《2019-2020學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第四章 導(dǎo)數(shù)應(yīng)用 1 函數(shù)的單調(diào)性與極值 1.2 函數(shù)的極值課時跟蹤訓(xùn)練 北師大版選修1-1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第四章 導(dǎo)數(shù)應(yīng)用 1 函數(shù)的單調(diào)性與極值 1.2 函數(shù)的極值課時跟蹤訓(xùn)練 北師大版選修1-1(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、1.2 函數(shù)的極值
[A組 基礎(chǔ)鞏固]
1.下列結(jié)論中正確的是( )
A.導(dǎo)數(shù)為零的點(diǎn)一定是極值點(diǎn)
B.如果在x0附近的左側(cè)f′(x)>0,右側(cè)f′(x)<0,那么f(x0)是極大值
C.如果在x0附近的左側(cè)f′(x)>0,右側(cè)f′(x)<0,那么f(x0)是極小值
D.如果在x0附近的左側(cè)f′(x)<0,右側(cè)f′(x)>0,那么f(x0)是極大值
解析:結(jié)合函數(shù)極值的定義可知.
答案:B
2.已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?a,b),導(dǎo)函數(shù)f′(x)在區(qū)間(a,b)上的圖像如圖所示,則函數(shù)y=f(x)在(a,b)上極大值點(diǎn)的個數(shù)為( )
A.4
2、 B.3
C.2 D.1
解析:極大值點(diǎn)在導(dǎo)函數(shù)f′(x)的零點(diǎn)處,且滿足零點(diǎn)的左側(cè)為正,右側(cè)為負(fù),由導(dǎo)函數(shù)的圖像可知這樣的極值點(diǎn)共有3個.
答案:B
3.下列四個函數(shù):
①y=x3;②y=x2+1;③y=|x|;④y=2x.在x=0處取得極小值的函數(shù)是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①③
解析:作出函數(shù)的大致圖像,由圖像可分析出結(jié)論;也可以用排除法,因?yàn)棰佗苁菃握{(diào)函數(shù),無極值,即可排除A、C、D,故應(yīng)選B.
答案:B
4.函數(shù)y=1+3x-x3有( )
A.極小值-1,極大值1 B.極小值-2,極大值3
C.極小值-2,極大值2 D.極小值
3、-1,極大值3
解析:由y=1+3x-x3,得y′=-3x2+3.
令y′=0,即-3x2+3=0,∴x=±1.
∴當(dāng)x=1時,有y極大值=1+3-1=3;
當(dāng)x=-1時,有y極小值=1-3+1=-1.
答案:D
5.若函數(shù)f(x)=x·2x在x0處有極小值,則x0等于( )
A. B.-
C.-ln 2 D.ln 2
解析:f′(x)=2x+x·2xln 2,令f′(x)=0,得x=-.
當(dāng)x<-時f′(x)<0,當(dāng)x>-時,f′(x)>0.
∴當(dāng)x=-時,函數(shù)f(x)取極小值.
答案:B
6.函數(shù)y=x3+x2-x+1在x=________處取極大值.
解
4、析:y′=3x2+2x-1=(3x-1)(x+1).
當(dāng)-1或x<-1時,y′>0.
∴函數(shù)在x=-1處取極大值.
答案:-1
7.函數(shù)f(x)=ax-1-ln x(a≤0)在定義域內(nèi)的極值點(diǎn)的個數(shù)為________.
解析:f′(x)=a-=,當(dāng)a≤0時,f′(x)<0在(0,+∞)上恒成立,函數(shù)f(x)在(0,+∞)上是減少的,
故f(x)在(0,+∞)上沒有極值點(diǎn).
答案:0
8.設(shè)函數(shù)f(x)=mcos x-sin x在x=處取得極值,則m=________.
解析:f′(x)=-msin x-cos x.由題意,得f′()=0,
∴-m·
5、-×=0.
∴m=-.
答案:-
9.設(shè)函數(shù)f(x)=aln x++x+1,其中a∈R,曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線垂直于y軸.
(1)求a的值;
(2)求函數(shù)f(x)的極值.
解析:(1)因?yàn)閒(x)=aln x++x+1,
所以f′(x)=-+.
由于曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線垂直于y軸,
故該切線的斜率為0,即f′(1)=0,從而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x=1或x=-(舍去).
當(dāng)x∈(0,1)時,f′(x)<0,
6、故f(x)在(0,1)上為減函數(shù);
當(dāng)x∈(1,+∞)時,f′(x)>0,故f(x)在(1,+∞)上為增函數(shù).
故f(x)在x=1處取得極小值f(1)=3,無極大值.
10.設(shè)f(x)=2x3+ax2+bx+1的導(dǎo)數(shù)為f′(x),若函數(shù)f′(x)的圖像關(guān)于直線x=-對稱,且f′(1)=0.
(1)求實(shí)數(shù)a,b的值;
(2)求函數(shù)f(x)的極值.
解析:(1)因?yàn)閒(x)=2x3+ax2+bx+1,
所以f′(x)=6x2+2ax+b,
從而f′(x)=62+b-,
即f′(x)的圖像關(guān)于直線x=-對稱.
則-=-,即a=3.
由f′(1)=0,即6+2a+b=0,得b=-
7、12.
(2)由(1),知f(x)=2x3+3x2-12x+1,
f′(x)=6x2+6x-12=6(x-1)(x+2).
令f′(x)=0,即6(x-1)(x+2)=0,解得x=-2或x=1.
