-函数的极值与最值练习题
高中数学第一轮复习专题基础复习第14节极值与最值专题专项练习
第14节 极值与最值考点1 极值与最值1．函数的极值函数()f x 在点0x 附近有定义，如果对0x 附近的所有点都有0()()f x f x <，则称0()f x 是函数的一个极大值，记作0()y f x =极大值．如果对0x 附近的所有点都有0()()f x f x >，则称0()f x 是函数的一个极小值，记作0()y f x =极小值．极大值与极小值统称为极值，称0x 为极值点．求函数的极值的三个基本步骤 ①求导数()f x '；②求方程()0f x '=的所有实数根；③检验()f x '在方程()0f x '=的根左右的符号，如果是左正右负（左负右正）（注意数形结合分析），则()f x 在这个根处取得极大（小）值． 2．最值的判断法则函数()y f x =最大值为极大值与靠近极小值的端点之间的最大者；函数()f x 最小值为极小值与靠近极大值的端点之间的最小者．间隔最值定理 导函数为21212()()()()f x ax bx c a x x x x m x x n =++=--<<< （1）当0a >时，最大值是1()f x 与()f n 中的最大者；最小值是2()f x 与()f m 中的最小者． （2）当0a <时，最大值是2()f x 与()f m 中的最大者；最小值是1()f x 与()f n 中的最小者．一般地，设()y f x =是定义在[]m n ，上的函数，()y f x =在()m n ，内有导数，求函数()y f x =在[]m n ，上的最大值与最小值可分为两步进行：（1）求()y f x =在()m n ，内的极值（极大值或极小值）； （2）将()y f x =的各极值与()f m 和()f n 比较，其中最大的一个为最大值，最小的一个为最小值．考点一 极值与最值【例1】（2020•平邑县期中）已知函数)(x f 的定义域为R 且导函数为)(x f '，如图是函数)(x f x y '⋅=的图 象，则下列说法正确的是（ ）A ．函数)(x f 的减区间是)02(，-，)2(∞+，B ．函数)(x f 的减区间是)2(--∞，，)2(∞+，C ．2-=x 是函数的极小值点D ．2=x 是函数的极小值点【例2】（2019•运城期末）函数2()ln f x x x =-的极值点是 ．【例3】（2020•运城期末）函数1()sin sin33f x a x x =+在3x π=处有极值，则a 的值是 ．【例4】(2020•天津) 已知函数)(ln )(3R k x k x x f ∈+=，)(x f '为)(x f 的导函数． (1) 当6=k 时，(ⅰ)求曲线)(x f y =在点))1(1(f ，处的切线方程； (ⅰ)求函数xx f x f x g 9)()()(+'-=的单调区间和极值；【例5】（2017•北京）已知函数()cos x f x e x x =-． （1）求曲线()y f x =在点(0，(0))f 处的切线方程； （2）求函数()f x 在区间[0，]2π上的最大值和最小值．【解题总结】1．因此，在求函数极值问题中，一定要检验方程()0f x '=根左右的符号，更要注意变号后极大值与极小值是否与已知有矛盾．2．原函数出现极值时，导函数正处于零点，归纳起来一句话：原极导零．这个零点必须穿越x 轴，否则不是极值点．判断口诀：从左往右找穿越（导函数与x 轴的交点）；上坡低头找极小，下坡抬头找极大．【训练1】（2021·湖南月考）若1=x 是函数x a a x a x x f )3()1(31)(223-+-++=的极值点，则a 为（ ）A ．2-B ．3C ．2-或3D ．3-或2【训练2】（2020•吉林月考）设函数()f x 在定义域内可导，()y f x =的图象如图所示，则导函数()y f x '=的图象为( )A ．B ．C ．D ．【训练3】（2021•广东期末）函数2()2x f x x e -=⋅的极大值为 ．【训练4】（2021•河东期末）若函数321()53f x x ax x =-+-无极值点，则实数a 的取值范围是 ．【训练5】（2018•新课标Ⅰ）已知函数()2sin sin 2f x x x =+，则()f x 的最小值是 ．考点2 恒能分问题 1.恒成立与能成立问题恒成立：对定义域D 内的任意实数，方程或不等式都成立．能成立：定义域内存在某个或某些实数，使得方程或不等式能够成立，即存在性问题． 