内容正文:
5.3.2 课时2 函数的最大(小)值
【基础巩固】
1.已知,则有( )
A.最大值 B.最大值 C.最小值 D.最小值
2.已知函数,则当时,的最大值为( )
3.函数在其定义域上( )
A.有最小值,有最大值 B.有最小值,无最大值
C.无最小值,有最大值 D.无最小值,无最大值
4.已知函数,若存在实数,使得成立,则实数的最小值是( )
A. B. C. D.
5.(多选)设函数的导函数为,则( )
A. B.是函数的极值点
C.有且仅有两个零点 D.在上的最小值为
6.函数,的最小值是________.
7.在上的最小值为,最大值为,则_____.
8.已知函数.
(1)求单调区间及极值;
(2)求在区间上的最大值与最小值.
【能力拓展】
9.已知,则函数的最大值为( )
A. B. C. D.
10.已知某圆锥放置于半径为的球内,当该圆锥的体积取得最大值时,该圆锥的高为( )
A. B. C. D.
11.已知函数,则的最小值为___________.
【素养提升】
12.如图,某地计划在海中建设一风力发电站,其离岸距离,与垂直的海岸线上有一升压站,且.现要铺设一条电缆将站的电力传输到站,点为海岸线上一点,线段分别表示在海中、海岸线上铺设电缆的路线.假设海中铺设电缆的费用为万元/千米(为给定正数),海岸线上铺设电缆的费用为万元/千米,的长度为千米.
(1)求铺设电缆总费用关于的函数关系式;
(2)当的长度为何值时,铺设电缆总费用最小?求出最小费用.
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5.3.2 课时2 函数的最大(小)值
【基础巩固】
1.已知,则有( )
A.最大值 B.最大值 C.最小值 D.最小值
【答案】A
【解析】设,求导得:,
当时,,所以函数在区间内单调递减.
因此,函数在处取得最大值为.
故选:A.
2.已知函数,则当时,的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由,可得,
当时,;当时,;
故在上单调递增,在上单调递减,
故当时,在时取得极大值,也即最大值.
故选:B.
3.函数在其定义域上( )
A.有最小值,有最大值 B.有最小值,无最大值
C.无最小值,有最大值 D.无最小值,无最大值
【答案】B
【解析】令真数,则,所以函数的定义域为,
,令,则,令,则,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
所以在上有最小值,无最大值.
故选:B.
4.已知函数,若存在实数,使得成立,则实数的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,得,
当时,,故在上单调递减,
当时,,故在上单调递增,
故当时,,
而存在实数,使得成立,故,即实数的最小值是,
故选:A.
5.(多选)设函数的导函数为,则( )
A. B.是函数的极值点
C.有且仅有两个零点 D.在上的最小值为
【答案】ABD
【解析】.
A:因为,所以A正确;
B:因为当时,单调递增,
当时,单调递减,且,
所以是函数的极值点,因此B正确;
C:,或,
由,因此有且仅有三个零点,所以C不正确;
D:当时,单调递增,
当时,单调递减,
当时,单调递增,
因为,所以在上的最小值为,因此D正确,
故选:ABD.
6.函数,的最小值是________.
【答案】
【解析】因为,,所以,
所以当时,当时,
所以在上单调递增,在上单调递减,又,,
所以.
故答案为:
7.在上的最小值为,最大值为,则_____.
【答案】
【解析】由题设,
当,,则在上单调递增,
当,,则在上单调递减,
且,,,
而,即,
所以,,则.
故答案为:
8.已知函数.
(1)求单调区间及极值;
(2)求在区间上的最大值与最小值.
【答案】见解析
【解析】(1)函数的定义域为,求导得,
当或时,,当时,,
因此函数在上单调递增,在上单调递减,
当时,函数取得极大值,当时,取得极小值,
所以函数的递增区间是,递减区间是,极大值,极小值.
(2)由(1)知,函数在上单调递增,在上单调递减,而,
因此,,
所以函数在上的最大值为,最小值为.
【能力拓展】
9.已知,则函数的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设,则,又,所以,
则,因此,则,令得,令得,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
故时,函数取到最大值为.
故选:D.
10.已知某圆锥放置于半径为的球内,当该圆锥的体积取得最大值时,该圆锥的高为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意,要使圆锥体积最大,则圆锥外接球为球,
设圆锥的高为,半径为,故,则,
由圆锥的体积为,且,
所以,故时,时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以时,最大.
故选:A.
11.已知函数,则的最小值为___________.
【答案】
【解析】由
,
所以,
令,则,
所以,当时,当或时,
所以在上单调递减,在、上单调递增,
由,故的最小值为.
故答案为:.
【素养提升】
12.如图,某地计划在海中建设一风力发电站,其离岸距离,与垂直的海岸线上有一升压站,且.现要铺设一条电缆将站的电力传输到站,点为海岸线上一点,线段分别表示在海中、海岸线上铺设电缆的路线.假设海中铺设电缆的费用为万元/千米(为给定正数),海岸线上铺设电缆的费用为万元/千米,的长度为千米.
(1)求铺设电缆总费用关于的函数关系式;
(2)当的长度为何值时,铺设电缆总费用最小?求出最小费用.
【答案】见解析
【解析】(1)由已知,,
所以,其中.
(2),令,得,
令,得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
当时,取最小值.此时.
答:当的长度为公里时,铺设电缆的费用最低,最低费用为万元.
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