内容正文:
素养提升小题专项训练15:极值与函数的零点
(高考第T7、T8、T10、T11、T14)
一、单选题
1.当是函数的极值点,则的值为
A. -2 B. 3 C. -2或3 D. -3或2
【答案】B
【解析】由,得,
∵x=1是函数f(x)的极值点,∴(1)=6﹣+a=0,解得或2,
当2时,恒成立,即单增,无极值点,舍去;
当3时,时,x=1或x=9,
满足x=1为函数f(x)的极值点,∴.
故选B
2.(成都市2023级高中毕业班摸底T8)已知为常数,函数存在极大值,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为存在,所以要求,故函数的定义域为,
因为函数存在极大值,所以其导数需存在零点,且零点处由正变负,求导得:,
令,即.二阶导数,
当时,在定义域上恒成立,所以在上单调递增, 此时函数可能存在极小值或无极值,不存在极大值,不符合题意;
当时,时,即,时,即;
故在区间上单调递减,在区间上单调递增;故的极小值为,
若函数存在极大值,则,故,所以,
又因为,所以,故化简为,所以.
故选:D
3. 我们约定:若两个函数的极值点个数相同,并且图象从左到右看,极大值点和极小值点分布的顺序相同,则称这两个函数的图象“相似”.已知,则下列给出的函数其图象与的图象“相似”的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,则,令,则,
如图,作出函数的图象,
由图可知函数的图象有两个交点,
即函数有两个零点,且,
令,则或,令,则,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以的极大值点为,极小值点为.
对于A,函数在上单调递减,在单调递增,
所以函数有极小值点,无极大值点,故A选项不符;
对于B,函数在上单调递增,在单调递减,
所以函数有极大值点,无极小值点,故B选项不符;
对于C,,
当或时,,当时,,
所以函数的极大值点为,极小值点为,故C选项符合题意;
对于D,,
则函数的极小值点为,极大值点为,故D选项不符.
故选:C.
4. 若函数有极值,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由,,
则,
令,,
则,
当时,恒成立,则,
即函数在上单调递增,此时函数无极值,不符合题意;
当时,令,得,
当时,,则,得函数在上单调递减,
又时,;时,,
所以存在,使得,则函数存在极值;
当时,,
则时,;时,,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
则,
设,,则,
当时,;当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
又,且时,,
则时,,此时函数无极值,不符合题意;
当时,,且时,;时,,
此时函数存在极值.
综上所述,的取值范围为.
故选:A.
5. 定义方程的实数根叫做函数的“新驻点”.若函数,,的“新驻点”分别为,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据题意,求导得,
由即解得,所以函数的“新驻点”.
同理,求导得,则即,
设函数,易知函数在定义域上单调递增,
且,
根据零点存在定理可知,的根.
由求导得,则即,
设函数,则,
所以,当或时,,单调递增;当时,,单调递减.
因为,
根据零点存在定理,可知的根.
综上,.
故选:D.
二、多选题
6.已知函数在上可导且,其导函数满足,对于函数,下列结论正确的是( )
A.函数在上为增函数 B.-1是函数的极小值点
C.函数必有2个零点 D.
【答案】BD
【解析】,
当时,,故在上为增函数;
当时,,故在上为减函数,
故-1是函数的极小值点,错误,B正确.
若,则有1个零点,若,则没有零点,C错误.
在上为增函数,则,即,
化简得,D正确.故选BD.
7.(四川省新高考2025届高三适应性考试(第三次联考)T11) 已知是函数的极大值点,则( )
A. 函数的极小值为0 B. 若,则
C. 若,则有3个相异的零点
D. 若(其中),则
【答案】ACD
【解析】对于A中,由函数,可得,
因为是的极大值点,所以,解得,
所以,可得,
当时,,单调递增;当时,单调递减;
当时,单调递增,
所以函数的极大值点为,极小值点为0,所以A正确;
对于B中,当时,,则,
因为在区间上单调递减,所以,所以B错误;
对于C中,由,且当时,,当时,,
可得的图象,如图所示,
当时,有3个相异零点,所以C正确;
对于D中,因为,要证,只需证明,
由在上单调递增,需证明,
即当时,证明,
构造函数(其中),
则,当时,,则在上单调递增,
所以,即当时,,
所以,所以,所以D正确.