这里，我们将这两类问题按着变量是否统一作了一个分类： 统一变量的恒成立与能成立问题类型一 （1）()y f x =满足x D ∀∈，()f x m >恒成立，则在区间D 上min ()f x m >（2）()y f x =满足x D ∀∈，()f x m <恒成立，则在区间D 上max ()f x m <类型二 （3）()y f x =满足x D ∃∈，()f x m >能成立，则等价于在区间D 上max ()f x m >（4）()y f x =满足x D ∃∈，()f x m <能成立，则等价于在区间D 上min ()f x m <类型三 （5）()y f x =，()y g x =满足x D ∀∈，()()f x g x >恒成立，则在区间D 上min [()()]0f x g x ->（6）()y f x =，()y g x =满足x D ∃∈，()()f x g x >能成立，则在区间D 上max [()()]0f x g x ->类型四 不同变量的恒成立问题（7）()y f x =满足1x ∀，2x D ∈，12|()()|f x f x m -<恒成立，则在区间D 上max min ()()f x f x m -< （8）()y f x =，()y g x =满足1x D ∈，2x D ∈，12()()f x g x >恒成立，则在各自区间上min max ()()f x g x >； 类型五 不同变量的能成立问题（9）()y f x =，()y g x =满足1x ∃，2x D ∈，12()()f x g x >能成立，则在各自区间上max min ()()f x g x >； （10）()y f x =，()y g x =满足若1x D ∃∈，总2x D ∃∈，使得12()()f x g x =成立，则在区间D 上两个函数值域交集不为∅；类型六 不同变量的恒能成立，即∀、∃共存问题（11）()y f x =，()y g x =满足11x D ∀∈，总22x D ∃∈，使得12()()f x g x >能成立，则在区间D 上min min ()()f x g x >；（12）()y f x =，()y g x =满足11x D ∃∈，总22x D ∀∈，使得12()()f x g x >能成立，则在区间D 上max max ()()f x g x >；（13）()y f x =，()y g x =满足若11x D ∀∈，总22x D ∃∈，使得12()()f x g x =成立，则在区间D 上min minmax max ()()()()f x g x f x g x ≥⎧⎨≤⎩； 【例7】（2020•重庆模拟）若函数ax x xx f ++=2cos 222sin )(存在递减区间，则实数a 的取值范围是（ ） A ．1≥a B ．5≥aC ．1<aD ．5<a【例8】（2020•江西期中）已知函数)10(ln )6sin(2)(≠>-+=a a a x x a x f x ，π，对任意]10[21，，∈x x ，不等式12()()|2|f x f x a -≤-恒成立，则实数a 的最小值为（ ） A ．2e B ．eC ．3D ．22.参变分离问题分离变量法构造函数解决恒成立问题在导函数为非一次函数或二次函数的题目中，涉及一些恒单调递增（递减）或者是极值分布的问题，可以通过分离变量法，构造成()a F x ≥，或者()a F x ≤的形势，再对()F x 求导，求出在这个区间的极值（最值）．【例9】（2020•安徽月考）若函数x b x x x f ln 4)(2++-=在区间)0(∞+，上是减函数，则实数b 的取值范 围是（ ） A ．]2(--∞， B ．)2(--∞，C ．)2(∞+-，D ．)2[∞+-，【例10】(2020•东阳期末)已知不等式022<+-kx e e x x 在)0[∞+，上无解，则实数k 的取值范围是（ ） A ．)21[∞+，B ．)21[∞+-，C ．)21(∞+，D ．)21(，-∞【例11】若函数1()sin 2sin 3f x x x a x =-+在()-∞+∞，单调递增，则a 的取值范围是( )A ．[1-，1]B ．[1-，1]3C ．1[3-，1]3D ．[1-，1]3-【解题总结】1．恒能问题要注意是单一变量还是双变量，也要清楚求不同函数的最大还是最小值．2．当恒能问题中的函数结构并不是很复杂时，此法应用较多．对题中给定的函数，直接求导，通过对参 数的分类讨论，确定函数的单调性从而得到极值点，从而求出参数取值范围，其关键是讨论单调性的过程，常用手段为因式分解法、求根公式法以及观察法；如果无法求出零点，可以利用零点存在定理讨论，进而研究原函数的单调性，此时，可能会涉及到隐零点．【训练1】（2020•咸阳模拟）已知函数)(ln 2)1()(R a x x x a x f ∈--=，x a x g -=)(，若至少存在一个]1[0e x ，∈，使)()(00x g x f >成立，则实数a 的范围为（ ）A ．)2[∞+，eB ．)0(∞+，C ．)0[∞+，D ．)2(∞+，e【训练2】（2020•天心月考）已知函数2)25(12ln )(2-++-=x m x xx f ，122)(1-⋅=+x x m x g ．若对任意的]121[21，，∈x x ，不等式)()(21x g x f <恒成立，则正数m 的取值范围是（ ）A ．)2ln 10(-，B ．)85ln 220(+，C ．)2(ln ∞+，D ．)