个区间内的变化情况列在同一个表格中;
(4)由在各个开区间内的符号判断f(x)在的各个根处的极值情况。
制成的表格及相关结论如下:
x
+
0
-
单调递增↗
极大值
单调递减↘
x
-
0
+
单调递减↘
极小值
单调递增↗
(1)由表可知,函数的极值点是函数单调区间的分界点。
极大值点可以看成是函数单调递增区间与单调递减区间的分界点,极大值是极大值点附近曲线由上升到下降的过渡点的函数值;极小值点可以看成是函数单调递减区间与单调递增区间的分界点,极小值是极小值点附近曲线由下降到上升的过渡点的函数值。
(2)由表格可清晰地看出极值的分布情况,对于初学者是首选,后期对求导比较熟练时也可以省去列表格。
例2-1 若函数y=f(x)可导,则“有实根”是“有极值”的( )。
A.必要不充分条件
B.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
例2-2(2022·广西桂林高二期末)已知函数f(x)的导函数2),则f(x)的极值点的个数为( )。
A.0 B.1 C.2 D.3
例2-3(2022·黑龙江哈尔滨第一中学高二阶段练习)函数y =有( )。
A.极大值为5,无极小值
B.极小值为-27,无极大值
C.极大值为5,极小值为-27
D.极大值为5,极小值为-11
知识点3 函数的极值与零点的关系
利用导数解决三次函数的零点问题有以下三种情况:
(1)三次函数有且只有一个零点的条件。分如下两种情况讨论:
①函数f(x)在x∈R上是单调的,相当于恒大于等于零或恒小于等于零,令则即
②函数f(x)在x∈R上不是单调的,设方程即有两个不相等的实数根,则,即,它们对应的函数值为极大值f(x)极大值或极小值f(x)极小值,需满足或, 即
因此,三次函数有且只有一个零点的条件是或
(2)三次函数有且只有两个零点的条件。
由f(x)有两个零点知函数f(x)在x∈R上不是单调的,设方程,即有两个不相等的实数根,此时,即3ac,它们对应的函数值是极大值或极小值,需满足=0 或=0。
因此,三次函数有且只有两个零点的条件是 f(x)极小值=0。值
(3)三次函数有三个零点的条件。
由f(x)有三个零点知函数f(x)在x∈R上不是单调的,设方程,即有两个不相等的实数根,此时,即3ac,它们对应的函数值是或极小值,
需满足。
因此,三次函数有三个零点的条件是 。
三次函数时,函数图像的对应情况如下:
(1)三次函数有一个零点意味着函数单调或者极大值和极小值同号,如图5-3-2-1-2①②所示。
(2)三次函数有两个零点意味着函数有两个极值点,且其中一个极值点为零点,如图5-3-2-1-2③所示。
(3)三次函数有三个零点,则函数的极大值和极小值异号,如图5-3-2-1-2④所示。
例3-1(2022·广东广州高二期末)(多选)已知函数则( )。
A.f(x)有三个零点
B.f(x)有两个极值点
C.点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心
D.直线y=3x是曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线
例3-2(2022·四川成都高二期中)关于函数,下列说法正确的是( )。
A.f(x)有三个零点
B.若f(x)有三个零点,则b的取值范围为
C.若f(x)有三个零点,则b的取值范围为
D.若f(x)有三个零点,则b的取值范围为(-0,9)
分层练习
基础达标
1.(2022·北师大二附中高二月考·知识点1)已知函数f(x)的定义域为(a,b),导函数f'(x)在(a,b)上的图像如图5-3-2-1-9所示,则函数f(x)在(a,b)上的极大值点的个数为( )。
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2022·广西南宁高二期末·知识点2)若函数f(x)的导函数则( )。
A.f(x)的极小值点为
B.f(x)的极小值点为