當(dāng)x∈(-∞,-2)時,f′(x)>0,即f(x)在(-∞,-2)上單調(diào)遞增;
當(dāng)x∈(-2,1)時,f′(x)<0,即f(x)在(-2,1)上單調(diào)遞減;
當(dāng)x∈(1,+∞)時,f′(x)>0,即f(x)在(1,+∞)上單調(diào)遞增.
從而函數(shù)f(x)在x=-2處取得極大值,f(x)極大值=f(-2)=21,在x=1處取得極小值,f(x)極小值=f(1)=-6.
[B組 能力提升]
8、1.如圖是函數(shù)y=f(x)=x3+bx2+cx+d的大致圖像,則x+x=( )
A. B.
C. D.
解析:由圖像可得f(x)=x(x+1)(x-2)=x3-x2-2x,且x1,x2是函數(shù)f(x)的兩個極值點(diǎn),所以x1,x2是f′(x)=3x2-2x-2=0的兩根,所以x1+x2=,x1x2=-,故x+x=(x1+x2)2-2x1x2=2+2×=.
答案:C
2.設(shè)函數(shù)f(x)在R上可導(dǎo),其導(dǎo)函數(shù)為f′(x),且函數(shù)y=(1-x)f′(x)的圖像如圖所示,則下列結(jié)論中一定成立的是( )
A.函數(shù)f(x)有極大值f(2)和極小值f(1)
B.函數(shù)f(x)有極大
9、值f(-2)和極小值f(1)
C.函數(shù)f(x)有極大值f(2)和極小值f(-2)
D.函數(shù)f(x)有極大值f(-2)和極小值f(2)
解析:由函數(shù)的圖像,可知f′(-2)=0,f′(2)=0,并且當(dāng)x<-2時,f′(x)>0;當(dāng)-22時,f′(x)>0,故函數(shù)f(x)有極大值f(-2)和極小值f(2).
答案:D
3.函數(shù)f(x)=x3-3a2x+a(a>0)的極大值為正數(shù),極小值為負(fù)數(shù),則a的取值范圍是________.
解析:f′(x)=3x2-3a2=3(x+a)(x-a),
由f′(x)<0,得-a
10、.
∴f(x)在(-∞,-a)內(nèi)遞增,在(-a,a)內(nèi)遞減,在(a,+∞)內(nèi)遞增,
極大值為f(-a)=2a3+a=a(2a2+1)>0,
極小值為f(a)=a(1-2a2)<0,由此解得a>.
答案:
4.函數(shù)f(x)=x3-3x2-9x+3,若函數(shù)g(x)=f(x)-m在x∈[-2,5]上有3個零點(diǎn),則m的取值范圍為________.
解析:f′(x)=3x2-6x-9,令f′(x)=0得x1=-1,x2=3.易知,由題意知,g(x)在[-2,5]上與x軸有三個交點(diǎn),
所以解得1≤m<8,
即m的取值范圍為[1,8).
答案:[1,8)
5.已知函數(shù)f(x)=x3-m2
11、x(m>0).
(1)當(dāng)f(x)在x=1處取得極值時,求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)當(dāng)f(x)的極大值不小于時,求m的取值范圍.
解析:(1)因?yàn)閒(x)=x3-m2x(m>0),
所以f′(x)=x2-m2.
因?yàn)閒(x)在x=1處取得極值,
所以f′(1)=1-m2=0(m>0),
所以m=1,故f(x)=x3-x.
(2)f′(x)=x2-m2.令f′(x)=0,解得x=±m(xù).
當(dāng)x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,-m)
-m
(-m,m)
m
(m,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
極大值
12、
極小值
由上表,得f(x)極大值=f(-m)=-+m3,
由題意知f(x)極大值≥,所以m3≥1,解得m≥1.
故m的取值范圍是[1,+∞).
6.已知函數(shù)f(x)=ax2-ex(a∈R,e為自然對數(shù)的底數(shù)),f′(x)是f(x)的導(dǎo)函數(shù).
(1)解關(guān)于x的不等式f(x)>f′(x);
(2)若f(x)有兩個極值點(diǎn)x1,x2,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解析:(1)由題意,知f′(x)=2ax-ex,
所以f(x)-f′(x)=ax(x-2).
當(dāng)a=0時,不等式f(x)-f′(x)>0無解;
當(dāng)a>0時,不等式f(x)-f′(x)>0的解集為(-∞,0)∪(2,
13、+∞);
當(dāng)a<0時,不等式f(x)-f′(x)>0的解集為(0,2).
(2)設(shè)g(x)=f′(x)=2ax-ex,
則x1,x2是方程g(x)=0的兩個實(shí)數(shù)根,且g′(x)=2a-ex.
當(dāng)a≤0時,g′(x)<0在R上恒成立,所以g(x)在R上單調(diào)遞減,
所以方程g(x)=0不可能有兩個實(shí)數(shù)根;
當(dāng)a>0時,由g′(x)=0,得x=ln 2a,
當(dāng)x∈(-∞,ln 2a)時,g′(x)>0,
所以g(x)在(-∞,ln 2a)上單調(diào)遞增,
當(dāng)x∈(ln 2a,+∞)時,g′(x)<0,
所以g(x)在(ln 2a,+∞)上單調(diào)遞減.
所以當(dāng)g(x)max>0時,方程g(x)=0才能有兩個實(shí)數(shù)根,
所以g(x)max=g(ln 2a)=2aln 2a-2a>0,得a>,
故實(shí)數(shù)a的取值范圍是.
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