4385(ln ∞++，【训练3】（2020•上饶期末）x x kx x f ln 21)(2-=在]0(e ，上单调递增，则实数k 的取值范围是（ ） A ．]2(e ，-∞B ．]1(，-∞C ．)1[∞+，D ．)2[∞+，e考点3 同构式的应用 1.同构函数比大小【例1】（2014•山东）已知实数x 满足y x a a <)10(<<a ，则下列关系式中恒成立的是（ ） A ．111122+>+y x B ．)1ln()1ln(22+>+y xC ．22y x >D ．33y x >【例2】（2020•新课标I ）若b a b a 42log 24log 2+=+，则（ ） A ．b a 2> B ．b a 2<C ．2b a >D ．2b a <【例3】（2005•全国卷Ⅲ）若33ln =a ，44ln =b ，55ln =c ，则a ，b ，c 的大小关系为 ．【解题总结】1．比较大小问题注意构造对称统一形式，利用同构函数的单调性求解问题． 2．注意定义域问题，比较大小要保证在同一个单调区间． 【训练1】（2020•新课标II ）若2233x y x y ---<-，则（ ） A ．ln(1)0y x -+> B ．ln(1)0y x -+< C ．ln ||0x y ->D ．ln ||0x y -<【训练2】（2021•蚌埠三模）若14log log 2222++-=+-b b b a a a ，则（ ） A ．2a b >B ．2a b <C ．21a b >+D ．21b a <+【训练3】（2017•新课标Ⅰ）设x ，y ，z 为正数，且zy x 532==，则（ ）A ．z y x 532<<B ．y x z 325<<C ．x z y 253<<D ．z x y 523<<2.指对同构篇同构可以帮助我们大大简化分析和计算．指对同构式需要一个构造一个母函数，即外函数，用()F x 表示，这个母函数需要满足：①指对跨阶；②单调性和最值易求．此外，我们尤其要注意——“内值外定”问题，即内层函数的值域范围为外层函数定义域的子集，而在同构这里我们需要满足的则是外层函数单调区间的子集，这样才能比较内层大小．【例1】（2020•武邑期中）设实数0λ>，若对任意的(0)x ∈+∞，，不等式ln 0x xe λλ-≥恒成立，则λ的取值范围是 ．【例2】（2021•江西月考）已知函数13l (n )2()mxf x x x m x e -=--，当x e ≥时，()0f x ≥恒成立，则实数m 的取值范围为（ ） A ．(4]e -∞， B ．(3]e -∞，C ．(2]e -∞，D ．3(]2e -∞，【例3】 （2021•T8联考）函数)0(22ln )(>-++=a x aae x f x ，若0)(>x f 恒成立，则实数a 的取值范围为 ．【例4】（2020•新高考）已知函数1()ln ln x f x ae x a -=-+．（1）当a e =时，求曲线()y f x =在点(1(1))f ，处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积； （2）若()1f x ≥，求a 的取值范围．【解题总结】1．同构函数单调区间和最值易求．2．注意“內值外定”，避免大题交待不清楚扣分．【训练1】（2021•湖北八市）设实数0>t ，不等式0ln 2ln 2≥+-tx e tx 对0>x 恒成立，则t 范围为（ ）A ．1[)2e +∞， B ．1[)e +∞，C ．1(0)e ，D ．1(0]2e，【训练2】（2021•岳阳二模）设实数0a >，若对任意的[e )x ∈+∞，，不等式2e ln 0axa x x -≤恒成立，则a 的最大值为（ ）A ．1eB ．2eC ．e 2D ．e【训练3】（2021•廊坊月考）已知函数x e x f x ln 2)(-=λ． （1）当2=λ时，求)(x f 的图象在1=x 处的切线方程； （2）当1=λ时，判断)(x f 的零点个数并说明理由； （3）若x x x f λ-≥2)(恒成立，求λ的取值范围．3.指对同构篇朗博函数指的是形如n x x e ⋅或x ae 类型的函数，我们可以将这类函数进行“改头换面”处理，比如ln ln ln xx x xx a xx x e x e eae ee x++-⋅===，，；关于朗博函数我们统一往母函数()1x f x e x =--同构，相信大家都知道+1x e x ≥这个基本切线不等式，即()0f x ≥恒成立，当且仅当0x =时等号成立． 【例10】（2021•江苏期末）函数ln xf x xe x x 的最小值为 ．【例11】（2021•镇海模拟）若0>x 时，恒有01ln 2)3(32≥--+-x x k e x x 成立，则实数k 的取值范围 是 ．【例12】（2020•云南师大附中）已知函数x e x x f ⋅=)(，x x x g ln )(+=．