C.f(x)的极大值点为
D.f(x)的极大值点为
3.(2022·湖北武汉情智学校高二阶段练习·能力点1)已知函数,则下列说法正确的是( )。
A.f(x)的极小值为-2
B.f(x)的极大值为
C.f(x)在区间上单调递增
D.f(x)在区间(-,0)上单调递减
4.(2022·浙江杭州第二中学高二期中·知识点1)(多选)下列说法正确的是( )。
A.若函数f(x)既有极大值又有极小值,则该极大值一定大于极小值
在任意给定区间[a,b]上必存在最小值
C.f(x)=-|x|的最大值就是该函数的极大值
D.定义在R上的函数可能没有极值点,也可能存在无数个极值点
5. (2022·辽宁丹东高二期末·知识点3)已知x=1是函数的极值点,判断函数f(x)零点的个数。
高考提升
6.(2022·天津杨柳青一中高二阶段练习·能力点1)已知函数,则( )。
A.函数f(x)的极大值为,无极小值
B.函数f(x)的极小值为,无极大值
C.函数f(x)的极大值点为,无极小值点
D.函数f(x)的极小值点为,无极大值点
7.(2022·四川成都高二期中)若x=1是函数f(x)=alnx+x的极值点,则a的值
是( )。
A.-1 B.0 C.1 D.e
8.(2022·福建漳州第一外国语学校高二阶段练习)(多选)设函数y=f(x)在R上可导,其导函数为,且函数y=(1-x)·的图像如图5-3-2-1-10所示,则下列结论中一定成立的是( )。
A.函数y=f(x)在(-∞,-2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递减
B.函数y=f(x)在(-∞,-2)上单调递增,在(2,+∞)上单调递增
C.函数y=f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2)
D.函数y=f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2)
9.(2022·山东日照高二期末)(多选)已知函数,则( )。
A.函数f(x)存在两个不同的零点
B.函数f(x)既存在极大值又存在极小值
C.若方程f(x)=k有两个实根,则-e<k<0
D.若方程f(x)=k有三个实根,则
10.(2022·江西丰城九中高二期末)(多选)函数在区间内仅有唯一极值点的一个充分不必要条件为( )。
B.
0.
11.(2022·西藏林芝第二高级中学高二期末·能力点3)已知函数
(1)若函数f(x)在x=1处取得极小值-4,求实数a,b的值;
(2)讨论f(x)的单调性。
12.(2022·江西高三阶段练习·能力点4)已知函数,其中a≥-10
(1)求f(x)的极值点个数;
(2)求函数g(x)=f(x)+2ax 在区间内的零点个数。
竞赛培优
13.(2022·河北衡水中学高二期末·能力点5)(多选)关于函数,下列结论正确的是( )。
A.存在正实数k,使得f(x)>kx恒成立
B.函数y=f(x)-x有且只有1个零点
C.x=2是f(x)的极小值点
D.对任意两个正实数,且,若,则
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$$
5.3.2 函数的极值与最大(小)值
知识点1 函数极值的概念
极小值、极大值的概念:
项目
极小值
极大值
定义
若函数在点 的函数值比它在点附近其他点处的函数值都小;而且在点附近的左侧,右侧就把a叫作函数的极小值点,叫作函数的极小值
若函数在点 的函数值比它在点附近其他点处的函数值都大,而且在点附近的左侧,右侧就把b叫作函数的极大值点,函数的极大值
图像
例1-1(2022·湖北团风中学高二课时练习)已知函数f(x)在处连续,下列命题中正确的是( )。
A.导数为零的点一定是极值点
B.如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值
C.如果在附近的左侧,右侧,那么是极小值
