浙江专版2019-2020学年高中数学课时跟踪检测六函数的极值与导数新人教A版选修2-2
课时跟踪检测(六)函数的极值与导数
A级——学考水平达标
1.已知函数y=x-ln(1+x2),则函数y=x-ln(1+x2)的极值情况是( )
A.有极小值 B.有极大值
C.既有极大值又有极小值 D.无极值
解析:选D ∵y′=1-·(1+x2)′=1-=≥0,∴函数y=x-ln(1+x2)无极值.
2.函数f(x)=x2-ln x的极值点为( )
A.0,1,-1 B.
C.- D.,-
解析:选B 由已知,得f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=3x-=,令f′(x)=0,得x=.当x>时,f′(x)>0;当0
0,即x∈(0,2)∪(4,+∞)时,f′(x)<0,因此f(x)在(-∞,0),(2,4)上为增函数,在(0,2),(4,+∞)上为减函数,所以x=0取得极大值,x=2取得极小值,x=4取得极大值,因此选C.
4.若函数f(x)=2x3-3x2+a的极大值为6,则a的值是( )
A.0 B.1
C.5 D.6
解析:选D ∵f(x)=2x3-3x2+a,
∴f′(x)=6x2-6x=6x(x-1),
令f′(x)=0,得x=0或x=1,
经判断易知极大值为f(0)=a=6,
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5.已知函数f(x)=x3-px2-qx的图象与x轴切于(1,0)点,则f(x)的极大值、极小值分别为( )
A.,0 B.0,
C.-,0 D.0,-
解析:选A f′(x)=3x2-2px-q,
由f′(1)=0,f(1)=0,
得解得∴f(x)=x3-2x2+x.
由f′(x)=3x2-4x+1=0得x=或x=1,易得当x=时f(x)取极大值,当x=1时f(x)取极小值0.
6.函数f(x)=x3-3x2+1在x=________处取得极小值,且极小值为________.
解析:f′(x)=3x2-6x,
解方程f′(x)=3x2-6x=0,得x=0或x=2.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,0)
0
(0,2)
2
(2,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
极大值
极小值
由上表知,函数f(x)=x3-3x2+1在x=2处取得极小值.∴极小值为f(2)=8-12+1=-3.
答案:2 -3
7.函数f(x)=ax2+bx在x=处有极值,则b的值为________.
解析:f′(x)=2ax+b,∵函数f(x)在x=处有极值,
∴f′=2a·+b=0,即b=-2.
答案:-2
8.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,则下列说法中不正确的是________.(填序号)
①当x=时,函数f(x)取得最小值;
②f(x)有两个极值点;
③当x=2时函数值取得极小值;
④当x=1时函数取得极大值.
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解析:由图象可知,x=1,x=2是函数的两极值点,
∴②正确;又x∈(-∞,1)∪(2,+∞)时,
f′(x)>0;x∈(1,2)时,f′(x)<0,
∴x=1是极大值点,x=2是极小值点,故③④正确.
答案:①
9.求函数f(x)=-2的极值.
解:函数f(x)的定义域为R.
f′(x)==-.
令f′(x)=0,得x=-1或x=1.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,-1)
-1
(-1,1)
1
(1,+∞)
f′(x)
-
0
+
0
-
f(x)
-3
-1
所以当x=-1时,函数有极小值,且f(x)极小值=-3;
当x=1时,函数有极大值,且f(x)极大值=-1.
10.设函数f(x)=x2ex-1+ax3+bx2,已知x=-2和x=1为f(x)的极值点.
(1)求a和b的值;
(2)讨论f(x)的单调性.
解:(1)f′(x)=ex-1(2x+x2)+3ax2+2bx
=xex-1(x+2)+x(3ax+2b),
因为x=-2和x=1是f(x)的极值点,
所以f′(-2)=f′(1)=0,
即解方程组得
(2)因为a=-,b=-1,
所以f′(x)=x(x+2)(ex-1-1).
令f′(x)=0,解得x1=-2,x2=0,x3=1.
