内容正文:
选修三 第六章 导数
6.3 导数与函数的极值
知识点一 函数的极值与极值点
(1)函数的极小值与极小值点
若函数在点处的函数值比它在点附近其他点的函数值都小,
′,而且在点附近的左侧,右侧,
则点叫做函数的极小值点,叫做函数的极小值.
(2)函数的极大值与极大值点
若函数在点处的函数值比它在点附近其他点的函数值都大,
′,而且在点 附近的左侧,右侧,
则点叫做函数的极大值点,叫做函数的极大值.
(3)极值与导数的关系
是极值点;反过来:是极值点,
即:是为极值点的必要非充分条件
(4)求函数的极值的一般步骤
①确定函数的定义域;
②解方程=0,得到驻点x0;
③判断在x0附近两侧的符号变化:
若左正右负,则x0为极大值点;
若左负右正,则x0为极小值点;
若不变号,则x0不是极值点.
即学即练
1.(24-25高二下·湖北武汉·月考)函数的极大值为( )
A.0 B.1 C.3 D.4
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】求已知函数的极值
【分析】求出函数的导数,判断其符号后得单调性,从而得到极大值.
【详解】,
当或时,,当时,,
故在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
所以在处取得极大值.
故选:D
2.(多选)(25-26高二下·重庆·月考)已知函数,下列说法中正确的有( )
A.函数的极大值为,极小值为
B.函数的单调增区间为
C.函数的单调减区间为
D.曲线在点处的切线方程为
【答案】ACD
【难度】0.85
【知识点】求已知函数的极值、利用导数求函数的单调区间(不含参)、求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】利用导数研究函数的极值、最值、单调性,利用导数的几何意义可求得曲线在点处的切线方程,根据计算结果可得答案.
【详解】因为,所以,
由,得或,由,得,
所以函数在上递增,在上递减,在上递增,
增区间不能合并,故选项C正确,选项B错误;
所以当时,取得极大值,
在时,取得极小值,故选项A正确;
因为,所以曲线在点处的切线方程为,
即,故选项D正确.
题型01 极值辨析
驻点左右的导数值是否异号.
典|例|精|析
1.(24-25高二下·内蒙古赤峰·期末)函数在上( )
A.既无极大值也无极小值 B.有极小值无极大值
C.既有极大值又有极小值 D.有极大值无极小值
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】函数极值的辨析
【分析】由可判断函数的单调性即可得出结论.
【详解】由题意恒成立,所以在上单调递增,既无极大值也无极小值.
故选:A
2.(25-26高二下·云南怒江·月考)已知定义在上的函数的导函数为,且的图象如图所示,则在上的极值点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】函数(导函数)图象与极值的关系、函数极值点的辨析
【详解】由图可得在上有2个变号零点,所以在上的极值点个数为2.
3.(多选)(24-25高二上·浙江杭州·期末)下列说法错误的是( )
A.一个函数的极大值一定大于极小值
B.曲线的切线可能与该曲线有不止一个公共点
C.函数在某个区间上的最大值,一定在极大值点处取到
D.若函数在某个区间上单调递增,则它的导函数在该区间上满足
【答案】ACD
【难度】0.85
【知识点】函数极值的辨析、函数最值与极值的关系辨析
【分析】举例判断AB的正确性,对CD根据函数的有关性质可直接判断.
【详解】对A选项:函数的极值是局部性质,极大值与极小值的大小不定,
比如,在处有极大值,在处有极小值,极大值小于极小值,故A错误;
对B选项:函数在处的切线为,与有无数个公共点,故B正确;
对C选项:闭区间上的最大值,有可能在极大值点出取得,也由可能是在区间的端点处取得,故C错误;
对D选项:函数在某个区间上单调递增,则它的导函数在该区间上满足,故D错误.
故选:ACD
4.(23-24高二下·上海·期中)函数的驻点为________.
【答案】;
【难度】0.94
【知识点】函数极值点的辨析
【分析】求导,根据导数为0即可求解.
【详解】,令,解得,
故答案为:
极值点是“变号驻点”.
1.(24-25高二下·广东东莞·月考)已知函数,其导函数的图象如图所示,则( )
A.有2个极值点 B.在处取得极小值
C.有极大值,没有极小值 D.在上单调递减
【答案】C
【难度】0.94
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、函数与导函数图象之间的关系、求已知函数的极值、函数极值点的辨析
【分析】根据导函数的图象得出导函数的符号分布情况,进而可得出函数的单调区间,再根据极值的定义即可得解.
【详解】由导函数的图象可知,
当时,,仅时,;当时,,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以函数只有一个极值大点,无极小值点,所以有极大值,没有极小值,
故ABD错误,C正确.
故选:C.
变|式|巩|固
1.(24-25高二下·广东江门·期中)函数的导函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.函数在上单调递减 B.是函数的极小值点
C.是函数的极大值点 D.是函数的极大值
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】函数与导函数图象之间的关系、求已知函数的极值、函数极值点的辨析
【分析】根据导函数图象求出函数的单调区间,然后根据极值点和极值的概念逐项判断即可.
【详解】由图可知时,,所以函数在上单调递增,故A错误;
由图可知时,,所以函数在上单调递增,
不是函数的极小值点,故B错误;
由B选项可知函数在上单调递增,
由图可知时,,所以函数在上单调递减,
故是函数的极大值点,是函数的极大值,故C错误;D正确.
故选:D
2.(24-25高二下·山东威海·期末)设的导函数为,且在处可导,则“是的极值点”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】判断命题的充分不必要条件、函数极值点的辨析
【分析】根据定义或举例判断“”和“是函数的极值点”之间的逻辑关系,即可得答案.
【详解】根据函数极值点的定义可知为函数的极值点,必有;
反之,当时,不一定为函数的极值点,
比如,,满足,但在R上单调递增,
即不是函数的极值点,故“为函数的极值点”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
3.(24-25高二下·河北邢台·期末)“”是“函数在处取得极小值”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】函数极值点的辨析、充要条件的证明
【分析】求导,分,,讨论,判断原函数的单调性比较即可.
【详解】由题意得.
若,则当时,单调递减,当时,单调递增,在处取得极小值;
若,则在上单调递增,无极值;
若,则当时,单调递增,当时,单调递减,
在处取得极大值.
故“”是“函数在处取得极小值”的充要条件.
故选:A
4.(24-25高二下·北京·期末)已知函数与的图象如下图所示,设函数.则函数在上的极大值点个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】函数与导函数图象之间的关系、函数极值点的辨析
【分析】分析可知虚线表示的为函数的图象,实线表示的为函数的图象,求得,结合图象以及极大值点的定义可得出结论.
【详解】由图象可知,若虚线表示的为函数的图象,
当时,,则在上单调递增,与题意不符,
故虚线表示的为函数的图象,实线表示的为函数的图象,如下图所示:
因为,则,
由图可知,当时,,当时,,
当时,,当时,,
所以,函数在、上单调递增,在、上单调递减,
故函数在区间上有两个极大值点,
故选:C.
5.(多选)(25-26高二上·云南玉溪·月考)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.当时,有两个极值点 B.当时,的图象关于中心对称
C.当时,2是极大值点,则 D.当在R上单调时,
【答案】BC
【难度】0.65
【知识点】函数对称性的应用、由函数在区间上的单调性求参数、函数极值点的辨析、根据极值点求参数
【分析】特殊值法可排除A项,利用函数的对称性可判定B,利用导数研究函数的极值点可判定C,利用导函数非负结合判别式可判定D.
【详解】对于A,当时,,,
若时,,则在定义域内单调递增,无极值点,故A错误;
对于B,当时,,,
则,所以的图象关于中心对称,故B正确;
对于C项,当时,,
,因为2是的极大值点,所以,
解得或,若,则,
所以当时,,所以在上单调递增,
当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递增,所以2是的极小值点,不符合题意;
故,则,
所以当时,,所以在上单调递增,
当时,,所以在上单调递减,
当时,,所以在上单调递增,所以2是的极大值点,符合题意;
所以,,所以,故C正确;
对于D项,若在定义域R上是单调函数,则恒成立,
所以,解得,所以D错误,
故选:BC.
6.(2022高二·全国·专题练习)已知函数,则“”是“函数在处取得极小值”的______条件.
【答案】充分不必要
【难度】0.65
【知识点】函数极值点的辨析、判断命题的充分不必要条件
【分析】求出函数的导数,分类探讨其极值情况,再结合充分条件、必要条件的定义判断作答.
【详解】函数定义域为R,求导得:则,
当时,,函数单调递增,无极值点,
当或时,当或时,,当时,,
则在处取得极小值,
当时,当或时,,当时,,
函数在处取得极大值,
所以“”是“函数在处取得极小值”的充分不必要条件.
故答案为:充分不必要
题型02
求导求驻点判断驻点左右导数正负判断是否极值点求出极值.
典|例|精|析
1.(24-25高二上·湖南怀化·期末)函数的极值为( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】求已知函数的极值
【分析】根据函数极值的定义求解即可.
【详解】由题知的定义域为,且.
当时,;当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
故的极小值为,无极大值,
故选:A
2.(25-26高二下·北京·月考)已知是函数的极小值点,那么函数的极大值为( )
A. B.1 C.4 D.5
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】求已知函数的极值、根据极值点求参数
【分析】先根据是函数的极小值点求出的值,再列出表格求出的极大值
【详解】,
又是函数的极小值点,,.
经检验符合题意..
令,,列表如下
极大值
极小值
的极大值为
3.(多选)(24-25高二下·全国·课后作业)关于函数,下列说法正确的是( )
A.它的极大值为,极小值为 B.当时,它的最大值为,最小值为
C.它的单调递减区间为 D.它在点处的切线方程为
【答案】ACD
【难度】0.94
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、利用导数求函数的单调区间(不含参)、求已知函数的极值、由导数求函数的最值(不含参)
【分析】求导判断函数单调性,进一步可判断函数极值以及它在闭区间上的最值情况即可判断ABC,由导数的几何意义可判断D.