D.如果在附近的左侧,右侧,那么是极大值
解:导数为零的点不一定是极值点,还要满足导函数在这一点的左侧与右侧的函数值异号,故A错误;根据极值的概念,在附近的左侧,函数单调递增;在x=附近的右侧,函数单调递减,所以为极大值,故B正确,CD错误。故选B。
例1-2(2022·新疆昌吉州行知学校高二期末)如图5-3-2-1-3是函数y=f(x)的导函数的图像,给出下列命题:
①x=-2是函数y=f(x)的极值点;②x=1是函数y=f(x)的极值点;③y=f(x)的图像在x=处切线的斜率小于零;④在区间(-2,2)上单调递增。则正确命题的序号是( )。
A.①② B.②④
C.②③ D.①④
解:对于①,根据导函数图像可知,-2是导函数的零点,且-2的左右两侧导函数值符号异号,故-2是极值点,故①正确;对于②,1不是极值点,因为1的左右两侧导函数值符号一致,故②错误;对于③,0处的导函数值即为此点的切线斜率,显然为正值,故③错误;对于④,导函数在(-2,2)恒大于等于零,故为函数的增区间,故④正确。故选D。
知识点2 函数极值与导数的关系
① 可导函数在某点处取得极值的必要条件和充分条件
(1)必要条件:可导函数y=f(x)在处取得极值的必要条件是
(2)充分条件:可导函数y=f(x)在处取得极值的充分条件是在两侧异号。
② 导数值为0的点不一定是函数的极值点
可导函数的极值点一定是导数值为0的点,但导数值为0的点不一定是该函数的极值点,因此导数值为0只是该点为极值点的必要条件,其充分条件是该点两侧的导数值异号。
举例如下:
(1)导数值为0的点是极值点:x=0是极小值点;
(2)导数值为0的点不是极值点:不是极值点;
(3)不可导点是极值点:f(x)=|x|,当x=0时,不可导,是极小值点;
(4)不可导点不是极值点,当x=0时,不可导,不是极值点。
③ 函数极值的求解步骤
一般地,求函数y=f(x)的极值的步骤:
(1)求出函数的定义域及导数,
(2)解方程,得方程的根(可能不止一个);
(3)用方程的根顺次将函数的定义域分成若干个开区间,并将在每个区间内的变化情况列在同一个表格中;
(4)由在各个开区间内的符号判断f(x)在的各个根处的极值情况。
制成的表格及相关结论如下:
x
+
0
-
单调递增↗
极大值
单调递减↘
x
-
0
+
单调递减↘
极小值
单调递增↗
(1)由表可知,函数的极值点是函数单调区间的分界点。
极大值点可以看成是函数单调递增区间与单调递减区间的分界点,极大值是极大值点附近曲线由上升到下降的过渡点的函数值;极小值点可以看成是函数单调递减区间与单调递增区间的分界点,极小值是极小值点附近曲线由下降到上升的过渡点的函数值。
(2)由表格可清晰地看出极值的分布情况,对于初学者是首选,后期对求导比较熟练时也可以省去列表格。
例2-1 若函数y=f(x)可导,则“有实根”是“有极值”的( )。
A.必要不充分条件
B.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解:若f(x)可导,有实根,则f(x)不一定有极值;f(x)有极值,则0一定有实根。故选A。
例2-2(2022·广西桂林高二期末)已知函数f(x)的导函数2),则f(x)的极值点的个数为( )。
A.0 B.1 C.2 D.3
解:由得x<0或0<x<1时不是极值点,0<x<1或x>2时,时,,因此1,2都是极值点。极值点有2个。故选C。
例2-3(2022·黑龙江哈尔滨第一中学高二阶段练习)函数y =有( )。
A.极大值为5,无极小值
B.极小值为-27,无极大值
C.极大值为5,极小值为-27
D.极大值为5,极小值为-11
解:,由0,得-2<x<-1,由,得-1<x<2,所以函数在(-2,-1)上单调递增,在(-1,2)上单调递减,所以在x=-1时取得极大值5,无极小值。故选A。
知识点3 函数的极值与零点的关系
利用导数解决三次函数的零点问题有以下三种情况:
(1)三次函数有且只有一个零点的条件。分如下两种情况讨论:
①函数f(x)在x∈R上是单调的,相当于恒大于等于零或恒小于等于零,令则即
②函数f(x)在x∈R上不是单调的,设方程即有两个不相等的实数根,则,即,它们对应的函数值为极大值f(x)极大值或极小值f(x)极小值,需满足或, 即
因此,三次函数有且只有一个零点的条件是或
(2)三次函数有且只有两个零点的条件。
由f(x)有两个零点知函数f(x)在x∈R上不是单调的,设方程,即有两个不相等的实数根,此时,即3ac,它们对应的函数值是极大值或极小值,需满足=0 或=0。
因此,三次函数有且只有两个零点的条件是 f(x)极小值=0。值
(3)三次函数有三个零点的条件。
由f(x)有三个零点知函数f(x)在x∈R上不是单调的,设方程,即有两个不相等的实数根,此时,即3ac,它们对应的函数值是或极小值,
需满足。
因此,三次函数有三个零点的条件是 。
三次函数时,函数图像的对应情况如下:
(1)三次函数有一个零点意味着函数单调或者极大值和极小值同号,如图5-3-2-1-2①②所示。
(2)三次函数有两个零点意味着函数有两个极值点,且其中一个极值点为零点,如图5-3-2-1-2③所示。
(3)三次函数有三个零点,则函数的极大值和极小值异号,如图5-3-2-1-2④所示。
例3-1(2022·广东广州高二期末)(多选)已知函数则( )。
A.f(x)有三个零点
B.f(x)有两个极值点
C.点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心
D.直线y=3x是曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线
解:令,解得x=-1或x=1,∴x∈(-∞,-1)时单调递减;x∈(-1,1)时单调递增;x∈(1,+∞)时单调递减,,∴f(x)的极小值为f(x)的极大值为,-f(x)有三个零点,f(x)有两个极值点,A,B正确;若点(0,1)是曲线y=f(x)的对称中心,则有f(x)+f(-x)=2,,将函数3x+1代入上式验证得3(-x)+1]=2,C正确;:(0)=3。。又切线过点(0,1),则切线方程为y-1=3(x-0) 即y=3x+1,D错误。故选ABC。
例3-2(2022·四川成都高二期中)关于函数,下列说法正确的是( )。
A.f(x)有三个零点
B.若f(x)有三个零点,则b的取值范围为
C.若f(x)有三个零点,则b的取值范围为
D.若f(x)有三个零点,则b的取值范围为(-0,9)
解:2x-3,令即或,列表如下:
-1
3
(3,)
+
0
-
0
+
↗
极大值
↘
极小值
↗
由上表知f(x)的极大值为f(x)的极小值为f(3)=b-9,当即时,函数f(x)有三个零点,.B选项正确。故选B。
分层练习
基础达标
1.(2022·北师大二附中高二月考·知识点1)已知函数f(x)的定义域为(a,b),导函数f'(x)在(a,b)上的图像如图5-3-2-1-9所示,则函数f(x)在(a,b)上的极大值点的个数为( )。
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2022·广西南宁高二期末·知识点2)若函数f(x)的导函数则( )。
A.f(x)的极小值点为
B.f(x)的极小值点为
C.f(x)的极大值点为
D.f(x)的极大值点为
3.(2022·湖北武汉情智学校高二阶段练习·能力点1)已知函数,则下列说法正确的是( )。
A.f(x)的极小值为-2
B.f(x)的极大值为
C.f(x)在区间上单调递增
D.f(x)在区间(-,0)上单调递减
4.(2022·浙江杭州第二中学高二期中·知识点1)(多选)下列说法正确的是( )。
A.若函数f(x)既有极大值又有极小值,则该极大值一定大于极小值
在任意给定区间[a,b]上必存在最小值
C.f(x)=-|x|的最大值就是该函数的极大值
D.定义在R上的函数可能没有极值点,也可能存在无数个极值点
