内容正文:
当ae[2,m]时,2x-3∈[3,s],则cos(2x-号)∈ w=6x(a2-x2)=6(-x3+d2x),0<x<d,
[-1,2],即 4cos(2x-3)∈[-4,2],
当h(x)=2sin(2z-3)-ax在[合,m]上单调时,则对
Vae[,π],h'(z)≥0或h'(x)≤0成立.
由Vze[芒,m],k(z)≥0,得Vze[芒,m],
令W'= (-3x2+d)=0,x=3d,
>Sa,由W'>0时,解得0<x<3d;由W'<0时,解得
(0,sa) (3d.d)上单调递减所以W在 上单调递增,在
x=3a所以, 时,W取最大值.
4cos(2x-3)-a≥0-a≤4cs(2x-3),
则a≤-4.
由Vae[,m],kh(z)≤0,得Vze[2,m],
号y=√d-a=ga,所以此时
4cos(2x-3)-a≤0Ha≥4cos(2x-3), x=2,5.D 解析 f(x)=a-2x,令f(x)=0,得
则a≥2. x>2时,f(x)<x<2时,f(x)>0,f(x)单调递增;当当
因此,当h(x)=2sin(2x-3)-ax在[2,π].上单调时,
a≤-4或a≥2,
于是得h(x)=g(x)-ax(z∈[2,π])不是单调函数时,
0,f(x)单调递减,
因此ax=2是f(x)的极大值点,由于只有一个极值点,因此
也是最大值点,
-4<a<2,
所以实数a的取值范围是a∈(-4,2).
∈(1,2),所以a∈(2,4).由题意得
6.D 解析 由题意,函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1
课时检测训练17 导数与函数的极值、最值
处取得极小值-3,则有
[A级·基础巩固]
1.AB 解析 由f(x)图象可得,当x<-2时,f(x)<0;当 {=4-a-2+2=3.f'(x)=12x2-2ax-2b,则
-2<a<县时,f(x)>0;
2<x<2当- 时,f'(x)<0;当x>2时,f'(x)>0,
(2,2)上单调递减,在所以f(x)在(-∞,-2)和
b=3,又因为g(x)=3x3-x2+1解得 在区间(c,c+4)上
存在最小值,则g'(x)=x2-2x,当x<0或x>2时,g'(x)
>0;当0<x<2 时,g'(x)<0,所以函数g(x)在
(-0,0)上单调递增,在(0,2)上单调递减,在(2,+一)上
(-2,2)和(2,+0)上单调递增, g(2)=-3,令g(x)单调递增,故函数g(x)的极小值为
x=2函数在x=-2和x=2处取得极小值,在 处取得极大
值,故选AB.
=-3,则x=-1或x=2.因为g(x)在区间(c,c+4)上
存在最小值,则有-1≤c<2<c+4,则有-1≤c<2,则5≤a
2.B 解析 由题意得f'(x)=cos x-xsin x-cos x= +b+c<8.
-xsin x,
当x∈[-π,0]时,sin x≤0,f'(x)≤0,
7.1 解析 依题意,因为f(z)=3x3-x2+1,所以x∈R,
所以f(x)在[-π,0]上单调递减, 所以f'(x)=x2-2x=x(x-2),所以在(-0,0),(2,+一)
故函数f(x)在区间[-π,0]上的最大值为f(一π)=π. 上,f'(x)>0,f(x)单调递增;
f(x)=aln x+±1,f'(x)=a-1,3.A 解析
在(0,2)上,f'(x)<0,f(x)单调递减,
根据题意有f'(1)=a-(b+1)=0,且f(1)=b+1=4,
f(0)=3×03-o2+1所以f(x)在x=0处取得极大值,
解得a=4,b=3,a+b=7. =1.
f(z)=4-4=4ca-D),x∈(0,+∞),此时 8.[o,nz] y=In(x-2)中,x∈[2,4],解析 由题意在
当x∈(0,1)时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减;
当x∈(1,+一)时,f(x)>0,函数f(x)单调递增.
所以函数f(x)在x=1处取得极小值,满足题意,故a+b
·(4+3)-2,2->0.
∴函数在[2,4]上单调递增.