【详解】函数,.
由,得或,此时函数单调递增;
由,得,此时函数单调递减,C正确;
当时,函数取得极大值,
当时,函数取得极小值,A正确;
当时,单调递增,它的最大值为,
最小值为,B错误;
,,它在点处的切线方程为,D正确.
故选:ACD.
4.(24-25高二下·河北邢台·月考)函数的极值点为_______,极值为_______.
【答案】 2
【难度】0.85
【知识点】求已知函数的极值点、求已知函数的极值
【分析】根据导函数得出其单调性即可求出极值.
【详解】易得,
当时,,当时,,
则在上单调递增,在上单调递减,
所以是的极小值点,极小值为.
故答案为:;
注意:“变号”.
1.(24-25高一下·北京·期末)下列函数中,存在极小值的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】根据解析式直接判断函数的单调性、求已知函数的极值
【分析】对于AC,由指数函数、对数函数单调性判断即可;对于BD,求导判断函数单调性,进一步得极小值情况即可.
【详解】对于AC,因为对数函数、是增函数,故它们都不存在极小值,故AC错误;
对于B,,求导得,
或,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得最小值,故B正确;
对于D,对求导得,且不恒成立,
所以是增函数,即不存在极小值.
故选:B.
变|式|巩|固
1.(23-24高二下·甘肃定西·月考)函数的极大值为( )
A. B.0 C.e D.1
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】求已知函数的极值
【分析】求导,令,,可求得极大值.
【详解】因为,令,得时;令,得,
所以当时,函数取得极大值.
故选:D.
2.(25-26高二上·浙江宁波·期末)已知函数,则的极值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】求已知函数的极值
【分析】利用导数求极值.
【详解】函数,
则
,
所以当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
所以当时,函数取得极大值.
故选:
3.(25-26高二上·广东·期末)函数的极值点个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】求已知函数的极值
【分析】对求导,通过分析的符号即可判断单调性,从而可求极值点.
【详解】根据题意知,则,
令,则可得或,
当或时,,则单调递增;
当时,,则单调递减,
所以当时取极大值,当时,取极小值,则有两个极值点.
故选:
4.(24-25高二上·江苏连云港·期末)函数的极小值为( )
A. B. C.15 D.17
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】求已知函数的极值、利用导数求函数的单调区间(不含参)
【分析】求得,得出函数的单调性,结合极值点与极值的定义,即可求解.
【详解】由函数,可得,
当时, ,函数单调递增;
当时, ,函数单调递减;
当时, ,函数单调递增,
所以是极小值点,则函数的极小值为.
故选:B.
5.(多选)(24-25高二下·江西萍乡·期中)已知函数,则( )
A.在上单调递减 B.的极大值为0
C.的图象是轴对称图形 D.的图象关于点对称
【答案】ABD
【难度】0.85
【知识点】判断或证明函数的对称性、用导数判断或证明已知函数的单调性、求已知函数的极值
【分析】A求导,解不等式、即可;B利用单调性可知;C由时;时,可判断;D计算即可.
【详解】依题意,,
则得或;得,
则在和上单调递增,在上单调递减,故A正确;
而的极大值为,故B正确;
因,结合单调性可知时;时,,
故不是轴对称图形,故C错误;,
则关于点对称,故D正确.
故选:ABD.
6.(25-26高三上·广西河池·期末)若是函数的极值点,则的极小值为_____.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、求已知函数的极值、根据极值点求参数
【分析】求得,根据,得到,进而求得函数的单调性,结合极值点和极值的定义,代入计算,即可求解.
【详解】由函数,
可得,
因为是函数的极值点,可得,解得,
所以,
当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递减;
当时,,在上单调递增,
所以当时,函数取得极小值,极小值为.
故答案为:.
题型03
图象中判断“变号驻点”
典|例|精|析
1.(24-25高二下·湖北武汉·期末)函数的导函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.是的极小值 B.的极值点有3个
C.在区间上单调递减 D.曲线在处的切线斜率小于零
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】函数与导函数图象之间的关系、函数(导函数)图象与极值的关系
【分析】根据导数的几何意义与极值、极值点的定义分别判断各选项.
【详解】A选项:由导函数图象可知是函数的极小值点,
的极小值为,A选项错误;
B选项: 的极值点有两个,极大值点-3,极小值点3,B选项错误;
C选项:由导函数图象可知,当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,C选项错误;
D选项:由图象可知,即函数在处切线斜率小于零,D选项正确.
故选:D.
2.(24-25高二下·新疆吐鲁番·期中)如图是函数的导函数的图象,对于下列四个判断,其中正确的是( )
A.当时,取得最小值 B.在上单调递增
C.当时,取得极大值 D.在上不具备单调性
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、函数与导函数图象之间的关系、函数(导函数)图像与极值点的关系
【分析】根据图象判断的单调性,由此求得的极值点和最值,进而确定正确选项.
【详解】由图可知,在区间上,单调递减;
在区间上,单调递增.
所以当时,取不到最小值,当时,取得极大值.
所以ABD选项错误,C选项正确.
故选:C.
3.(多选)(24-25高二下·广东广州·期中)函数的导函数的图象如图所示,下列命题中正确的是( )
A.和是函数的极值点 B.是函数的最小值点
C.在区间上单调递增 D.在处切线的斜率大于零
【答案】CD
【难度】0.85
【知识点】函数与导函数图象之间的关系、函数(导函数)图像与极值点的关系
【分析】由导函数图象与原函数关系可判断选项正误;
【详解】对于A,由图可得,又在附近,的符号发生了变化,
则是的极值点;注意到,但在附近,的符号没有发生变化,则不是函数的极值点,故A错误;
对于BC,由图可得当时,,则在上单调递增,
则不是函数的最小值点,故B错误,C正确;
对于D,由图可知,,即在处切线的斜率大于零,故D正确.
故选:CD
4.(21-22高二下·北京丰台·期末)某制造商制造并出售球形瓶装的某种饮料.每个瓶子的造价P1(单位:元)、瓶内饮料的获利P2(单位:元)分别与瓶子的半径r(单位:cm,)之间的关系如图甲、乙所示.设制造商的利润为,给出下列四个结论:
① 当时,;② 在区间上单调递减;③ 在区间上存在极小值;
④ 在区间上存在极小值.
其中所有正确结论的序号是_________.
【答案】①③④
【难度】0.65
【知识点】函数(导函数)图象与极值的关系、求曲线切线的斜率(倾斜角)
【分析】根据函数在某点处的几何意义可逐一判断.
【详解】由图可知:当时,,故,故①正确;
,当时,由图象可知,在处的切线斜率大于在处的切线斜率,故,因此 在区间上单调递增,② 错;
根据图象可知:图象先快后慢,而图象先慢后快,所以可得在上的变化是先减后增,故由极小值,③正确;
,当趋近于时,在处的切线斜率明显大于在处的切线斜率,而当趋近于0时,在处的切线斜率明显大于在处的切线斜率,所以可得在上的变化是先减后增,故由极小值,故④正确.
故答案为:①③④
变|式|巩|固
1.(24-25高二下·陕西渭南·期末)已知函数的导函数图象如图所示,则( )
A.在上单调递增 B.在处取得极大值
C.在上单调递增 D.在处取得最小值
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】函数与导函数图象之间的关系、函数(导函数)图象与极值的关系
【分析】根据导函数图象的符号,确定函数的单调性,根据单调性可逐项判断.
【详解】由图可知,当时,,单调递减,故A错误;
当时,,单调递增,
时,,单调递减,
所以在处取得极大值,故B正确;C错误;
时,,单调递增,
所以和处取得极小值,最小值不能确定,故D错误;
故选:B.
2.(25-26高二上·广东广州·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.在区间上单调递减 B.在处取得极大值
C.在区间上单调递减 D.在处取得极小值
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】函数与导函数图象之间的关系、函数(导函数)图象与极值的关系
【分析】根据导函数图象与函数极值、单调性关系一一分析即可.
【详解】对A,当时,,此时单调递增,
当时,,此时单调递减,故A错误;
对B,在附近,导函数符号不变,则在处取不到极大值,故B错误;
对C,当时,此时单调递增,故C错误;
对D,由图知为附近的最低点,则在处取得极小值,故D正确.
故选:D.
3.(25-26高二上·天津·期末)已知函数的定义域为,导函数在区间上的图象如图所示,函数在上极大值点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】函数(导函数)图象与极值的关系
【分析】根据图象分析导函数在区间上的正负,得到的单调性,即可求得极大值个数.
【详解】由图可知,当时,;当时,.
所以在上单调递增,在上单调递减.
所以在处取得极大值,是的唯一极大值点.
故选:B.
4.(23-24高二下·广西南宁·期中)如图是函数的导函数的图象,则下列命题错误的是( )
A.函数在内,当越来越大时的图象越来越陡峭
B.2不是函数的极值点
C.在处切线的斜率小于零
D.在区间上单调递增
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】求曲线切线的斜率(倾斜角)、函数与导函数图象之间的关系、函数(导函数)图像与极值点的关系
【分析】结合导函数的图象,利用导函数与原函数的关系逐一判断各选项即可.
【详解】对于A,由图知,当时,函数的图象呈递增趋势,即越来越大时,
导数值越来越大,函数上的切线斜率越来越大,则其图象越来越陡峭,故A正确;
对于B,因无论从的左边还是右边接近2时,导函数的值均为正数,故2不是函数的极值点,故B正确;
对于C,由图知,,即在处切线的斜率大于零,故C错误;
对于D,由图知,当时,恒成立,故在区间上单调递增,即D正确.