（1）令)()()(x eg x f x h -=，求)(x h 的最小值；（2）若1)2()()(+-≥-x b x g x f 恒成立，求b 的取值范围．【解题总结】1．注意朗博同构的变形．2．注意大题需要找矛盾点验证充要性．【训练1】（2021•湘豫名校联考）不等式1ln 3+≥--x x a e x x 对任意的)1(∞+∈，x 恒成立，则实数a 的取值范围是（ ）A ．]1(e --∞，B ．]2(2e --∞，C ．]2(--∞，D ．]3(--∞，【训练2】（2020•山东月考）已知函数1ln )(++=mx x x f ，)1()(-⋅=x e x x g ． （1）若)(x f 的最大值是0，求函数)(x f 的图象在e x =处的切线方程； （2）若对于定义域内任意x ，)()(x g x f ≤恒成立，求m 的取值范围．4.高考同构篇【例1】（2020•山东新高考）已知函数a x ae x f x ln ln )(1+-=-． （2）若1)(≥x f ，求a 的取值范围．【例2】(2018•新课标ⅰ)已知函数1ln )(--=x ae x f x ． （1）设2x =是()f x 的极值点，求a ，并求()f x 的单调区间； （2）证明：当1a e≥时，()0f x ≥．【解题总结】1．注意同构函数取等一致问题． 2．需要求导说明函数的单调性及最值．【训练1】（2015•新课标Ⅰ）设函数x a e x f x ln )(2-=． （1）讨论()f x 的导函数()f x '零点的个数； （2）证明：当0a >时，aa a x f 2ln 2)(+≥．【训练2】（2014•全国卷I ）函数x be x ae x f x x1ln )(-+=在点))1(1(f ，处的切线方程为2)1(+-=x e y ． （1）求b a ，； （2）证明：1)(>x f ．【训练3】（2013•新课标Ⅱ）已知函数)ln()(m x e x f x +-=．（1）设0x =是()f x 的极值点，求m ，并讨论()f x 的单调性；（2）当2m ≤时，证明()0f x >．考点4 分而治之的应用1.高人一等型若0)(>x F 对D x ∈恒成立，且)()()(x g x f x F -=，我们可以转化为)()(x g x f >，通过分别求出两个函数的最值，当min max ()()f x g x >时一定成立，我们称之为高人一等，如图所示；2.错位PS 型若0)(>x F 对D x ∈恒成立，且)()()(x g x f x F -=，我们可以转化为)()(x g x f >，通过分别求出两个函数的最值，当)()(1m in x f x f =)()(2m ax x g x g =≥，21x x ≠时不等式一定成立，我们称之为错位PS ，如图所示． 通常我们将)(x f 叫做上函数，)(x g 叫做下函数．3.亲密接触型若0)(≥x F 对D x ∈恒成立，且)()()(x g x f x F -=，我们可以转化为)()(x g x f ≥，通过分别求出两个函数的最值，当max min )()(x g x f ≥，且)()()()(0max 0min x g x g x f x f ===时一定成立，我们称之为亲密接触，如图所示．【例1】（2021•四川宜宾二诊）已知函数xx a x f ln )(-=. （1）若)(x f 在1=x 处取得极值，求实数a 的值；（2）讨论)(x f 在)10(，上的单调性；（3）证明：在)1(的条件下0)(>+x xe x f .【例2】（2014•新课标ⅰ）设函数1()ln x xbe f x ae x x -=+，曲线()y f x =在点(0))(1f ，处得切线方程为(1)2y e x =-+．（1）求a 和b 的值；（2）证明：()1f x >．【例3】（2018•新课标ⅰ）已知函数()ln 1x f x ae x =--．（1）设2x =是()f x 的极值点，求实数a 的值，并求()f x 的单调区间；（2）证明：当1a e≥时，()0f x ≥．【例4】（2019•新课标ⅰ）已知函数()2sin cos f x x x x x =--，()f x '为()f x 的导数．（1）证明：()f x '在区间(0)π，存在唯一零点；（2）若[0]x π∈，时，()f x ax ≥，求a 的取值范围．【解题总结】1．注意上下函数的选取，即上函数最小值与下函数最大值比较．2．注意等号，有等号往往是构造亲密接触模型，无等号往往是高人一等或错位PS 模型．【训练1】（2021•安徽十校联考）已知函数()1(1)ln f x a x x =+++．（1）讨论函数()f x 的单调性；（2）对任意0x >，求证：221(1)()xe a xf x xe+++>．【训练2】（2020•成都三诊）已知函数m x ae x f -=)(，其中R m a ∈，.（1）当1==m a 时，设x x f x g ln )()(-=，求函数)(x g 的单调区间；（2）当24==m a ，时，证明：)ln 1()(x x x f +>.【训练3】（2020•全国联考）已知函数)x-+=.ef x∈(1)(Rbbx（1）讨论函数的单调性；（2）若函数x(=有两个实根，求实数b的取值范围.)f lnx。
