内容正文:
5.3.2 函数的极值与最大(小)值 课时1
1.函数在上的极大值点为( )
A.0 B. C. D.
2.若函数有小于零的极值点,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知导函数的图象如图所示,在标记的点中,函数取极大值的点是( )
A. B. C. D.
4.若函数有小于零的极值点,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.若函数在R上有小于零的极值点,则实数a的取值范围是( ).
A. B. C. D.
6.若函数有大于零的极值点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.定义在R上的函数f(x),已知x0(x0≠0)是它的极大值点,则以下结论正确的是 ( )
A.-x0是f(-x)的一个极大值点
B.-x0是-f(x)的一个极小值点
C.x0是-f(x)的一个极大值点
D.-x0是-f(-x)的一个极小值点
8.(多选)已知,函数在处取得极大值,则下列不等式可以成立的有( )
A. B. C. D.
9.已知函数f(x)=x3+3x2+bx+1,导函数f′(x)的极值点是函数f(x)的零点,则下列说法正确的是( )
A.f(x)有且只有一个极值点
B.f(x)有且只有一个零点
C.若a+c>-2,则f(a)+f(c)>0
D.过坐标原点仅有一条直线与曲线y=f(x)相切
10.若函数在区间上有极值点,则实数a的取值范围是_______________.
11.已知函数在R上无极值,则实数m的取值范围为__________.
12.已知函数,则的极大值为__________.
13.求下列函数的极值:
(1)f(x)=x2-2ln x;
(2)f(x)=.
14.设函数f(x)=a ln x++x+1,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于y轴.
(1)求a的值;
(2)求函数f(x)的极值.
答案以及解析
1.答案:B
解析:由题意得,,令,得.当时,;当时,.所以当时,取得极大值.
2.答案:B
解析:由,得.由题意知有小于零的实数根,即,则.因为,所以,所以.
3.答案:B
解析:由题图知,,,函数在上单调递增;,,函数在上单调递减,所以函数在处取极大值.
4.答案:B
解析:由,得.由题意知有小于零的实数根,即,则.因为,所以,所以.
5.答案:B
解析:,求导得,若函数在R上有小于零的极值点,则有负根,故,则在y轴的左侧有交点,即,解得,即实数a的取值范围是.故选B.
6.答案:D
解析:由题意,得,显然当时,,在R上单调递增,无极值点,不符合题意,所以,所以的根,所以,即.当时,函数在上单调递减,在上单调递增,有极小值,故选D.
7.答案AD
解析:x0(x0≠0)是f(x)的极大值点,就是存在正数m,使得在(x0-m,x0)上,f′(x)>0,在(x0,x0+m)上,f′(x)<0.设g(x)=f(-x),g′(x)=-f′(-x),当-x0<x<-x0+m时,x0-m<-x<x0,f′(-x)>0,g′(x)<0,同理当-x0-m<x<-x0时,g′(x)>0,所以-x0是f(-x)的一个极大值点,从而-x0是-f(-x)的一个极小值点,x0是-f(x)的一个极小值点.不能判定-x0是不是-f(x)的极值点.故选AD.
8.答案:AB
解析:,由可得或,又在处取得极大值,则,即.已知,若,则,所以,此时有,A成立.若,则,所以,此时若,则有,B成立.若,则,又,且,没有与之对应的选项.故选AB.
9.答案:BC
解析:由f(x)=x3+3x2+bx+1得f′(x)=3x2+6x+b,令g(x)=3x2+6x+b,则g′(x)=6x+6,令g′(x)=0,解得x=-1,所以x=-1是函数g(x)的极小值点.又f′(x)的极值点是函数f(x)的零点,所以f(-1)=-1+3-b+1=0,解得b=3.此时f(x)=x3+3x+3x+1.对于A,f′(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0且等号不恒成立,所以函数f(x)为R上的增函数,则f(x)没有极值点,错误;对于B,由A知,函数f(x)为R上的增函数,且f(-1)=0,即f(x)有且只有一个零点,正确;对于C,f(x)=x3+3x2+3x+1=(x+1)3,则f(-c-2)=(-c-1)3=-(c+1)3=-f(c),因为函数f(x)为R上的增函数,所以由a+c>-2,即a>-c-2可得f(a)>f(-c-2)=-f(c),即f(a)+f(c)>0,正确;对于D,不妨设切点为P(x0,y0),由f′(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2,可得切线斜率为3(x0+1)2,则切线方程为y-(x0+1)3=3(x0+1)2(x-x0),由切线过原点,得-(x0+1)3=3(x0+1)2(-x0),整理得(x0+1)2(1-2x0)=0,解得x0=-1或x0=,即过坐标原点有两条直线与曲线y=f(x)相切,错误.故选BC.
10.答案:
解析:由已知得.若函数在上有极值点,则在上有解,即,解得.
11.答案:
解析:因为函数在R上无极值,所以在R上无变号零点,解得.
12.答案:
解析:由函数,得函数,令,则或,当时,,当时,,当时,,故为函数的极大值点,极大值为.
13.解(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=2x-,
令f′(x)=0,得x=1或x=-1(舍去),
当x∈(0,1)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
所以f(x)有极小值f(1)=1,无极大值.
(2)f(x)的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),
f′(x)=,
令f′(x)=0,得x1=-1,x2=2,
x,f′(x),f(x)的变化情况如表:
x
(-∞,
-1)
-1
(-1,1)
(1,2)
2
(2,+∞)
f′(x)
+
0
-
+
0
+
f(x)
单调
递增
-
单调递减
单调
递增
3
单调递增
所以f(x)有极大值f(-1)=-,无极小值.
14.解:(1)f′(x)=-+(x>0).
由题意知,曲线在x=1处的切线斜率为0,即f′(1)=0,
从而a-+=0,
解得a=-1.
(2)由(1)知f(x)=-ln x++x+1(x>0),
f′(x)=--+
==.
令f′(x)=0,解得x1=1,x2=-(舍去).
当x∈(0,1)时,f′(x)<0,
故f(x)在(0,1)上单调递减;
当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,
故f(x)在(1,+∞)上单调递增.
故f(x)在x=1处取得极小值,极小值为f(1)=3,无极大值.
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