故选:C.
5.(多选)(24-25高二下·安徽滁州·期中)函数的导函数的图象如图所示,则( )
A.是极大值点 B.是极大值点 C.是极小值点 D.是极小值点
【答案】BD
【难度】0.85
【知识点】函数极值点的辨析、函数(导函数)图像与极值点的关系
【分析】根据图象得到,是函数的极值点,并得到函数单调性,判断出是极大值点,是极小值点.
【详解】因为,处的导数都为零,且这两点左右两侧的导数值异号,所以,是函数的极值点,
又时,,时,,所以是极大值点;
因为时,,时,,所以是极小值点.
故选:BD.
6.(19-20高二下·河南周口·月考)如图是的导函数的图象,现有四种说法.
(1)在上是增函数;(2)是的极小值点;(3)在上是增函数;(4)是的极小值点. 以上说法正确的序号是_________
【答案】(2),(3)
【难度】0.65
【知识点】函数(导函数)图象与极值的关系、函数与导函数图象之间的关系
【解析】利用函数的导数的图象,对选项逐一判断即可.
【详解】由函数的图象可知:,,
在上不是增函数,不正确;
时,函数在递减,
在递增,是的极小值点;所以正确;
在上,函数是增函数,所以正确;
函数在递增,在递减,是的极大值点,所以D不正确.
故答案为:
【点睛】本题主要考查函数的图象的应用,导数与函数的图象的区别,函数的极值以及函数的单调性的判断,属于中档题.
题型04
是极值点;
典|例|精|析
1.(24-25高二下·河南新乡·月考)若是函数的极小值点,则实数( )
A.6 B.3 C.2 D.4
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】根据极值点求参数
【分析】求出导数,由题意得出,求出实数的值,并验证为函数的极小值点,得解.
【详解】易得,则,解得.
当时,,
所以当和时,,
当时,,故是的极小值点,符合题意.所以.
故选:B.
2.(25-26高二下·河北雄安·月考)已知是函数的极大值点,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】根据极值点求参数
【分析】求导得,进而分,,,四种情况讨论求解即可.
【详解】函数的定义域为,.
因为是函数的极大值点
①若,则,在上单调递增,没有极大值点,不符合题意;
②若,令,得,
所以当时,时,
故在上单调递增,在上单调递减,
所以不是函数的极大值点,不符合题意;
③若,令,得,
当时,时,
所以在上单调递增,不是函数的极大值点,不符合题意;
④若,令,得,
当时,时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
是函数的极大值点,符合题意.
综上,实数 .
3.(多选)(24-25高二下·山东烟台·期末)若函数在处取得极大值,则( )
A. B.
C.为的一个增区间 D.的极小值为
【答案】ACD
【难度】0.65
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、求已知函数的极值、根据极值点求参数
【分析】根据极值点处导数值为0求解,可判断AB,利用导数研究函数的单调性和极值即可判断CD.
【详解】因为,
所以,
因为函数在处取得极大值,
所以,解得或,
当时,,
当或时,,单调递增;
当时,,单调递减.
所以当时,取极小值,不是极大值,不符合题意.
当时,,
当或时,,单调递增;
当时,,单调递减.
所以当时,取极大值,符合题意.
综上,,故A正确,B错误;
由上可知,,为的一个增区间,
的极小值为,故CD正确,
故选:ACD.
4.(24-25高二下·天津武清·月考)已知函数在处取得极大值,则___________.
【答案】或
【难度】0.65
【知识点】根据极值点求参数
【分析】对函数求导,根据极值点求得或,再代入验证是否在处取得极大值,即可得.
【详解】由题设,且,
所以或,
当,则,
故或时,时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
此时在处取得极大值,满足;
当,则,
故或时,时,
所以在上单调递增,在上单调递减,
此时在处取得极大值,满足;
综上,或.
一是判断是否极值点,二是判断是极大还是极小.
1.(25-26高二上·全国·单元测试)已知函数 在处有极小值,则的值为( )
A.1或3 B.2 C.3 D.1
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】根据极值点求参数
【分析】由在处有极小值可知,解出的值,并根据单调性验证可求得的值.
【详解】因为,所以 .
因为函数在处有极小值,
所以,解得或.
当时, ,
当时,或,当时,,
所以在处取到极小值,符合题意;
当时,,
当时,或,当时,,
所以在处取到极大值,不符合题意.
综上,的值为1.
故选:D
变|式|巩|固
1.(24-25高二下·云南·期中)已知是函数的极值点,则a的值是( )
A.1 B.3 C.5 D.7
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】根据极值点求参数
【分析】先求出导函数,再根据极值点处导数值为0,计算求参,最后代入检验即可.
【详解】因为,
由是函数的极值点,得,
经检验,时,单调递增,得,
单调递减;单调递增;
是函数的极值点,符合题意;
故选:B.
2.(25-26高二上·全国·单元测试)已知是函数的极值点,则( )
A.-4 B.-2 C.4 D.2
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】根据极值点求参数
【分析】由是函数的极值点可得,求得的值再检验即可.
【详解】由函数,可得 ,
由是函数的极值点可得,
解得,经检验符合题意,所以.
故选:C.
3.(25-26高二下·天津·月考)已知函数有三个极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】利用导数研究方程的根、根据极值点求参数
【分析】因为函数有三个极值点,所以其导函数有三个不同的变号零点,先对原函数求导,转化为方程有三个不同实根的问题,构造函数,对求导,分析其单调性与极值,确定范围
【详解】对求导得
有三个极值点有三个不同实根,整理得,
设,
时,,单调递减;时,,单调递增;时,,单调递减
因此的极小值为,极大值为;且当时,时,恒大于0
要使有三个不同实根,则.
4.(24-25高二下·湖北武汉·期中)函数的两个极值点满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.4
【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、利用导数研究函数的零点、根据极值点求参数、利用导数研究双变量问题
【分析】根据极值点为导函数的零点,整理变形得,然后令代入后表示出,代入目标式转化为关于的函数,利用导数求最值即可.
【详解】由题知,函数的定义域为,,
因为有两个极值点,所以,,则,①
令,因为,所以,
将代入①整理可得,,
所以,
令,则,
设,则,
因为,所以,所以在上单调递增,
所以,所以在上单调递增,
所以
故选:D
5.(多选)(24-25高二下·河北保定·期末)若函数的两个极值点分别为,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【难度】0.65
【知识点】根据极值点求参数、利用导数证明不等式、用导数判断或证明已知函数的单调性
【分析】利用导数的零点问题来分离参变量,利用数形结合可判断AB,对于C,再利用,代入可得,从而可判断C,对于D,利用假设,再通过计算构造函数,来证明最,从而可判断D.
【详解】由题意知,在上有2个不同的根,
即等价于在上有2个不同的交点.
令,则,
, ,
所以在上单调递增,在上单调递减,
又因为,,当时,,当时,,
所以当时,与在上有2个不同的交点,且,故A正确,B错误;
对于C,由题意知,,
所以 ,
又因为,所以,则,故C正确;
对于D,设,所以,
解得,,所以,
令,则,
所以在上单调递增,则 ,
所以,故D正确.
故选:ACD.
6.(25-26高二上·重庆沙坪坝·期末)若函数恰有两个极值点,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【难度】0.4
【知识点】利用导数求函数(含参)的单调区间、根据极值点求参数
【分析】根据题意,求得,令,求得或,分,,和,四种情况讨论,结合函数的单调性和极值点的定义,即可求解.
【详解】由函数,可得,
令,即,解得或,
(1)当时,可得恒成立,此时方程无解,只有一个根,
函数只有一个极值点,不符合题意,舍去;
(2)当时,方程,解得,此时只有一个根,
因为时,与同号,所以,单调递增,没有极值点,不符合题意,舍去;
(3)若,方程有唯一的实数解,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以为函数的极大值点,是函数的极小值点,符合题意;
(4)若,方程有唯一的实数解,
当时,,单调递增;
当时,,单调递减;
当时,,单调递增,
所以为函数的极大值点,是函数的极小值点,符合题意,
综上可得,实数的取值范围为.
故答案为:.
题型04
存在极值,转化为有“变号驻点”.
典|例|精|析
1.(24-25高二下·河北承德·期中)已知函数在上存在极值,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.94
【知识点】根据极值求参数
【分析】将在上存在极值,转化为在上有变号零点,再利用二次方程的判别式求解即可.
【详解】,
因为在上存在极值,所以在上有变号零点,
所以方程有两个不同的实数根,
故,解得或.
故选:C.
2.(23-24高二下·山东淄博·月考)若函数在内无极值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.94
【知识点】根据极值求参数
【分析】在内无变号零点,根据函数的单调性确定最小值和最大值的范围即可求解.
【详解】函数在内无极值,
所以在内无变号零点,
根据二次函数的对称性和单调性知,在区间单调递增,
所以或即可,解得或,
故选:C.
3.(多选)(24-25高二下·广东佛山·期中)已知函数在处取得极值0,则下列说法正确的是( )
A. B.当时,
C.当时, D.过点且与曲线相切的直线有且只有一条
【答案】ACD
【难度】0.85
【知识点】根据极值点求参数、根据极值求参数、用导数判断或证明已知函数的单调性、求过一点的切线方程
【分析】利用极值点的性质可得方程组求出,可判断A,再利用不等式放缩,结合单调性可判断BC,最后利用导数的几何意义去判断D.
【详解】求导得,则,
解得,,此时,
由于,,,,
所以满足在处取得极大值,则,故A正确;
则,
因为当时,,
所以在和上单调递增,
又因为当时,,
所以在上单调递减,
当时,,则,故B错误;
当时,,则,故C正确;
设切点为,则切线方程为,
又点在切线上,所以 ,
整理得:,解得,
所以过点且与曲线相切的直线有且只有一条,故D正确.