掌握函数的极值与最值练习题
掌握函数的极值与最值练习题在数学中，函数的极值与最值是一个非常重要的概念。
掌握函数的极值与最值对于解决许多实际问题、优化设计以及理解数学理论都有着至关重要的作用。
本文将给大家提供一些函数的极值与最值的练习题，以帮助大家更好地理解和掌握这一概念。
1. 已知函数 f(x) = 2x^3 - 3x^2 - 12x + 4，求函数 f(x) 的极值点。
解：首先，我们需要求解函数 f(x) 的导数 f'(x)：f'(x) = 6x^2 - 6x - 12.将 f'(x) 置为零，我们可以解得：6x^2 - 6x - 12 = 0,x^2 - x - 2 = 0,(x - 2)(x + 1) = 0.从中我们得到两个解：x = 2 和 x = -1.接下来，我们需要判断这两个解对应的是极大值还是极小值。
为此，我们可以观察二次项系数的正负情况。
由于二次项系数为正，即6x^2，所以这个二次函数开口朝上，即曲线在极小值点时取得最小值。
因此，函数 f(x) 的极值点为极小值点，分别是 x = 2 和 x = -1。
2. 已知函数 g(x) = x^4 - 4x^3 + 4x^2 + 3，求函数 g(x) 的最值。
解：首先，我们需要求解函数 g(x) 的导数 g'(x)：g'(x) = 4x^3 - 12x^2 + 8x.我们需要找到导数为零的点，即求解方程：4x^3 - 12x^2 + 8x = 0,x(4x^2 - 12x + 8) = 0.再进一步化简，我们可以得到：x(x^2 - 3x + 2) = 0.通过因式分解，我们可以求解得到三个解：x = 0，x = 1 和 x = 2.接下来，我们需要判断这三个解对应的是极大值还是极小值。
同样，观察三次项系数的正负情况。
由于三次项系数为正，即 4x^3，所以这个三次函数开口朝上，即曲线在极小值点时取得最小值。
因此，函数 g(x) 的最小值对应的 x 值为 x = 2，即 g(2) = 2^4 - 4 *2^3 + 4 * 2^2 + 3 = 7.综上所述，函数 g(x) 的最小值为 7.通过以上两个练习题，我们可以看出，找到函数的极值与最值需要通过导数来解决。
函数的极值、最值复习练习高三数学二轮复习
函数的极值、最值一、单项选择题1．下列函数中，不存在极值的是()A．y＝x＋1x B．y＝x exC．y＝x ln x D．y＝－2x3－x2．下列关于函数f(x)＝(3－x2)e x的结论，正确的是()A．f(－3)是极大值，f(1)是极小值B．f(x)没有最大值，也没有最小值C．f(x)有最大值，没有最小值D．f(x)有最小值，没有最大值3．已知函数f(x)＝x3－3x－1，若对于区间[－3,2]上的任意x1，x2，都有|f(x1)－f(x2)|≤t，则实数t的最小值是()A．20 B．18 C．3 D．04．(2022·南充检测)已知函数f(x)＝x3－3mx2＋nx＋m2在x＝－1处取得极值0，则m＋n等于()A．2 B．7 C．2或7 D．3或95．(2022·晋中模拟)已知函数f(x)＝2x ln x＋x2－ax＋3(a>0)，若f(x)≥0恒成立，则a的取值范围为()A．[4，＋∞) B．(4，＋∞)C．(0,4) D．(0,4]6．(2022·昆明模拟)若函数f(x)＝x2－4x＋a ln x有两个极值点，设这两个极值点为x1，x2，且x1<x2，则()A．x1∈(1,2) B．a>2C．f(x1)<－3 D．f(x1)>－3二、多项选择题7．(2022·新高考全国Ⅰ)已知函数f(x)＝x3－x＋1，则() A．f(x)有两个极值点B．f(x)有三个零点C．点(0,1)是曲线y＝f(x)的对称中心D．直线y＝2x是曲线y＝f(x)的切线8．(2022·河北名校联盟调研)若存在正实数m，n，使得等式4m ＋a(n－3e2m)·(ln n－ln m)＝0成立，其中e为自然对数的底数，则a的取值可能是()A．－1e B.1e3 C.1e2D．2三、填空题9．函数f(x)＝x－ln|x|的极值点为________．10．已知函数f(x)＝x ln x－x＋2a＋2，若函数y＝f(x)与y＝f(f(x))有相同的值域，则实数a的取值范围是________．11．(2021·新高考全国Ⅰ)函数f(x)＝|2x－1|－2ln x的最小值为________．12．(2022·全国乙卷)已知x＝x1和x＝x2分别是函数f(x)＝2a x－e x2(a>0且a≠1)的极小值点和极大值点．若x1<x2，则a的取值范围是________．四、解答题13．(2022·西安交大附中模拟)已知函数f(x)＝x3－3ax＋a(a∈R)．(1)讨论函数f (x )的单调性；(2)求函数f (x )在区间[0,3]上的最大值与最小值之差g (a )．