高考预测练十六-【名师大课堂】2026年高考数学艺术生总复习必备(word高考预测练)
课时作业(十六) 导数与函数的极值、最值、综合应用
1.(2024·新课标Ⅱ卷)设函数f(x)=2x3-3ax2+1,则( AD )
A.当a>1时,f(x)有三个零点
B.当a<0时,x=0是f(x)的极大值点
C.存在a,b,使得x=b为曲线y=f(x)的对称轴
D.存在a,使得点(1,f(1))为曲线y=f(x)的对称中心
解析:由题可知,f′(x)=6x(x-a).
对于A,当a>1时,由f′(x)<0得0<x<a,由f′(x)>0得x<0或x>a,则f(x)在(-∞,0)上单调递增,在(0,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,且当x→-∞时,f(x)→-∞,f(0)=1,f(a)=-a3+1<0,当x→+∞时,f(x)→+∞,故f(x)有三个零点,A正确;对于B,当a<0时,由f′(x)<0得a<x<0,由f′(x)>0得x>0或x<a,则f(x)在(-∞,a)上单调递增,在(a,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,故x=0是f(x)的极小值点,B错误;
对于C,当x→+∞时,f(x)→+∞,当x→-∞时,f(x)→-∞,故曲线y=f(x)必不存在对称轴,C错误;
对于D,解法一(配方、平移) f(x)=2x3-3ax2+1=2(x-)3-
a2(x-
)+1-
,令t=x-
,则f(x)可转化为g(t)=2t3-
a2t+1-
,由y=2t3-
a2t为奇函数,且其图象关于原点对称,可知g(t)的图象关于点(0,1-
)对称,则f(x)的图象关于点
对称,故存在a=2,使得点(1,f(1))为曲线y=f(x)的对称中心,D正确.故选AD.
解法二(二级结论) 任意三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)的图象均关于点成中心对称,D正确.故选AD.
2.已知函数f(x)=x(x-m)2在x=1处有极大值,则m的值为( C )
A.1 B.2
C.3 D.1或3
解析:∵f′(x)=(x-m)(3x-m),∴f′(1)=(1-m)(3-m)=0,
∴m=1或m=3,
当m=1时,f′(x)=(x-1)(3x-1),
令f′(x)>0,得x<或x>1;令f′(x)<0,得
<x<1;
从而f(x)在单调递增,在
单调递减,在(1,+∞)单调递增,所以f(x)
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在x=1处有极小值,不合题意,
当m=3时,经检验,满足题意;综,m=3.
故选:C.
3.若函数f(x)=x3-ax2+4x-8在x=2处取得极小值,则a=( A )
A.4 B.2
C.-2 D.-4
解析:由题意可得f′(x)=3x2-2ax+4,则f′(2)=3×22-4a+4=0,解得a=4.
当a=4时,f′(x)=3x2-8x+4=(x-2)(3x-2),
当x<或x>2时,f′(x)>0,则f(x)在
,(2,+∞)单调递增,
当<x<2时,f′(x)<0,则f(x)在
单调递减,
所以,函数f(x)=x3-ax2+4x-8在x=2处取得极小值,此时a=4.
故选:A.
4.(多选)(2025·哈尔滨高三哈师大附中质量检测)如图所示是y=f(x)的导数y=f′(x)的图象,列结论中正确的有( BC )
A.f(x)的单调递增区间是(-1,2)∪(4,+∞)
B.x=-1是f(x)的极小值点
C.f(x)在区间(2,4)单调递减,在区间(-1,2)单调递增
D.x=2是f(x)的极小值点
解析:由导函数的图象可知,当-3<x<-1或2<x<4时,f′(x)<0;当-1<x<2或x>4时,f′(x)>0;所以f(x)的单调递增区间为(-1,2)和(4,+∞),单调递减区间为(-3,1)和(2,4).故A错误,C正确;所以x=-1或x=4是f(x)的极小值点;故B正确;所以x=2是f(x)取得极大值点;故D错误.故选:BC.
5.已知函数f(x)=x3-2x2+2ax-3,若函数f(x)在(0,2)有极值,则实数a可以为( BC )
A.0 B.1
C. D.2
解析:由题意知,f′(x)=x2-4x+2a在(0,2)有变号零点,
又易知f′(x)=x2-4x+2a在(0,2)单调递减,故f′(x)∈(2a-4,2a),
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可得解得0<a<2.故选:BC.
6.已知函数f(x)=ax3+bx2+cx,其导函数y=f′(x)的图象经过点(1,0)(2,0),如图所示,则列说法中正确结论的序号为__②③④__.
①当x=时函数取得极小值;
②f(x)有两个极值点;
③当x=2时函数取得极小值;
④当x=1时函数取得极大值.
解析:由图象可知,当x∈(-∞,1)时,f′(x)>0;当x∈(1,2)时,f′(x)<0;当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0.
所以函数f(x)在(-∞,1)单调递增,在(1,2)单调递减,在(2,+∞)单调递增,
所以函数f(x)有两个极值点,当x=1时函数取得极大值,当x=2时函数取得极小值,故①错误,②③④正确.故答案为:②③④.
7.若函数f(x)=x3-12x2+36x+1,则f(x)的极大值点为__2__.
解析:f′(x)=3x2-24x+36=3(x-2)(x-6),
令f′(x)=0,解得x=2或6,
当x<2或x>6时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当2<x<6时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
故f(x)在x=2取得极大值,故极大值点为2.
故答案为:2.
8.已知函数f(x)=x3-3x-1在区间[-3,2]的最大值为M,最小值为N,则MN=__-19__.
解析:因为f′(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1),
x∈[-3,2],
f′(x)>0,1<x≤2或-3≤x<-1,
f′(x)<0,-1<x<1,
所以f(x)在[-3,-1),(1,2]单调递增,
在[-1,1]单调递减.
因为f(-3)=-19,f(-1)=1,f(1)=-3,
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