故选:ACD
4.(25-26高二上·上海·期中)若函数在上存在极小值,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【难度】0.4
【知识点】根据极值求参数、函数单调性、极值与最值的综合应用
【分析】函数为分段函数,时函数为,时函数为. 需通过导数分析两段函数的单调性,结合极小值的定义确定的范围。
【详解】(1)当时,函数,其导数,故在上单调递增,在处取得最小值1.
(2)当时,函数,求导得.
①若,则,函数在上单调递增,此时整个函数在R上单调递增,无极小值;
②若,令,解得。由于,仅考虑.
当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减,
故函数在时先增后减,而时函数单调递增,故整个函数在处取得极小值.
此时,实数的取值范围为
故答案为:
判断是极大还是极小.
1.(24-25高二下·河北保定·期中)已知函数在处有极小值,则( )
A.1 B.6 C.20 D.6或20
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】组合数的计算、根据极值求参数
【分析】利用极小值求出,根据组合数公式即可求解.
【详解】由题意有,
由,解得,或.
当时,,
由有或,有.
所以在上单调递减,在单调递增,
所以的极小值点为1满足题意,此时;
当时,,
由有或,有.
所以在单调递减,上单调递增,所以为的极大值点,不满足题意.
故选:B
变|式|巩|固
1.(21-22高二下·山西阳泉·期末)若函数在处取得极值1,则( )
A.-4 B.-3 C.-2 D.2
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】根据极值求参数、根据极值点求参数
【分析】通过对函数求导,得出和的参数值,即可求出的值.
【详解】由题意,,
在中,,
在处取得极值1,
∴,解得:,经经验满足题意,
∴,
故选:D.
2.(24-25高二下·江西上饶·期末)已知函数没有极值,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】根据极值求参数
【分析】根据题意,求得,由函数没有极值,得到,即可求解.
【详解】由函数,可得,
因为函数没有极值,可得,
即,可得,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:A.
3.(25-26高二下·河北张家口·月考)若函数在处有极值,则的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】利用导数求函数的单调区间(不含参)、根据极值求参数
【详解】因为,所以.
因为函数在处有极值,所以 ,解得.
此时当时,;当时,.
所以在上单调递增,在单调递减.
所以是函数的极大值点.故满足题意.
所以的单调递增区间是.
4.(24-25高二下·上海·月考)已知函数在上存在极小值(e为自然对数的底数),则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】根据极值求参数、用导数判断或证明已知函数的单调性
【分析】对函数求导并根据导函数对参数a的取值进行分类讨论,得出相对应的单调性,再由极值点定义进行验证即可求得实数a的取值范围.
【详解】因为,所以,
令,则,
所以当或时,当时,,
所以在,上单调递减,在上单调递增,
又,,
当,即时,与x轴有且只有一个交点,
不妨设交点横坐标为,则当时,即,当时,即,
即在上单调递增,在上单调递减,
此时函数在处取得极大值,无极小值,不符合题意;
当,即时,与x轴有且只有一个交点,
不妨设交点横坐标为,则当时,即,当时,即,
即在上单调递增,在上单调递减,
此时函数在处取得极大值,无极小值,不符合题意;
当时,当时,即,当时,即,
所以在上单调递增,在上单调递减,
此时函数在处取得极大值,无极小值,不符合题意;
当时,当时,即,当时,即,
所以在上单调递增,在上单调递减,
此时函数在处取得极大值,无极小值,不符合题意;
当,即时,的图像如下所示:
即与x轴有3个交点,不妨依次设为,,,
则当或时,即,
当或时,即,
所以在处取得极小值,符合题意;
综上可得实数a的取值范围为.
故选:B
【点睛】关键点点睛:本题关键在于利用导数的符号与函数单调性的关系,对参数a的取值进行分类讨论,再结合极小值定义并检验即可得出结论.
5.(多选)(24-25高二下·安徽宣城·期末)已知函数,则( )
A.当时,的对称中心为 B.若函数在上递增,则
C.函数的图像过定点 D.若的极大值与极小值互为相反数,且,则
【答案】BCD
【难度】0.4
【知识点】根据极值求参数、由函数的单调区间求参数、判断或证明函数的对称性
【分析】A选项,计算出,的对称中心为,A错误;B选项,恒成立,故,解得,B正确;C选项,,故的图像过定点;D选项,当时,不合要求,当时,求出极大值为,极小值为,根据互为相反数得到方程,变形后计算出.
【详解】A选项,时,,
,,
故,故的对称中心为,A错误;
B选项,若函数在上递增,则恒成立,
,解得,B正确;
C选项,,故函数的图像过定点,C正确;
D选项,,令得或0,
,当时,,此时无极值,舍去,
当时,,令得或,
令得,
故的极大值为,
极小值为,
令,即,
变形为,,
,又,则,D正确.
故选:BCD
6.(25-26高二上·浙江宁波·期末)已知函数在上既有最大值,又有最小值,则实数的取值范围为___________.
【答案】
【难度】0.4
【知识点】由函数在区间上的单调性求参数、根据极值求参数、已知函数最值求参数
【分析】先对函数求导,根据导数判断函数的单调性,再结合函数在给定区间既有最大值又有最小值,建立不等式,求解.
【详解】,令,即,
解得或,
要使函数在上既有最大值,又有最小值,
则必须满足两个极值点都在内,且极值点处的函数值必须为区间内的最大值和最小值;
若,此时,则需要,解得;
所以函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增;
所以,,,,
则需满足,即,
解得,
所以;
若,此时,则需要,解得;
在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增;
所以,,,,
则需满足,即,无解;
若,则恒成立,所以函数在上单调递增,
无最大值和最小值,
综上所述:的取值范围为.
故答案为: .
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选修三 第六章 导数
6.3 导数与函数的极值
知识点一 函数的极值与极值点
(1)函数的极小值与极小值点
若函数在点处的函数值比它在点附近其他点的函数值都小,
′,而且在点附近的左侧,右侧,
则点叫做函数的极小值点,叫做函数的极小值.
(2)函数的极大值与极大值点
若函数在点处的函数值比它在点附近其他点的函数值都大,
′,而且在点 附近的左侧,右侧,
则点叫做函数的极大值点,叫做函数的极大值.
(3)极值与导数的关系
是极值点;反过来:是极值点,
即:是为极值点的必要非充分条件
(4)求函数的极值的一般步骤
①确定函数的定义域;
②解方程=0,得到驻点x0;
③判断在x0附近两侧的符号变化:
若左正右负,则x0为极大值点;
若左负右正,则x0为极小值点;
若不变号,则x0不是极值点.
即学即练
1.(24-25高二下·湖北武汉·月考)函数的极大值为( )
A.0 B.1 C.3 D.4
2.(多选)(25-26高二下·重庆·月考)已知函数,下列说法中正确的有( )
A.函数的极大值为,极小值为
B.函数的单调增区间为
C.函数的单调减区间为
D.曲线在点处的切线方程为
题型01 极值辨析
驻点左右的导数值是否异号.
典|例|精|析
1.(24-25高二下·内蒙古赤峰·期末)函数在上( )
A.既无极大值也无极小值 B.有极小值无极大值
C.既有极大值又有极小值 D.有极大值无极小值
2.(25-26高二下·云南怒江·月考)已知定义在上的函数的导函数为,且的图象如图所示,则在上的极值点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(多选)(24-25高二上·浙江杭州·期末)下列说法错误的是( )
A.一个函数的极大值一定大于极小值
B.曲线的切线可能与该曲线有不止一个公共点
C.函数在某个区间上的最大值,一定在极大值点处取到
D.若函数在某个区间上单调递增,则它的导函数在该区间上满足
4.(23-24高二下·上海·期中)函数的驻点为________.
极值点是“变号驻点”.
1.(24-25高二下·广东东莞·月考)已知函数,其导函数的图象如图所示,则( )
A.有2个极值点 B.在处取得极小值
C.有极大值,没有极小值 D.在上单调递减
变|式|巩|固
1.(24-25高二下·广东江门·期中)函数的导函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.函数在上单调递减 B.是函数的极小值点
C.是函数的极大值点 D.是函数的极大值
2.(24-25高二下·山东威海·期末)设的导函数为,且在处可导,则“是的极值点”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(24-25高二下·河北邢台·期末)“”是“函数在处取得极小值”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
4.(24-25高二下·北京·期末)已知函数与的图象如下图所示,设函数.则函数在上的极大值点个数为( )
A. B. C. D.
5.(多选)(25-26高二上·云南玉溪·月考)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.当时,有两个极值点 B.当时,的图象关于中心对称
C.当时,2是极大值点,则 D.当在R上单调时,
6.(2022高二·全国·专题练习)已知函数,则“”是“函数在处取得极小值”的______条件.
题型02
求导求驻点判断驻点左右导数正负判断是否极值点求出极值.
典|例|精|析
1.(24-25高二上·湖南怀化·期末)函数的极值为( )
A. B. C. D.3
2.(25-26高二下·北京·月考)已知是函数的极小值点,那么函数的极大值为( )
A. B.1 C.4 D.5
3.(多选)(24-25高二下·全国·课后作业)关于函数,下列说法正确的是( )
A.它的极大值为,极小值为 B.当时,它的最大值为,最小值为
C.它的单调递减区间为 D.它在点处的切线方程为
4.(24-25高二下·河北邢台·月考)函数的极值点为_______,极值为_______.
注意:“变号”.
1.(24-25高一下·北京·期末)下列函数中,存在极小值的是( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
1.(23-24高二下·甘肃定西·月考)函数的极大值为( )
A. B.0 C.e D.1
2.(25-26高二上·浙江宁波·期末)已知函数,则的极值为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二上·广东·期末)函数的极值点个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
4.(24-25高二上·江苏连云港·期末)函数的极小值为( )
A. B. C.15 D.17
5.(多选)(24-25高二下·江西萍乡·期中)已知函数,则( )
A.在上单调递减 B.的极大值为0
C.的图象是轴对称图形 D.的图象关于点对称
6.(25-26高三上·广西河池·期末)若是函数的极值点,则的极小值为_____.