14.(2022·许昌模拟)已知函数f (x )＝cos x －1e x .(1)求函数f (x )的图象在x ＝0处的切线方程；(2)证明：函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，π4上存在唯一的极大值点x 0. (参考数据：7<e 2<8，e 3>16，4π1e 2-<)答案：1．D 2.C 3.A 4.B 5.D 6.D 7．AC 8．ACD9．1 10.(－∞，0] 11.1 12.⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ，1 13．解 (1)因为f (x )＝x 3－3ax ＋a (a ∈R )，所以f ′(x )＝3x 2－3a ＝3(x 2－a )．①当a ≤0时，f ′(x )≥0恒成立，f (x )在R 上单调递增；②当a >0时，x ∈(－∞，－a )∪(a ，＋∞)时，f ′(x )>0； x ∈(－a ，a )时，f ′(x )<0；故f (x )在(－∞，－a )和(a ，＋∞)上单调递增，在(－a ，a )上单调递减．(2)由(1)可知：①当a ≤0时，f (x )在[0,3]上单调递增，g (a )＝f (3)－f (0)＝27－9a ； ②当a ≥3，即a ≥9时，f (x )在[0,3]上单调递减，g (a )＝f (0)－f (3)＝9a －27；③当0<a <3，即0<a <9时，f (x )在[0，a )上单调递减，在(a ，3]上单调递增，于是f (x )min ＝f (a )＝－2a a ＋a ，又f (0)＝a ，f (3)＝27－8a .故当0<a <3时，g (a )＝27－9a ＋2a a ；当3≤a <9时，g (a )＝2a a ，综上可得，g (a )＝⎩⎪⎨⎪⎧ 27－9a ，a ≤0，27－9a ＋2a a ，0<a <3，2a a ，3≤a <9，9a －27，a ≥9.14．(1)解 因为f (x )＝cos x －1e x ，在x ＝0处的切点为(0,0)，求导得f ′(x )＝－sin x ＋1e x ，所以切线斜率为f ′(0)＝1，所以函数f (x )的图象在x ＝0处的切线方程为y ＝x .(2)证明 因为f (x )＝cos x －1e x ，所以f ′(x )＝－sin x ＋1e x ，因为当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，π4时， 函数y 1＝－sin x ，y 2＝1e x 均单调递减，所以f ′(x )＝－sin x ＋1e x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，π4上单调递减，因为e 2<8， 所以f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝23π611e e 22---<- ＝13e 2－12>138－12＝0， 因为4π1e ,2-< 所以f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝π4e -－22<12－22<0，根据零点存在定理可得，f ′(x )存在唯一零点x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，π4， 使得f ′(x 0)＝0e x －－sin x 0＝0，又y ＝f ′(x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，π4上单调递减， 所以当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，x 0时，f ′(x )>0， 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0，π4时，f ′(x )<0， 所以x 0是函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，π4上唯一的极大值点．。
(完整版)导数--函数的极值练习题