5. (2022·辽宁丹东高二期末·知识点3)已知x=1是函数的极值点,判断函数f(x)零点的个数。
高考提升
6.(2022·天津杨柳青一中高二阶段练习·能力点1)已知函数,则( )。
A.函数f(x)的极大值为,无极小值
B.函数f(x)的极小值为,无极大值
C.函数f(x)的极大值点为,无极小值点
D.函数f(x)的极小值点为,无极大值点
7.(2022·四川成都高二期中)若x=1是函数f(x)=alnx+x的极值点,则a的值
是( )。
A.-1 B.0 C.1 D.e
8.(2022·福建漳州第一外国语学校高二阶段练习)(多选)设函数y=f(x)在R上可导,其导函数为,且函数y=(1-x)·的图像如图5-3-2-1-10所示,则下列结论中一定成立的是( )。
A.函数y=f(x)在(-∞,-2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递减
B.函数y=f(x)在(-∞,-2)上单调递增,在(2,+∞)上单调递增
C.函数y=f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2)
D.函数y=f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2)
9.(2022·山东日照高二期末)(多选)已知函数,则( )。
A.函数f(x)存在两个不同的零点
B.函数f(x)既存在极大值又存在极小值
C.若方程f(x)=k有两个实根,则-e<k<0
D.若方程f(x)=k有三个实根,则
10.(2022·江西丰城九中高二期末)(多选)函数在区间内仅有唯一极值点的一个充分不必要条件为( )。
B.
0.
11.(2022·西藏林芝第二高级中学高二期末·能力点3)已知函数
(1)若函数f(x)在x=1处取得极小值-4,求实数a,b的值;
(2)讨论f(x)的单调性。
12.(2022·江西高三阶段练习·能力点4)已知函数,其中a≥-10
(1)求f(x)的极值点个数;
(2)求函数g(x)=f(x)+2ax 在区间内的零点个数。
竞赛培优
13.(2022·河北衡水中学高二期末·能力点5)(多选)关于函数,下列结论正确的是( )。
A.存在正实数k,使得f(x)>kx恒成立
B.函数y=f(x)-x有且只有1个零点
C.x=2是f(x)的极小值点
D.对任意两个正实数,且,若,则
答案解析
基础达标
1.B【解析】由函数极值的定义和导函数的图像可知在(a,b)上与x轴的交点个数为4,但是在原点附近的导数值恒大于零,故x=0不是函数f(x)的极值点。其余的3个交点都是极值点,其中有2个点满足其附近的导数值左正右负,故极大值点有2个,故选B。
2.B【解析】当E;当时 当时,,所以f(x)的极小值点为,无极大值点。故选B。
3.B 【解析】因为,所以,令,得或x>1;令,得,所以f(x)在区间(1,+∞) 上单调递增,在区间上单调递减,所以f(x)在处有极大值,极大值为;在x=1处有极小值,极小值为f(1)=-1。故选B。
4.BCD【解析】A选项,例如,在x=1处取得极小值f(1)=2,在x=-1处取得极大值f(-1)=-2,,而2>-2,故极大值不一定大于极小值,A错误;C选项,f(x)=-|x|=函数f(x)=-|x|在(-∞,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,根据极值的定义可知,f(x)=-|x|在x=0处取得极大值,也是最大值,C正确;D选项,y=x无极值点,y=sinz有无数个极值点,D正确;B选项在R上为连续函数,因为连续函数在闭区间上必定存在最值,所以B 正确。故选BCD。
5.由,得a。由x=1是函数的极值点,得a=0,解得a=-9,故函数
令,解得x=-3或x=1,所以函数在(-∞,-3)和(1,+∞)上单调递增,在(-3,1)上单调递减,故x=为极小值点。
又f(-5)=-125+75+45-10=-15<0,
f(1)=-15<0,f(3)=17>0,