题型03
图象中判断“变号驻点”
典|例|精|析
1.(24-25高二下·湖北武汉·期末)函数的导函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.是的极小值 B.的极值点有3个
C.在区间上单调递减 D.曲线在处的切线斜率小于零
2.(24-25高二下·新疆吐鲁番·期中)如图是函数的导函数的图象,对于下列四个判断,其中正确的是( )
A.当时,取得最小值 B.在上单调递增
C.当时,取得极大值 D.在上不具备单调性
3.(多选)(24-25高二下·广东广州·期中)函数的导函数的图象如图所示,下列命题中正确的是( )
A.和是函数的极值点 B.是函数的最小值点
C.在区间上单调递增 D.在处切线的斜率大于零
4.(21-22高二下·北京丰台·期末)某制造商制造并出售球形瓶装的某种饮料.每个瓶子的造价P1(单位:元)、瓶内饮料的获利P2(单位:元)分别与瓶子的半径r(单位:cm,)之间的关系如图甲、乙所示.设制造商的利润为,给出下列四个结论:
① 当时,;② 在区间上单调递减;③ 在区间上存在极小值;
④ 在区间上存在极小值.
其中所有正确结论的序号是_________.
变|式|巩|固
1.(24-25高二下·陕西渭南·期末)已知函数的导函数图象如图所示,则( )
A.在上单调递增 B.在处取得极大值
C.在上单调递增 D.在处取得最小值
2.(25-26高二上·广东广州·期末)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.在区间上单调递减 B.在处取得极大值
C.在区间上单调递减 D.在处取得极小值
3.(25-26高二上·天津·期末)已知函数的定义域为,导函数在区间上的图象如图所示,函数在上极大值点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.(23-24高二下·广西南宁·期中)如图是函数的导函数的图象,则下列命题错误的是( )
A.函数在内,当越来越大时的图象越来越陡峭
B.2不是函数的极值点
C.在处切线的斜率小于零
D.在区间上单调递增
5.(多选)(24-25高二下·安徽滁州·期中)函数的导函数的图象如图所示,则( )
A.是极大值点 B.是极大值点 C.是极小值点 D.是极小值点
6.(19-20高二下·河南周口·月考)如图是的导函数的图象,现有四种说法.
(1)在上是增函数;(2)是的极小值点;(3)在上是增函数;(4)是的极小值点. 以上说法正确的序号是_________
题型04
是极值点;
典|例|精|析
1.(24-25高二下·河南新乡·月考)若是函数的极小值点,则实数( )
A.6 B.3 C.2 D.4
2.(25-26高二下·河北雄安·月考)已知是函数的极大值点,则实数( )
A. B. C. D.
3.(多选)(24-25高二下·山东烟台·期末)若函数在处取得极大值,则( )
A. B.
C.为的一个增区间 D.的极小值为
4.(24-25高二下·天津武清·月考)已知函数在处取得极大值,则___________.
一是判断是否极值点,二是判断是极大还是极小.
1.(25-26高二上·全国·单元测试)已知函数 在处有极小值,则的值为( )
A.1或3 B.2 C.3 D.1
变|式|巩|固
1.(24-25高二下·云南·期中)已知是函数的极值点,则a的值是( )
A.1 B.3 C.5 D.7
2.(25-26高二上·全国·单元测试)已知是函数的极值点,则( )
A.-4 B.-2 C.4 D.2
3.(25-26高二下·天津·月考)已知函数有三个极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·湖北武汉·期中)函数的两个极值点满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
5.(多选)(24-25高二下·河北保定·期末)若函数的两个极值点分别为,,且,则( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二上·重庆沙坪坝·期末)若函数恰有两个极值点,则实数的取值范围为__________.
题型04
存在极值,转化为有“变号驻点”.
典|例|精|析
1.(24-25高二下·河北承德·期中)已知函数在上存在极值,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二下·山东淄博·月考)若函数在内无极值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(多选)(24-25高二下·广东佛山·期中)已知函数在处取得极值0,则下列说法正确的是( )
A. B.当时,
C.当时, D.过点且与曲线相切的直线有且只有一条
4.(25-26高二上·上海·期中)若函数在上存在极小值,则实数的取值范围为__________.
判断是极大还是极小.
1.(24-25高二下·河北保定·期中)已知函数在处有极小值,则( )
A.1 B.6 C.20 D.6或20
变|式|巩|固
1.(21-22高二下·山西阳泉·期末)若函数在处取得极值1,则( )
A.-4 B.-3 C.-2 D.2
2.(24-25高二下·江西上饶·期末)已知函数没有极值,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二下·河北张家口·月考)若函数在处有极值,则的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·上海·月考)已知函数在上存在极小值(e为自然对数的底数),则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(多选)(24-25高二下·安徽宣城·期末)已知函数,则( )
A.当时,的对称中心为 B.若函数在上递增,则
C.函数的图像过定点 D.若的极大值与极小值互为相反数,且,则
6.(25-26高二上·浙江宁波·期末)已知函数在上既有最大值,又有最小值,则实数的取值范围为___________.
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选修三第六章导数
6.3
导数与函数的极值
知识网络
理清脉络
A钢举朗轮
极值
若函数fx)在点x=处的函数值f(a)此它在点x=a附近其他点的函数值都小,
与极
f(@)-0,而且在点x=附近的左侧fx)<0,右侧fx)>0,
值点
(点
则点a叫做函数的极小值点,f(a叫做函数的极小值.
若函数f)在点x=处的函数值比它在点x=附近其他点的函数值都大,
f(b)=0,而且在点x=b附近的左侧fx)>0,右侧fx)<0,
极值辨析
(点)
则点如叫做函数的极大值点,()叫做函数的极大值.
求函数的极值
导数与
函数图象与极值
题
极值的
x是极值点→f(xo)=0:反过来:f(x)=0xo是极值点,
的关系
已知极值点求参
型分
数与函数
识
关系
即:fxo)-0是x为极值点的必要非充分条件
①确定函数的定义域:
数
理
②解方程f(x)=0,得到驻点o:
求
已知极值求参数
极
③判断f(x)在xo附近两侧的符号变化:
极
若左正右负,则为极大值点:
值
方
步
法
若左负右正,则为极小值点:
骤
若不变号,则不是极值点
知识梳理
提理表村、▲参实慕丝
◇知识点一
函数的极值与极值点
(1)函数的极小值与极小值点
若函数f(x)在点x=a处的函数值f(@)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,
f(@)=0,而且在点x=a附近的左侧f(x)<0,右侧f(x)>0,
则点a叫做函数的极小值点,f(@)叫做函数的极小值.
(2)函数的极大值与极大值点
若函数f(x)在点x=b处的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,
f(b)=0,而且在点x=b附近的左侧fx)>0,右侧f(x)<0,
则点b叫做函数的极大值点,f(b)叫做函数的极大值.
(3)极值与导数的关系
xo是极值点→f(xo)=0:反过来:f'(xo)=0书xo是极值点,
即:f(xo)=0是xo为极值点的必要非充分条件
(④)求函数的极值的一般步骤
①确定函数的定义域:
②解方程f(x)=0,得到驻点o:
③判断f(x)在xo附近两侧的符号变化:
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若左正右负,则xo为极大值点:
若左负右正,则xo为极小值点:
若不变号,则x不是极值点。
《◇即学即练
1.(24-25高二下湖北武汉·月考)函数f(x)=x(x-3)2的极大值为)
A.0
B.1
C.3
D.4
2.(多选25-26高二下·重庆月考)已知函数f(x)=x3-4x+2,下列说法中正确的有()
A.函数f)的极大值为号极小值为-号
B.函数f(x)的单调增区间为(-∞,-2)U(2,+∞)
C.函数f(x)的单调减区间为(-2,2)
D.曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线方程为y=-4x+2
题型突破
抓住核心
A突破重点
。题型01极值辨析
点方法
驻点左右的导数值是否异号
奥例精韧
1.(24-25高二下·内蒙古赤峰·期末)函数f(x)=x-sinx在(0,+∞)上()
A.既无极大值也无极小值
B.有极小值无极大值
C.既有极大值又有极小值
D.有极大值无极小值
2.(25-26高二下·云南怒江·月考)己知定义在(a,b)上的函数f(x)的导函数为f(x),且f(x)的图象如图所示,则
f(x)在(a,b)上的极值点个数为()
C.3
D.4
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3.(多选)24-25高二上·浙江杭州·期末)下列说法错误的是()
A.一个函数的极大值一定大于极小值
B.曲线的切线可能与该曲线有不止一个公共点
C.函数在某个区间上的最大值,一定在极大值点处取到
D.若函数f(x)在某个区间上单调递增,则它的导函数在该区间上满足f(x)>0
4.(23-24高二下.上海期中)函数fx)=,x2+2x的驻点为
舞易结
极值点是“变号驻点”。
1.(24-25高二下广东东莞月考)已知函数f(x),其导函数f(x)的图象如图所示,则()
A.f(x)有2个极值点
B.f(x)在x=1处取得极小值
C.f(x)有极大值,没有极小值
D.f(x)在(-∞,1)上单调递减
变丨式巩固
1.(24-25高二下·广东江门·期中)函数y=f(x)的导函数y=f'(x)的图象如图所示,则下列说法正确的是()
A.函数y=f(x)在(1,2)上单调递减
B.x=-1是函数y=f(x)的极小值点
C.x=1是函数y=f(x)的极大值点
D.f(2)是函数y=f(x)的极大值
2.(24-25高二下.山东威海·期末)设f(x)的导函数为f(x),且f(x)在x=xo处可导,则“xo是y=f(x)的极值点”
是“f'(xo)=0"的()
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
3.(24-25高二下.河北邢台期末)“m>0"是“函数f(x)=x(x-m)2在x=m处取得极小值"的)
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A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件
4,(24-25高二下.北京期末)已知函数fx)与f()的图象如下图所示,设函数g()=四.则函数g(x)在(-2,4)
ex
上的极大值点个数为)
A.0
B.1
C.2
D.3
5.(多选25-26高二上·云南玉溪·月考)己知函数f(x)=x3-ax2+bx+1,则下列说法正确的是()
A.当b=0时,f(x)有两个极值点
B.当a=0时,f(x)的图象关于(0,1)中心对称
C.当b=时,2是极大值点,则a+b=48
D.当f(x)在R上单调时,a2≥3b
6(2022高二·全国专题练习)已知函数f()=x3+(a2+1)x2+a2x+a,则“a<-1"是“函数f)在x=-1
处取得极小值”的
条件
题型突破
抓住核心
A突破重点
题型02
点方法
求导→求驻点→判断驻点左右导数正负→判断是否极值点→求出极值,
奥例引精祠
1.(2425高二上湖南怀化期末)函数f)-三x2-mx的极值为)
A计号
B./3
C.21n3
D.3
2.(25-26高二下.北京·月考)已知x=1是函数f(x)=x3-3ax+3的极小值点,那么函数f(x)的极大值为)
A.-1
B.1
C.4
D.5
3.(多选24-25高二下·全国课后作业)关于函数f()=x-4x+4,下列说法正确的是()
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A.它的极大值为号极小值为专B.当xEB,时,它的最大值为号最小值为手
c.它的单调递减区间为[-2,2]
D.它在点(0,4)处的切线方程为y=-4x+4
4.(24-25高二下河北邢台·月考)函数f(x)=3x4-8x3的极值点为
,极值为
舞易绪
注意:“变号”
1.(24-25高一下北京期末)下列函数中,存在极小值的是()
A.y=lgx
B.y=x(x-1)(x-2)
C.y=2x
D.y=x+sinx
度武巩圆
1.(23-24高二下.甘肃定西月考)函数f)=nx-的极大值为)
A-
B.0
C.e
D.1
2(25-26高二上浙江宁波期末)已知函数f0=
x2-x+21
则f(x)的极值为)
A
B.5
7
C.