导数--函数的极值练习题一、选择题1.下列说法正确的是( )A.当f ′(x 0)=0时，则f (x 0)为f (x )的极大值B.当f ′(x 0)=0时，则f (x 0)为f (x )的极小值C.当f ′(x 0)=0时，则f (x 0)为f (x )的极值D.当f (x 0)为函数f (x )的极值且f ′(x 0)存在时，则有f ′(x 0)=0 2.下列四个函数，在x =0处取得极值的函数是 ( )①y =x 3 ②y =x 2+1 ③y =|x | ④y =2x A.①② B.②③ C.③④ D.①③ 3.函数y =216x x+的极大值为( ) A.3 B.4 C.2 D.54.函数y =x 3－3x 的极大值为m ,极小值为n ,则m +n 为( )A.0 B.1 C.2 D.45.y =ln 2x +2ln x +2的极小值为( ) A.e －1 B.0 C.－1 D.1 6.y =2x 3－3x 2+a 的极大值为6，那么a 等于( )A.6B.0C.5D.17．对可导函数,在一点两侧的导数异号是这点为极值点的A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件 8.下列函数中, 0=x 是极值点的函数是( )A.3x y -= B.x y 2cos = C.x x y -=tan D.x y 1=9.下列说法正确的是( )A. 函数在闭区间上的极大值一定比极小值大;B. 函数在闭区间上的最大值一定是极大值;C. 对于12)(23+++=x px x x f ,若6||<p ,则)(x f 无极值;D.函数)(x f 在区间),(b a 上一定存在最值.10.函数223)(a bx ax x x f +--=在1=x 处有极值10, 则点),(b a 为( ) A.)3,3(- B.)11,4(- C. )3,3(-或)11,4(- D.不存在 11.函数|6|)(2--=x x x f 的极值点的个数是( )A. 0个B. 1个C. 2个D.3个 12.函数xxx f ln )(=( ) A.没有极值 B.有极小值 C. 有极大值 D.有极大值和极小值二．填空题：13.函数x x x f ln )(2=的极小值是 14.定义在]2,0[π上的函数4cos 2)(2-+=x ex f x的极值情况是15.函数)0(3)(3>+-=a b ax x x f 的极大值为6,极小值为2,则)(x f 的减区间是16.下列函数①32x y =,②x y tan =,③|1|3++=x x y ,④xxe y =,其中在其定义区间上存在极值点的函数序号是17.函数f (x )=x 3－3x 2+7的极大值为___________. 18.曲线y =3x 5－5x 3共有___________个极值.19.函数y =－x 3+48x －3的极大值为___________；极小值为___________. 20.若函数y =x 3+ax 2+bx +27在x =－1时有极大值，在x =3时有极小值，则a =___________,b =___________.三．解答题21.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,当x =－1时，取得极大值7；当x =3时，取得极小值.求这个极小值及a 、b 、c 的值.22.函数f (x )=x +xa+b 有极小值2，求a 、b 应满足的条件.23.已知函数f(x)=x 3+ax 2+bx+c 在x =2处有极值，其图象在x ＝1处的切线垂直于直线y =31x -2 （1）设f(x)的极大值为p ，极小值为q ，求p-q 的值；（2）若c 为正常数，且不等式f(x)>mx 2在区间（0,2）内恒成立，求实数m 的取值范围。
函数最值练习题
函数最值练习题函数最值练习题函数是数学中的重要概念，它描述了一种输入与输出之间的关系。
在函数的应用中，我们经常需要求函数的最值，即函数在特定区间或整个定义域内的最大值或最小值。
本文将通过一些练习题来探讨函数最值的求解方法。
题目一：求解函数的最大值和最小值考虑函数f(x) = x^2 - 4x + 3，求解该函数在定义域内的最大值和最小值。
解析：首先，我们需要找到函数f(x)的驻点，即导数为零的点。
对f(x)求导得到f'(x) = 2x - 4，令其等于零，得到x = 2。
因此，x = 2是函数f(x)的驻点。
接下来，我们需要确定函数f(x)的凹凸性。
对f'(x)再次求导得到f''(x) = 2，由于f''(x)恒大于零，所以函数f(x)是上凹函数。
由于x = 2是函数f(x)的驻点，且函数f(x)是上凹函数，所以x = 2处的函数值f(2) = 2^2 - 4(2) + 3 = -1是函数f(x)的最小值。
接下来，我们需要考虑函数f(x)的端点情况。
由于函数f(x)没有定义域的限制，我们只需要关注其在实数范围内的情况。
由于函数f(x)是上凹函数，所以当x趋向于无穷大时，函数f(x)的值趋向于正无穷大；当x趋向于负无穷大时，函数f(x)的值趋向于正无穷大。
因此，函数f(x)在整个定义域内没有最大值。
综上所述，函数f(x)在定义域内的最小值为-1，而没有最大值。
题目二：求解函数在闭区间上的最大值和最小值考虑函数g(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 2，求解该函数在闭区间[0, 3]上的最大值和最小值。
解析：首先，我们需要找到函数g(x)的驻点和端点。
对g(x)求导得到g'(x) =3x^2 - 12x + 9，令其等于零，得到x = 1，x = 3。
因此，x = 1和x = 3是函数g(x)的驻点。