f(-3)=-27+27+27-10=17>0,
所以f(x)分别在(-5,-3),,(-3,-1),,(1,3)(各有一零点,共3个零点。
高考提升
6.A 【解析]f(x)的定义域为(0,+∞)
,所以在区间(0,e)上0,f(x)单调递增;在区间0,f(x)单调递减,所以是f(x)的极大值,无极小值,极大值点为e,无极小值点。故选A。
7.A 【解析f(x)的定义域为(0,+∞),因为x=1是函数f(x)=alnx+x 的极值点,所即a+1=0,所以a=-1。当a=-1时,,令,得x>1,令,得0<x<1,所以f(x)在x=1处取得极小值,符合题意。综上所述,a=-1。故选A。
8.BD【解析】由题图可知,当x<-2时,,y>01-x>0,故f(x)在(-∞,-2)上单调递增;当-2<x<1时,,y<0,1-x>0,所以,故f(x)在(-2,1)上单调递减;当1<x<2时,y>0,1-x<0所,故f(x)在(1,2)上单调递减;当x>时,,y<0,1-x<0所故f(x)在(2,+∞)上单调递增。故函数f(x)在x=-2时取得极大值,在x=2时取得极小值,即函数y=f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2)。故选BD。
9.AB 【解析】对于1=0,,解得 x=,所以A正确;对于B,,当时,-1<x<2,当时,,x<-1或x>2,,所以(-∞,-1)
(2,+∞)是函数的单调递减区间,(-1,2)是函数的单调递增区间,所以f(-1)=-e是函数的极小值是函数的极大值,所以B正确;对于C,当x→+∞时,y→0,根据B可知,函数的最小值是f(-1)=-e,再根据单调性及结合图像可知,若方程f(x)=k有两个实根,则 e<k≤0或,所以C错误;对于D,由图像可知,所以D错误。故选AB。
10.AB 【解析 在区间内仅有唯一极值点等价于在区间内仅有唯一异号零点。当a=0时,不满足题意。当a≠0时,,解得a<0或a>4。 当a<0时,当a>4时, 。综上所述,当或时,函数在区间内仅有唯一极值点。故选AB。
11.,则即解得经验证满足题意。(2,令0,解得x=或
①当a=0时,f(x)在(-∞,+∞)上单调递增;
②当a<0时,f(x)在上单调递增,在上单调递减;
③当a>0时,f(x)在 ,0),上单调递增,在上单调递减。
12.(1)由题得当x∈(-∞,-2)时,单调递减;
当xe (-2,+∞)时,单调递增,所以当x=-2时,f(x)取得极小值,无极大值,故f(x)的极值点数为1。
(2)由题得,令g(x)=0,,得 令 h(x)=,则。令,得0;令,得x>0,所以h(x)在区间内单调递减,在区间(0,+∞)内单调递增,所以,所以当-a=1,即a=-1时,直线y=1与h(x)的图像有一个公共点,即g(x)有一个零点;当-a<1,即a>-1时,直线y=-与h(x)的图像无公共点,即g(x)无零点。
13.BCD【解析】若f(x)>kx恒成立,则k<,令,则。令h(x)=-4+x-xlnx,则当0<x<1时,当x>1时所以h(x)≤h(1)=-3<0因为x>0,所以所以g(x)在(0,+∞)上单调递减,无最小值,所以不存在正实数k,使得f(x)>kx恒成立,选项A错误;对于函数,其定义域为(0,+∞),由于,由可得x=2当0<x<2时当x>2时,,可知x=2是f(x)的极小值点,选项C正确;设m(x)=f(x)-x,则,可知m(x)在(0,+∞)上单调递减。又m(1)=1>0,m(2)=ln2-1<0,所以方程m(x)=0有且仅有一个根,即函数y=f(x)-x有且只有1个零点,选项B正确;由x=2是f(x)的极小值点,可知当时,,易知,则,令,则,则f(4-,则F(t)在(1,+∞)上单调递减,F(t)<F(1)=0,故又f(x)在(2,+∞)上单调递增,
则,故,选项D正确。故选BCD。
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