.号
3.(25-26高二上广东期末)函数f(x)=x3-6x2+9x+1的极值点个数为)
A.0个
B.1个
C.2个
D.3个
4.(24-25高二上江苏连云港·期末)函数f(x)=x3-12x+1的极小值为)
A.-17
B.-15
C.15
D.17
5.(多选24-25高二下江西萍乡期中)己知函数f(x)=2x3-9x2,则()
A.f(x)在(0,3)上单调递减
B.f(x)的极大值为0
C.f(x)的图象是轴对称图形
D.f()的图象关于点(很,-)对称
6.(25-26高三上广西河池·期末)若x=1是函数f(x)=(x-2)(x-1)x-a)的极值点,则f(x)的极小值为
题型突破
抓住核心
突破重点
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>题型03
点方法
图象中判断“变号驻点”
奥例精1杨
1.(24-25高二下·湖北武汉·期末)函数y=f(x)的导函数的图象如图所示,则下列说法正确的是()
A.3是f(x)的极小值
B.f(x)的极值点有3个
C.f(x)在区间(-∞,3)上单调递减
D.曲线y=f(x)在x=1处的切线斜率小于零
2.(24-25高二下·新疆吐鲁番期中)如图是函数f(x)的导函数f(x)的图象,对于下列四个判断,其中正确的是
()
45龙
A.
当x=3时,f(x)取得最小值
B.f(x)在上单调递增
C.当x=2时,f(x)取得极大值
D.f(x)在[-1,2]上不具备单调性
3.(多选24-25高二下·广东广州·期中)函数y=f(x)的导函数y=f《x)的图象如图所示,下列命题中正确的是
()
有2101x
A.-3和-1是函数y=f(x)的极值点
B.-1是函数y=f(x)的最小值点
C.y=f(x)在区间(-3,1)上单调递增
D.y=f(x)在x=-三处切线的斜率大于零
2
4.(21-22高二下·北京丰台期末)某制造商制造并出售球形瓶装的某种饮料.每个瓶子的造价P(单位:元)、瓶
内饮料的获利P单位:元)分别与瓶子的半径单位:cm,r≤5)之间的关系如图甲、乙所示.设制造商的利
润为f(=P2-P1,给出下列四个结论:
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①当r∈(0,r1)时,fr)<0:②f(r)在区间(r1,5)上单调递减:③f(r)在区间(0,r1)上存在极小值:
④f')在区间(0,r)上存在极小值.
其中所有正确结论的序号是
变式1巩圓
1.(24-25高二下.陕西渭南·期末)已知函数f(x)的导函数f(x)图象如图所示,则()
y=f(x)
A.f(x)在(-o,-3)上单调递增
B.f(x)在x=0处取得极大值
C.f(x)在(0,2)上单调递增
D.f(x)在x=-3处取得最小值
2.(25-26高二上广东广州期末)已知函数f(x)的导函数y=f(x)的图象如图所示,则下列结论中正确的是()
y=f(x)
X45
A.f(x)在区间(x1,x3)上单调递减
B.f(x)在x=x5处取得极大值
C.f(x)在区间(x3,x4)上单调递减
D.f(x)在x=x6处取得极小值
3.(25-26高二上·天津.期末)已知函数f(x)的定义域为(-3,3),导函数f(x)在区间(-3,3)上的图象如图所示,
函数y=f(x)在(-3,3)上极大值点的个数为)
B.1
C.2
D.3
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4.(23-24高二下广西南宁,期中)如图是函数y=f(x)的导函数y=f(x)的图象,则下列命题错误的是()
y
A.函数y=f(x)在(2,十o)内,当x越来越大时的图象越来越陡峭
B.2不是函数y=f(x)的极值点
C.y=f(x)在x=0处切线的斜率小于零
D.y=f(x)在区间(-4,4)上单调递增
5.(多选24-25高二下.安徽滁州·期中)函数f(x)的导函数y=f'(x)的图象如图所示,则()
Xa b
A.x1是极大值点
B.x2是极大值点
C.x3是极小值点
D.x4是极小值点
6.(19-20高二下·河南周口·月考)如图是y=f(x)的导函数的图象,现有四种说法.
v=f(x)
24/
3137
(1)f(x)在(-2,1)上是增函数:(2)x=-1是f(x)的极小值点:(3)f(x)在(-1,2)上是增函数:(4)x=2是f(x)
的极小值点.
以上说法正确的序号是
题型突破
抓住核心A突破重点
>题型04
点方法
xo是极值点→f(x)=0:
奥引例精粉
1.(24-25高二下河南新乡.月考)若x=2是函数f(x)=x3-ax2的极小值点,则实数a=())
A.6
B.3
C.2
D.4
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2.(25-26高二下.河北雄安月考)已知x=0是函数f()=ln(x+1)+x3+x2-x的极大值点,则实数
a=()
A.-2
C.-1
D.-月
3.(多选24-25高二下山东烟台期末)若函数f(x)=2a2x2-3ax+2lnx在x=1处取得极大值,则()
A.a=1
B.a=2
C.(2,+o)为f(x)的一个增区间
D.f(x)的极小值为21n2-4
4.(24-25高二下·天津武清·月考)已知函数f(x)=x3-Qx2-a2x+3在x=-1处取得极大值,则
a
料易结
是判断是否极值点,二是判断是极大还是极小
1.(25-26高二上·全国.单元测试)已知函数f(x)=x3-2ax2+a2x+1在x=1处有极小值,则a的值为)
A.1或3
B.2
C.3
D.1
变|武巩固
1.(24-25高二下·云南·期中)己知x=1是函数f(x)=(x-a)lnx+x2+1的极值点,则a的值是()
A.1
B.3
C.5
D.7
2.(25-26高二上·全国单元测试)已知x=1是函数f()=alx+-3x+7的极值点,则a=()
A.-4
B.-2
C.4
D.2
3.(25-26高二下·天津.月考)已知函数f(x)=ae'-二x(a∈R)有三个极值点,则实数a的取值范围是()
3
A.(o,)
B.(o,)
c.(,)
0.(o,)
4(24-25高二下:湖北武汉.期中)函数f()=二+nx+b(a∈R,bER)的两个极值点x1,x2满足x1<x2≤2x1
则x1+2x2的最大值为)
A.21n2
B.3n2
C.4ln2
D.5n2
5.(多选24-25高二下·河北保定·期末)若函数f(x)=2ax-nx的两个极值点分别为x1,x2,且x1<x2,则()
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A.0<a<
B.x1>e
C.f(x1)<1
D.x1x2>e2
6.(25-26高二上重庆沙坪坝期末)若函数g()=(x-1)e-2mx2恰有两个极值点,则实数m的取值范围为
题型突破
抓住核心
A突破重点
◆题型04
点方法
存在极值,转化为有“变号驻点”
奥引例引精胡
1.(24-25高二下·河北承德.期中)已知函数f(x)=x3+Qx2+3x-1在R上存在极值,则实数a的取值范围为
()
A.(-3,3)
B.[-3,3]
C.(-∞,-3)U(3,+0)
D.(-∞,-3]U[3,+∞)
2.(23-24高二下.山东淄博·月考)若函数f(x)=x3-3ax在(0,1)内无极值,则实数a的取值范围是()
A.(1,+∞)
B.(-o,0
C.(-0,0]u[1,+∞)
D.[0,1]
3.(多选24-25高二下·广东佛山期中)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+2在x=1处取得极值0,则下列说法
正确的是()
A.a-b=3
B.当0<x<1时,f(x2)<f(x)
C.当x>1时,f(x2)>f(x)
D.过点(0,2)且与曲线y=f(x)相切的直线有且只有一条
4.(25-26高二上.上海·期中)若函数y=
+a以+1,x<0在R上存在极小值,则实数a的取值范围为
e',x20,
舞易绪
判断是极大还是极小
1.(24-25高二下河北保定期中)已知函数f(x)=x(x-m)在x=1处有极小值,则Cg=()
A.1
B.6
C.20
D.6或20
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选修三第六章导数
6.3
导数与函数的极值
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理清脉络
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极值
若函数fx)在点x=处的函数值f(a)此它在点x=a附近其他点的函数值都小,
与极
f(@)-0,而且在点x=附近的左侧fx)<0,右侧fx)>0,
值点
(点
则点a叫做函数的极小值点,f(a叫做函数的极小值.