故选:ACD.
8. 设,函数,则( )
A. 有两个极值点
B. 若,则当时,
C. 若有个零点,则的取值范围是
D. 若存在,满足,则
【答案】BCD
【详解】对于A选项,,
当时,,单调递增,无极值点;
当时,得或,,得,
则在和上单调递增,在上单调递减,
此时有两个极值点,故A选项错误;
对于B选项,当,时,
由上述知,在上单调递增,在上单调递减,
则,故B选项正确;
对于C选项,当时,单调递增,至多只有一个零点,不合题意;
当时,若有个零点,
则由单调性可知必然有,解得.
而当时,,,
在区间,,中分别各有一个零点,故C选项正确;
对于D选项,,
等价于或,,故D选项正确.
故选:BCD
9.已知函数有两个极值点,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D. 若,则的取值范围为
【答案】ACD
【详解】对于选项AB:因为,可知有2个不同实根,
则,且,即,故A正确,B错误;
对于选项C:可得,故C正确;
对于选项D:因为,
构建
若,即,即,
且,则,
可得,解得,
所以的取值范围为.
故选:ACD.
三、填空题
10.(四川省绵阳市2025届高三下学期第三次诊断T14)在坐标平面中,已知过点恰能作曲线的2条切线,则由所有点构成的集合为__________.
【答案】
【解析】由,,则,
设切点为,则,
则,因为过点恰能作曲线的2条切线,
所以方程有2个解,
则函数,与函数有2个交点,
由,
当时,,,
因为,所以函数为偶函数,
当时,单调递增,
且时,,时,,
画出函数的大致图象,
此时满足函数,与函数有2个交点;
若,令,得或;令,得,
则函数在和上单调递增,在上单调递减,
且,画出函数的大致图象,
要使函数,与函数有2个交点,
则;若,令,得;令,得或,则函数在和上单调递减,在上单调递增,
且,画出函数的大致图象,
要使函数,与函数有2个交点,
则.
综上所述,所有点构成的集合为.
故答案为:.
11. 已知函数,函数有两个零点,则实数的取值范围为
【答案】
【详解】解:当时,设,则,
易知当时,,即是减函数,∴时,,
又时,且,而时,是增函数,.
有两个零点,即的图象与直线有两个交点,函数的图象如下所示:
所以.
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素养提升小题专项训练15:极值与函数的零点
(高考第T7、T8、T10、T11、T14)
一、单选题
1.当是函数的极值点,则的值为
A. -2 B. 3 C. -2或3 D. -3或2
2.已知为常数,函数存在极大值,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3. 我们约定:若两个函数的极值点个数相同,并且图象从左到右看,极大值点和极小值点分布的顺序相同,则称这两个函数的图象“相似”.已知,则下列给出的函数其图象与的图象“相似”的是( )
A. B. C. D.
4. 若函数有极值,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5. 定义方程的实数根叫做函数的“新驻点”.若函数,,的“新驻点”分别为,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
二、多选题
6.已知函数在上可导且,其导函数满足,对于函数,下列结论正确的是( )
A.函数在上为增函数 B.-1是函数的极小值点
C.函数必有2个零点 D.
7. 已知是函数的极大值点,则( )
A. 函数的极小值为0 B. 若,则
C. 若,则有3个相异的零点
D. 若(其中),则
8. 设,函数,则( )
A. 有两个极值点
B. 若,则当时,
C. 若有个零点,则的取值范围是
D. 若存在,满足,则
9.已知函数有两个极值点,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D. 若,则的取值范围为
三、填空题
10.在坐标平面中,已知过点恰能作曲线的2条切线,则由所有点构成的集合为__________.
11. 已知函数,函数有两个零点,则实数的取值范围为
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