∵f(2)=In(2-2)=In1=0,f(4)=In(4-2)=InZ,4.B 解析 设圆的直径为d,则x2+y2=d2,∴y2=d2-x2,
高考一轮总复习·数学·RJA ·490·
=7.
y=In(z-2),x∈[2,4的值域是[0,m3]∴函数:
9.(-1,2) 解析 ∵f(x)=x3-3x,∴f'(x)=3x2-3.
令f(x)<0,解得-1<x<1;令f'(x)>0,解得x>1或x<
-1,
由此可得f(x)在(-∞,-1)上是增函数,在(-1,1)上是减
函数,在(1,+∞)上是增函数,
故函数在x=-1处有极大值,在x=1处有极小值,
-解得-1<a≤2.
10.解(1)当a=2时,f(x)=x-2ln x,f(x)=1-2(a>
0),
因而f(1)=1,f'(1)=-1,
所以曲线y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线方程为y-1
=-(x-1),即x+y-2=0.
(2)由f(x)=1-a=a,x>0,知
①当a≤0时,f(x)>0,函数f(x)为(0,+∞)上的增函
数,函数f(x)无极值;
②当a>0时,由f'(x)=0,解得x=a,
又当x∈(0,a)时,f'(x)<0;
当x∈(a,+∞)时,f'(x)>0,
从而函数f(x)在x=a处取得极小值,且极小值为f(a)=
a-aln a,无极大值.
综上,当a≤0时,函数f(x)无极值;
当a>0时,函数f(x)在x=a处取得极小值a-aln a,无极
大值.
11.解(1)当a=-2时,f(x)=(1+2x)In(1+x)-x,
故f(x)=2ln(1+z)+1+x-1=2ln(1+z)-++1,
因为y=2ln(1+x),y=-1+x+1在(-1,+∞)上为增
函数,
故f'(x)在(-1,+∞)上为增函数,而f'(0)=0,
故当-1<x<0时,f'(x)<0,当x>0时,f'(x)>0,
故f(x)在x=0处取极小值且极小值为f(0)=0,无极
大值.
(2)f'(x)=-aln(1+x)+1+ax-1=-aln(1+x)-
a+1)a,>0,
设s(z)=-ahm(1+x)-(a+1,x>0,
(a)----ta+1-则
-az+a+1,
a≤-2时,s'(x)>0,故s(x)在(0,+∞)上为增函数,当
故s(x)>s(0)=0,即f'(x)>0,
所以f(x)在[0,+0]上为增函数,故f(x)≥f(O)=0.
当-2<a<0时,当O<a<-2a+1时,s'(x)<0,
(0,-2a+1) (0,-2a+1)上故s(x)在( 上为减函数,故在
s(x)<s(0),
(0,-2a+1)上f'(x)<0即f(x)为减函数,即在
(0,-2a+)上f(x)<f(O)=0,不合题意,舍。故在
当a≥0时,此时s'(x)<0在(0,+一)上恒成立,
同理可得在(0,+∞)上f(x)<f(O)=0恒成立,不合题
意,舍;
综上,a≤-2
[B级·能力提升]
12.AD 解析 由x2f(x)+xf(x)=In x,可得xf'(x)+
f(x)= In z,x>0,所以[af(x)了=令g(x)=
g'(x)=nxf(x),x>0,则! ,当0<x<1时,g'(x)<0,函
数g(x)单调递减;当x>1时,g'(x)>0,函数g(x)单调递
增,所以函数g(x)=xf(x)在(0,+∞)上有极小值g(1)=
f(1)=2
13.B 解析 若a<0,当x>0时,f(x)=x-aln x为增函
数,且f(x)∈(-∞,+∞),不符合题意;
若a=0,f(z)={,>0,最小值为f(0)=0=a2;
若a>0,当x≤0时,f(x)的最小值为f(0)=a2.
当x>0时,f(x)=a,若0<x<a,则f(x)<0,若
x>a,则f'(x)>0,f(x)在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)
上单调递增,故f(x)的最小值为f(a)=a(1-In a).
a1-In a)≥a,由 得1-In a≥a,则a+In a-1≤0.设
g(x)=x+In x-1,在(0,+∞)上是增函数,且g(1)=0,
所以a+In a-1≤0的解是0<a≤1.可得0<a≤1.