若函数f)在点x=处的函数值比它在点x=附近其他点的函数值都大,
f(b)=0,而且在点x=b附近的左侧fx)>0,右侧fx)<0,
极值辨析
(点)
则点如叫做函数的极大值点,()叫做函数的极大值.
求函数的极值
导数与
函数图象与极值
题
极值的
x是极值点→f(xo)=0:反过来:f(x)=0xo是极值点,
的关系
已知极值点求参
型分
数与函数
识
关系
即:fxo)-0是x为极值点的必要非充分条件
①确定函数的定义域:
数
理
②解方程f(x)=0,得到驻点o:
求
已知极值求参数
极
③判断f(x)在xo附近两侧的符号变化:
极
若左正右负,则为极大值点:
值
方
步
法
若左负右正,则为极小值点:
骤
若不变号,则不是极值点
知识梳理
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◇知识点一
函数的极值与极值点
(1)函数的极小值与极小值点
若函数f(x)在点x=a处的函数值f(@)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,
f(@)=0,而且在点x=a附近的左侧f(x)<0,右侧f(x)>0,
则点a叫做函数的极小值点,f(@)叫做函数的极小值.
(2)函数的极大值与极大值点
若函数f(x)在点x=b处的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,
f(b)=0,而且在点x=b附近的左侧fx)>0,右侧f(x)<0,
则点b叫做函数的极大值点,f(b)叫做函数的极大值.
(3)极值与导数的关系
xo是极值点→f(xo)=0:反过来:f'(xo)=0书xo是极值点,
即:f(xo)=0是xo为极值点的必要非充分条件
(④)求函数的极值的一般步骤
①确定函数的定义域:
②解方程f(x)=0,得到驻点o:
③判断f(x)在xo附近两侧的符号变化:
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若左正右负,则x为极大值点:
若左负右正,则o为极小值点:
若不变号,则x不是极值点。
《◇即学即练
1.(24-25高二下…湖北武汉·月考)函数f(x)=x(x-3)的极大值为)
A.0
B.1
C.3
D.4
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】求已知函数的极值
【分析】求出函数的导数,判断其符号后得单调性,从而得到极大值
【详解】f(x)=(x-3)+2x(x-3)=3(x-1)x-3),
当x<1或x>3时,f(x)>0,当1<x<3时,f(x)<0,
故f(x)在(-∞,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增,
所以f(x)在x=1处取得极大值f(1)=4.
故选:D
2.(多选(25-26高二下·重庆·月考)已知函数f(x)=号x3-4x+2,下列说法中正确的有()
A.函数f)的极大值为号极小值为-碧
B.函数f(x)的单调增区间为(-∞,-2)U(2,+o)
C.函数f(x)的单调减区间为(-2,2)
D.曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线方程为y=-4x+2
【答案】ACD
【难度】0.85
【知识点】求已知函数的极值、利用导数求函数的单调区间(不含参入求在曲线上一点处的切线方程(斜率)
【分析】利用导数研究函数f(x)的极值、最值、单调性,利用导数的几何意义可求得曲线y=f(x)在点(O,2)
处的切线方程,根据计算结果可得答案
【详解】因为f)=x-4x+2,所以f=2-4,
由f(x)>0,得x<-2或x>2,由f(x)<0,得-2<x<2,
所以函数f(x)在(-∞,-2)上递增,在(-2,2)上递减,在(2,+o)上递增,
增区间不能合并,故选项C正确,选项B错误:
所以当x=-2时,f)取得极大值f(-2)=号×(-23-4×(-2)+2=号
在x=2时,f)取得极小值fQ)=×23-4×2+2=号故选项A正确:
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因为f(0)=-4,所以曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线方程为y-2=-4(x-0)
即y=-4x+2,故选项D正确.
题型突破
抓住核心
A突破重点
→题型01极值辨析
点方法
驻点左右的导数值是否异号
奥1例1精饲
1.(24-25高二下.内蒙古赤峰·期末)函数f(x)=x-sinx在(0,+o)上()
A.既无极大值也无极小值
B.有极小值无极大值
C.既有极大值又有极小值
D.有极大值无极小值
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】函数极值的辨析
【分析】由f(x)=1-cosx≥0可判断函数f(x)的单调性即可得出结论.
【详解】由题意f(x)=1-cosx≥0恒成立,所以f(x)在(0,+oo)上单调递增,f(x)既无极大值也无极小值.
故选:A
2.(25-26高二下·云南怒江·月考)已知定义在(a,b)上的函数f(x)的导函数为f(x),且f(x)的图象如图所示,则
f(x)在(a,b)上的极值点个数为)
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】函数(导函数)图象与极值的关系、函数极值点的辨析
【详解】由图可得f(x)在(a,b)上有2个变号零点,所以f(x)在(a,b)上的极值点个数为2.
3.(多选(24-25高二上·浙江杭州·期末)下列说法错误的是()
A.一个函数的极大值一定大于极小值
B.曲线的切线可能与该曲线有不止一个公共点
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C.函数在某个区间上的最大值,一定在极大值点处取到
D.若函数f(x)在某个区间上单调递增,则它的导函数在该区间上满足f(x)>0
【答案】ACD
【难度】0.85
【知识点】函数极值的辨析、函数最值与极值的关系辨析
【分析】举例判断AB的正确性,对CD根据函数的有关性质可直接判断.
【详解】对A选项:函数的极值是局部性质,极大值与极小值的大小不定,
比如f()=x+,在x=-1处有极大值-2,在x=1处有极小值2,极大值小于极小值,故A错误:
对B选项:函数y=simx在x=处的切线为y=1,与y=sinx有无数个公共点,故B正确:
对C选项:闭区间上的最大值,有可能在极大值点出取得,也由可能是在区间的端点处取得,故C错误:
对D选项:函数f(x)在某个区间上单调递增,则它的导函数在该区间上满足f(x)≥0,故D错误.
故选:ACD
423-24高二下上海期中)函数f()=x2+2x的驻点为
【答案】x=-2
【难度】0.94
【知识点】函数极值点的辨析
【分析】求导,根据导数为0即可求解
【详解】f(x)=x+2,令f(x)=x+2=0,解得x=-2,
故答案为:x=-2
辨易猪
极值点是“变号驻点”
1.(24-25高二下·广东东莞·月考)已知函数f(x),其导函数f(x)的图象如图所示,则)
A.f(x)有2个极值点
B.f(x)在x=1处取得极小值
C.f(x)有极大值,没有极小值
D.f(x)在(-o∞,1)上单调递减
【答案】c
【难度】0.94
【知识点】用导数判断或证明已知函数的单调性、函数与导函数图象之间的关系、求已知函数的极值、函
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数极值点的辨析
【分析】根据导函数的图象得出导函数的符号分布情况,进而可得出函数的单调区间,再根据极值的定义
即可得解
【详解】由导函数f(x)的图象可知,
当x<3时,f(x)≥0,仅x=1时,f(x)=0:当x>3时,f(x)<0,
所以函数f(x)在(-∞,3)上单调递增,在(3,+∞)上单调递减,
所以函数f(x)只有x=3一个极值大点,无极小值点,所以f(x)有极大值,没有极小值,
故ABD错误,C正确.
故选:C
变武巩固
1.(24-25高二下·广东江门期中)函数y=f(x)的导函数y=f(x)的图象如图所示,则下列说法正确的是()
VA
A.函数y=f(x)在(1,2)上单调递减
B.x=-1是函数y=f(x)的极小值点
C.x=1是函数y=f(x)的极大值点
D.f(2)是函数y=f(x)的极大值
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】函数与导函数图象之间的关系、求已知函数的极值、函数极值点的辨析
【分析】根据导函数图象求出函数y=f(x)的单调区间,然后根据极值点和极值的概念逐项判断即可.
【详解】由图可知x∈(1,2)时,f(x)>0,所以函数y=f(x)在(1,2)上单调递增,故A错误:
由图可知xE(-∞,2)时,f(x)≥0,所以函数y=f(x)在(-o,2)上单调递增,
x=-1不是函数y=f(x)的极小值点,故B错误:
由B选项可知函数y=f(x)在(-o,2)上单调递增,
由图可知xE(2,+∞)时,f(x)<0,所以函数y=f(x)在(2,+∞)上单调递减,
故x=2是函数y=f(x)的极大值点,f(2)是函数y=f(x)的极大值,故C错误:D正确.
故选:D
2(24-25高二下.山东威海·期末)设f(x)的导函数为f(x),且f(x)在x=xo处可导,则“xo是y=f(x)的极值点”
是“f(xo)=0”的()
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【难度】0.85
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【知识点】判断命题的充分不必要条件、函数极值点的辨析
【分析】根据定义或举例判断“f(x)=0和“xo是函数y=f(x)的极值点”之间的逻辑关系,即可得答案.