因为当x∈(-∞,-2)∪(0,1)时,f′(x)<0;
当x∈(-2,0)∪(1,+∞)时,f′(x)>0,
所以f(x)在(-2,0),(1,+∞)上单调递增;
在(-∞,-2),(0,1)上单调递减.
B级——高考能力达标
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1.函数f(x)=ax3+bx在x=1处有极值-2,则a,b的值分别为( )
A.1,-3 B.1,3
C.-1,3 D.-1,-3
解析:选A ∵f′(x)=3ax2+b,由题意知f′(1)=0,f(1)=-2,∴∴a=1,b=-3.
2.设函数f(x)=exsin x,x∈[0,π],则( )
A.x=为f(x)的极小值点
B.x=为f(x)的极大值点
C.x=为f(x)的极小值点
D.x=为f(x)的极大值点
解析:选D ∵f(x)=exsin x,
∴f′(x)=ex(sin x+cos x)
=exsin,
由f′(x)≤0,得sin≤0,
∴2kπ+π≤x+≤2kπ+2π(k∈Z),
即2kπ+≤x≤2kπ+(k∈Z),
∵x∈[0,π],
∴f(x)在上单调递增,
f(x)在上单调递减,
∴x=为f(x)的极大值点.
3.已知f(x)=x3+ax2+(a+6)x+1有极大值和极小值,则a的取值范围是( )
A.(-1,2)
B.(-3,6)
C.(-∞,-3)∪(6,+∞)
D.(-∞,-1)∪(2,+∞)
解析:选C f′(x)=3x2+2ax+a+6,
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∵f(x)有极大值与极小值,∴f′(x)=0有两不等实根,∴Δ=4a2-12(a+6)>0,∴a<-3或a>6.
4.设a∈R,若函数y=ex+ax(x∈R)有大于零的极值点,则a的取值范围为( )
A.(-∞,-1) B.(-1,+∞)
C. D.
解析:选A ∵y=ex+ax,∴y′=ex+a.令y′=ex+a=0,则ex=-a,∴x=ln(-a).又∵x>0,∴-a>1,即a<-1.
5.若函数f(x)=-x3+6x2+m的极大值为13,则实数m等于______.
解析:f′(x)=-3x2+12x=-3x(x-4).由f′(x)=0,得x=0或x=4.当x∈(-∞,0)∪(4,+∞)时,f′(x)<0;x∈(0,4)时,f′(x)>0,∴x=4时f(x)取到极大值.故-64+96+m=13,解得m=-19.
答案:-19
6.若函数f(x)=x3+x2-ax-4在区间(-1,1)上恰有一个极值点,则实数a的取值范围为______.
解析:由题意,f′(x)=3x2+2x-a,
则f′(-1)f′(1)<0,即(1-a)(5-a)<0,解得10;当x∈(-2,-ln 2)时,f′(x)<0.
故f(x)在(-∞,-2),(-ln 2,+∞)上单调递增,在(-2,-ln 2)上单调递减.
当x=-2时,函数f(x)取得极大值,极大值为f(-2)=4(1-e-2).
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8.已知函数f(x)=(a∈R,a≠0).
(1)当a=-1时,求函数f(x)的极值;
(2)若函数F(x)=f(x)+1没有零点,求实数a的取值范围.
解:(1)当a=-1时,f(x)=,f′(x)=.
由f′(x)=0,得x=2.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,2)
2
(2, +∞)
f′(x)
-
0
+
f(x)
极小值
所以函数f(x)的极小值为f(2)=-,
函数f(x)无极大值.
(2)F′(x)=f′(x)==.
①当a<0时,F(x),F′(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,2)
2
(2,+∞)
F′(x)
-
0
+
F(x)
极小值
若使函数F(x)没有零点,当且仅当F(2)=+1>0,
解得a>-e2,所以此时-e20时,F(x),F′(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,2)
2
(2,+∞)
F′(x)
+
0
-
F(x)
极大值
当x>2时,F(x)=+1>1,
当x<2时,令F(x)=+1<0,
即a(x-1)+ex<0,
由于a(x-1)+ex
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