综上,常数a的取值范围为[0,1].
14.解(1)当a=0时,f(x)=,定义域为R,f(x)=
当x>1时,f(x)<0;当x<1时,f(x)>0,
∴f(x)在(-∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
f(1)=e故f(x)的最大值为
(2)f(x)=+a(x-1)2,f(x)=1-+2a(x-1)
=(a-1)(2ae-1),
①当a≤0时,2ae°-1<0,
当x>1时,f'(x)<0;当x<1时,f'(x)>0,
∴f(x)在(-0,1)上单调递增,在(1,+一)上单调递减,
f(1)=e<2,符合题意;所以 f(x)的极大值为
②当a=。时f(a)=(z-D(e1-1,
当x>1时,f'(x)>0;当x<1时,f'(x)>0,
∴f(x)在R上单调递增,
·491· 高考一轮总复习·数学·RJA
此时,f(x)无极值点;
a>会时,令f(z)=(-D(2ae-I=0,③当
解得x?=1,x?=-In(2a),且-In(2a)<1,
当x>1时,f(x)>0;当-In(2a)<x<1时,
f'(x)<0;当x<-In(2a)时,f'(x)>0,
∴f(x)在(-∞,-In(2a))上单调递增,
在(-In(2a),1)上单调递减,在(1,+一)上单调递增,
所以f(x)的极大值为f(-In(2a))=-2a)+a[-In(2a)
-1]2=a+a[ln(2a)]2.
令t=In(2a)>-1,则f(-In(2a))=2e(1+2),设g(t)
=2e(1+2),
则g'(t)=2e(1+t)2>0,所以g(t)在(-1,
+∞)上单调递增,
由题意知f大a(x)=f(-In(2a))=2e(1+t)≤2,即
g(1)≤2=g(0),
a<云,故去<a<所以t≤0,即
o<a<时,令f(c)=(a-D)(Cae-1)=0,④当(
解得x?=1或x?=-In(2a),且满足-ln(2a)>1,
当x>-In(2a)时,f'(x)>0;当1<x<-In(2a)时,f'(x)
<0;当x<1时,f'(x)>0,
∴f(x)在(-∞,1)上单调递增,在(1,-In(2a))上单调递
减,在(-1n(2a),+∞)上单调递增,
f(1)=1<所以f(x)的极大值为; ,符合题意.
综上a∈(-~,2)u[2,].
课时检测训练18 不等式恒(能)成立问题
1.解(1)由题可得f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=In x
+1.
x>1; 0<x<e令f'(x)>0,得 ;令f(x)<0,得 ,所以
(0,e) (,+)f(x)在 上单调递减,在 上单调递增.
r(1)=言mx=e时,f(x)取得极小值,极小值所以当:
=-,,无极大值.
(2)对任意x∈(0,+),f(x)>3g(x)恒成立,即xln x>
3(-x2-ax-4)恒成立,即-a<3n x+x+4在(0,+∞)
上恒成立.
令h(x)=3ln x+x+,则h'(x)=(z+4)(z-1.
令h'(x)<0,得0<x<1;令h'(x)>0,得x>1,
所以h(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+一)上单调递增.
所以h(x)m=h(1)=5.
所以-a<5,则a>-5.
故a的取值范围为(-5,+∞).
2.解(1)函数 f(x)= In(2x+1)-x的定义 域
为(-2,+).
f'(x)=2x+1-1=2-+x x=2.,令f(x)=0,得
x>2由f(x)>0,得-2<x<2;由f'(x)<0,得
(-2,2),单调递减区所以函数f(x)的单调递增区间为
(2,+○).间为(
所以函数f(x)的极大值为f(2)=In 2-2,,无极小值.
(2)不等式f(x)≤e-(a+1)x-1等价于ln(2x+1)+ax
-e2+1≤0,
令g(x)=In(2x+1)+ax-e*+1,则g(0)=0.
g(x)=222+1+a-e2,所以g'(0)=a+1.
g"(x)=-(2x+12-e2<0,所以ε ,所以g'(x)在[0,+0]上
单调递减.