【详解】根据函数极值点的定义可知xo为函数y=f(x)的极值点,必有f(xo)=0:
反之,当f(xo)=0时,xo不一定为函数y=f(x)的极值点,
比如f(x)=x3,f(x)=3x2,满足f'(0)=0,但f(x)=x3在R上单调递增,
即0不是函数f(x)=x3的极值点,故“xo为函数y=f(x)的极值点"是“f(xo)=0"的充分不必要条件。
故选:A
3.(24-25高二下·河北邢台·期末)“m>0"是“函数f(x)=x(x-m2在x=m处取得极小值”的()
A.充要条件
B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】函数极值点的辨析、充要条件的证明
【分析】求导f(x)=(x-m)3x-m),分m>0,m=0,m<0讨论,判断原函数的单调性比较即可.
【详解】由题意得f'(x)=(c-m)2+2x(x-m)=(x-m)(3x-m)
若m>0,则当罗<x<m时,f()<0,f)单调递减,当x>m时,f()>0,f()单调递增,f)在x=m
处取得极小值:
若m=0,则f(x)≥0,f(x)在R上单调递增,无极值:
若m<0,则当x<m时,f(x)>0,f(x)单调递增,当m<x<时,f()<0,f(x)单调递减,
f(x)在x=m处取得极大值.
故“m>0"是“函数f(x)=x(x-m)2在x=m处取得极小值"的充要条件.
故选:A
4.(2425高二下北京期末)已知函数f(x)与f()的图象如下图所示,设函数g()=四.则函数g()在(-2,4)
上的极大值点个数为()
A.0
B.1
C.2
D.3
【答案】c
【难度】0.65
【知识点】函数与导函数图象之间的关系、函数极值点的辨析
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【分析】分析可知虚线表示的为函数f)的图象,实线表示的为函数f(x)的图象,求得g)=国f@,结
合图象以及极大值点的定义可得出结论
【详解】由图象可知,若虚线表示的为函数f(x)的图象,
当x∈(-2,0)时,f(x)>0,则f(x)在(-2,0)上单调递增,与题意不符,
故虚线表示的为函数f(x)的图象,实线表示的为函数f(x)的图象,如下图所示:
y=f在)
y=f6)
因为g()=四,则g()=@
由图可知,当-2<x<a时,g(o=@>0,当a<x<b时,g)=ff@<0,
ex
当b<x<3时,g(=ff@>0,当3<x<4时,g()=f@<0,
所以,函数g(x)在(-2,a)、(b,3)上单调递增,在(a,b)、(3,4)上单调递减,
故函数g(x)在区间(-2,4上有两个极大值点,
故选:C
5.(多选25-26高二上·云南玉溪·月考)已知函数f(x)=x3-ax2+bx+1,则下列说法正确的是()
A.当b=0时,f(x)有两个极值点
B.当a=0时,f(x)的图象关于(0,1)中心对称
C.当b=时,2是极大值点,则a+b=48
D.当f(x)在R上单调时,a2≥3b
【答案】BC
【难度】0.65
【知识点】函数对称性的应用、由函数在区间上的单调性求参数、函数极值点的辨析、根据极值点求参数
【分析】特殊值法可排除A项,利用函数的对称性可判定B,利用导数研究函数的极值点可判定C,利用导
函数非负结合判别式可判定D
【详解】对于A,当b=0时,f(x)=x3-ax2+1,f(x)=3x2-2ax,
若a=0时,f'(x)=3x2≥0,则f(x)在定义域内单调递增,无极值点,故A错误:
对于B,当a=0时,f(x)=x3+bx+1,f(-x)=-x3-bx+1,
则f()+f(-x)=2,所以f(x)的图象关于(0,1)中心对称,故B正确:
对于c项,当b=时,f网=0-ax2+x+1,
f)=3x2-2ax+子因为2是f)的极大值点,所以f(②=12-4a+=0,
解得a=12或a=4,若a=4,则f(x)=3x2-8x+4=(3x-2)(x-2),
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所以当x<时,f)>0,所以f)在(-∞,)上单调递增,
当号<x<2时,f()<0,所以f)在(台,2)上单调递减,
当x>2时,f(x)>0,所以f(x)在(2,+∞)上单调递增,所以2是f(x)的极小值点,不符合题意:
故a=12,则f(x)=3x2-24x+36=3(x-2)(x-6),
所以当x<2时,f(x)>0,所以f(x)在(-∞,2)上单调递增,
当2<x<6时,f'(x)<0,所以f(x)在(2,6)上单调递减,
当x>6时,f(x)>0,所以f(x)在(6+∞)上单调递增,所以2是f(x)的极大值点,符合题意:
所以a=12,b=号-=36,所以a+b=48,故c正确:
对于D项,若fx)在定义域R上是单调函数,则f'x)=3x2-2ax+b≥0恒成立,
所以△=4a2-12b≤0,解得a2≤3b,所以D错误,
故选:BC
6.(2022高二·全国:专题练习)已知函数f()=x3+(a2+1)x2+a2x+a,则a<-1"是“函数fx)在x=-1
处取得极小值”的
条件.
【答案】充分不必要
【难度】0.65
【知识点】函数极值点的辨析、判断命题的充分不必要条件
【分析】求出函数f(x)的导数,分类探讨其极值情况,再结合充分条件、必要条件的定义判断作答
【详解】函数f因=+a2+1)x2+a2x+a定义域为R,求导得:则f)=(c+1)c+a的,
当a=±1时,f(x)≥0,函数f(x)单调递增,无极值点,
当a<-1或a>1时,当x<-a2或x>-1时,f(x)>0,当-a2<x<-1时,f(x)<0,
则f(x)在x=-1处取得极小值,
当-1<a<1时,当x<-1或x>-a2时,f(x)>0,当-1<x<-a2时,f(x)<0,
函数f(x)在x=-1处取得极大值,
所以“Q<-1"是“函数f(x)在x=-1处取得极小值"的充分不必要条件.
故答案为:充分不必要
题型突破
抓住核心
A突破重点
◆题型02
点方法
求导→求驻点→判断驻点左右导数正负→判断是否极值点→求出极值
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奥例引精韧
1.(24-25高二上湖南怀化期末)函数fx)=三x2-1nx的极值为)
A计受
B.V3
C.21n3
D.3
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】求已知函数的极值
【分析】根据函数极值的定义求解即可。
【详解】由题知f(的定义域为0,+o),且f因=3x-是-兰
当0<x<9时,f)=<0:当x>时,f四=>0,
所以f)在(0,9)上单调递减,在(停,+∞)上单调递增。
故F)的极小值为f(图)=+无极大值,
故选:A
2.(25-26高二下·北京·月考)已知x=1是函数f(x)=x3-3ax+3的极小值点,那么函数f(x)的极大值为)
A.-1
B.1
C.4
D.5
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】求已知函数的极值、根据极值点求参数
【分析】先根据x=1是函数f(x)的极小值点求出a的值,再列出表格求出f(x)的极大值
【详解】f(x)=x3-3ax+3,fx)=3x2-3a
又x=1是函数f(x)=x3-3ax+3的极小值点,∴f(1)=3-3a=0,a=1.
经检验a=1符合题意.∴f(x)=3x2-3.
令f(x)=0,·x=士1,列表如下
-00,-1)
-1
(-1,1)
1
(1,+∞)
f(x)
0
0
f(x)
极大值f(-1)=5
极小值f1)=1
·f(x)的极大值为f(-1)=5
3.(多选24-25高二下.全国课后作业)关于函数f(x)=x3-4x+4,下列说法正确的是()
A,它的极大值为器,极小值为-手
B.当x∈[3,4时,它的最大值为,最小值为-等
c.它的单调递减区间为[-2,2]
D.它在点(0,4)处的切线方程为y=-4x+4
【答案】ACD
【难度】0.94
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【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、利用导数求函数的单调区间(不含参)、求已知函数的极值、
由导数求函数的最值(不含参)
【分析】求导判断函数单调性,进一步可判断函数极值以及它在闭区间上的最值情况即可判断ABC,由导数
的几何意义可判断D
【详解】函数fx)=x-4x+4,f(x)=x2-4=(x-2)x+2).
由f(x)=(x-2)(x+2)>0,得x>2或x<-2,此时函数单调递增:
由f(x)=(x-2)(x+2)<0,得-2<x<2,此时函数单调递减,C正确:
当x=-2时,函数f取得极大值f(-2)=婴
当x=2时,函数f)取得极小值f亿)=-言4正确:
当xE3,利时,f)单调递增,它的最大值为f④=号-4×4+4=碧
最小值为f3)-号-4×3+4=1,8错误:
f(0)=-4,f0)=4,它在点(0,4)处的切线方程为y=-4x+4,D正确.
故选:ACD.
4.(24-25高二下河北邢台·月考)函数f(x)=3x4-8x3的极值点为
极值为
【答案】
-16
【难度】0.85
【知识点】求已知函数的极值点、求已知函数的极值
【分析】根据导函数得出其单调性即可求出极值,
【详解】易得f(x)=12x3-24x2=12x2(x-2),
当x∈(2,+oo)时,f(x)>0,当x∈(-o∞,2)时,f(x)<0,
则f(x)在(2,+oo)上单调递增,在(-o,2)上单调递减,
所以x=2是f(x)的极小值点,极小值为f(2)=3×24-8×23=-16.
故答案为:2;-16
群》易
注意:“变号”
1.(24-25高一下.北京期末)下列函数中,存在极小值的是()
A.y=Igx
B.y=x(x-1)(x-2)
C.y=2x
D.y=x+sinx
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】根据解析式直接判断函数的单调性、求已知函数的极值
【分析】对于AC,由指数函数、对数函数单调性判断即可;对于BD,求导判断函数单调性,进一步得极小
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