①当a+1≤0,即a≤-1时,g'(x)≤g'(0)≤0,
所以g(x)在(0,+0)上单调递减,所以g(x)≤g(0)=0,
符合题意;
②当a+1>0,即a>-1时,g'(0)=a+1>0,
又当x→+∞时,g(x)→-0,所以3x?∈(0,+一),
g'(x。)=0.
所以当x∈(0,x?)时,g'(x)>0,所以g(x)在(0,xo)上单
调递增.
所以g(x?)>g(0)=0,不符合题意.
所以实数a的取值范围为(-○,-1).
3.解(1)由题意,得f'(x)=x2-ax-2≤0在[0,1]上恒
成立,
即a≥22=x-2,设φ(x)=x-2,易知p(z)在
[0,1]上单调递增,
∴φ(x)m=φ(1)=-1,∴a≥-1.
(2)由题意,得g(x)=f(x)+(x-a)cos x-sin x+2x
-2,
所以g'(x)=(x-a)(x-sin x),
令h(x)=x-sin x,则h'(x)=1-cos x≥0,
故h(x)在R上单调递增.
因为h(0)=0,故x∈[0,a]时,h(x)>0,
x-a≤0,所以g'(x)≤0在[0,a]上恒成立,
所以g(x)在[0,a]上单调递减,g(x)=g(0)=-a-2
≤aln a--a,
即an a-+2≥0.
令u(a)=aln a-2+2,则u(a)=In a-a+1,故u"(a)
高考一轮总复习·数学·RJA ·492·
课时检测训练17
导数与函数的极值、最值
对应答案P490
回A级+基础巩固
6.已知函数f(x)=4.x3一a.x2-2bx十2在x=1处
L.(多选)函数f(x)的导函数f(x)的图象如图所
取得极小值-3,且5x)=名女-t+1在区间
示,则
(c,c+4)上存在最小值,则a十b+c的取值范围
是
A.(4,8)
B.[4,8)
C.(5,8)
D.[5,8)
A号为)的极大值点
1.(2023:四川减0·就专三楼)两数x)=号女
B.一2为f(x)的极小值点
一x+1的极大值为
C.2为f(x)的极大值点
8.(2023·陕西宝鸡·就考一模)函数y
D.号为f(x)的极小值点
n(e一)x∈[2,4的值线是
2.函数f(x)=xcos x一sinx在区间[一π,0]上的
9.若函数f(x)=z-3.x在区间(a2-12,a)上有最
最大值为
(
)
大值,则实数a的取值范围是
l0.已知函数f(x)=x-alnx(a∈R).
A.1
B.
(1)当4=2时,求曲线y=f(x)在点A(1,
3.若当r=1时,函数f(x)=alnr+中取得极小
f(1))处的切线方程:
(2)求函数f(x)的极值.
值4,则a十b等于
(
A.7
B.8
C.9
D.10
4.(2023·山东博·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
,记矩形截面抵抗矩W=。x.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司
A号
C.1
D.2
5.已知函数f(x)=一x2十ax+1在[1,2]上的最
大值也是其在[1,2]上的极大值,则4的取值范
围是
()
A.[2,十∞)
B.[4,十c∞)
C.[2,4]
D.(2,4)
课时检测训练·数学·RJA
262
11.(2024·全国甲卷)已知函数f(x)=(1一:13.(2024·辽宁丹东·模拟)设f(x)=
ax)In(1+r)-x.
(x-a),x≤0,
若函数f(x)的最小值为a,
(1)当a=一2时,求f(x)的极值:
-aln r.r>0,
(2)当x≥0时,f(x)≥0恒成立,求a的取值
则实数a的取值范围为
()
范围.
A.[-2,1]
B.「0,1]
C.[0,2]
D.[1,+o∞)
14,已知函数f(x)=二+a(x-1).
(1)当a=0时,求f(x)的最大值:
(2)若(x)存在极大值点,且极大值不大于,
求a的取值范围。
空B级·能力提升
12.(多选)设f(x)为函数f(x)的导函数,已知
xf()+xf)=ln,)=2则下列结论
正确的是
A.xf(x)在(1,+∞)上单调递增
B.xf(x)在(1,十∞)上单调递减
C.xx在0,+四)上有极大值号
D.xf在(0,十)上有极小值号
263
课时检测训练·数学·RJA