接下来，我们需要确定函数g(x)的凹凸性。
函数的极值与最值练习题.docx
函数的极值与最值练习题一、选择题I.下列说法正确的是A.⅛⅞∕倘户0时.则危0）为Jlr）的极大值8.当/ （Xn）=O时,则从3）为/U）的微小便C当/ （W旬时，则J IU）为.心）的极值D.当凡喻为函数HX）的极值Ilf （.哂存在时，则有f （.r ll）=09.下列四个函数,在尸0处取得极值的函数是Φy=F ②y=F+1 ③y=W ④产2'A©g） B.②® C.③④ D.φg）10函数严上T的极大值为l+x^A.3B.4C.2D.511函数J=F—3K的极大伯为砥微小值为",则m+n为A.0 Bl C.2 D.412>=ln:.t+21n.r+2 的微小值为A.e-B.0C.-l Dl13）=2√-3r+«的极大值为6,那么“等于A.6B.0C.5 Dl二、填空题14函数KV）=√*-3f+7的极大（ft为.8,曲线j=3√-5x,共有个极值.9.若函数产F+αP+bx+27在广一1时有极大俏，在户3时有微小值，则a= _____ b= _____ .10.g½>=2√-3√-12.r+5 fl：［0, 3］上的最小值是.H.函数AD=Sin2x-x在［- 9 ］上的最大值为：最小f⅛为__________12.在半径为K的圈内，作内接等腰三角形，当底边上高为_______ 时，它的面枳呆人.三、解答也E已知函数/W=/+#+於+c,当X=-I时，取得极大值7：当x=3时,取得微小伯.求这个微小值及a、/，、C的值.14.设产"）为三次南数，FL图象关于原点对称,当尸;时，贸X）的微小值为- 1,求函数的解析式.15.己知x = 2是函数/(X)=(ΛJ+av-2a-3*的一个极侑点(^=2.718∙∙∙). (I)求实数〃的值：(ID求函数/(Λ)在K W弓.3］的描大值和W小值.16、已知三次函数Rx)=aχ3∙6aχ2+b.问是否存在实数a.b.使f(x)在［∙1,2∣上取得最大伯3, 般小值-29,若存在,求出&b的值:若不存在，请说明理由.。
高中数学高考总复习---函数的最值和及值巩固练习题(基础、提高)含答案解析
(Ⅰ)求 a、b 的值；
(Ⅱ)若对于任意的 x∈[0，3]，都有 f(x)<c2 成立，求 c 的取值范围。
14.（2015 金凤区校级一模）已知函数
.
（1）求
的单调区间和极值;
(2)若对任意
，
恒成立，求实数 的最大值.
15. （2016 海淀区模拟）已知函数
.
（Ⅰ）当 时，求函数 的单调区间；
（Ⅱ）若关于 的不等式
14
②当
时，由（1）知
，
所以
随 的变化情况如下表：
0
0
↗
极大值
↘
极小值
↗
所以 的极大值点为 ，极小值点为 。
综上所述，当
时，
有一个极大值点
，没有极小值点；
当
时， 有一个极大值点 ，一个极小值点 。
16.【解析】
（1）由已知，函数 f(x)的定义域为(0,+∞)，
，
所以
．
当
时，g(x)在区间
在区 间
上单调递减；
当
时，g(x)在区间(0,+∞)上单调递增．
（2）由
，解得
上单调递增， ．
12
令
．
则 故存在 x0∈(1,e)，使得 令
， ．
，
由
知，函数 u(x)在区间(1,+∞)上单调递增．
所以
．
即 a0∈(0,1)．
当 a=a0 时，有
，
由（1）知，函数 f＇(x)在区间(1,+∞)上单调递增．
故当 x∈(1,x0)时，有 f＇(x0)＜0，从而 f(x)＞f(x0)=0； 当 x∈(x0，+∞)时，有 f＇(x0)＞0，从而 f(x)＞f(x0)=0； 所以，当 x∈(1,+∞)时，f(x)≥0．
高考数学必考点专项第9练 导数与函数的极值、最值(练习及答案)(全国通用)(新高考专用)
高考数学必考点专项第9练 导数与函数的极值、最值习题精选一、单选题1. 若2x =-是函数2-1()=(+-1)x f x x ax e 的极值点，则()f x 的极小值为( ) A. 1-B. 32e --C. 35e -D. 12. 正项等比数列中的14031,a a 是函数的极值点，则20166log a = ( ) A. 1 B. 2D. 1-3. 若在上有两个极值点，则a 的取值范围为( )A.B.C.D.4. 已知函数3221()13f x x ax b x =+++，若a 是从1，2，3三个数中任取的一个数，b是从0，1，2三个数中任取的一个数，则该函数有两个极值点的概率为( )A.79 B. 13C. 59D.235. 设0a ≠，若x a =为函数2()()()f x a x a x b =--的极大值点，则( ) A. a b <B. a b >C. 2ab a <D. 2ab a >二、多选题6. 已知()f x 是定义在(0,3)上的连续可导函数.若()f x 的最大值为(1)f ，则( )321()4633f x x x x =-+-A. (1)0f '=B. ()f x -在1x =-处有最大值C. ()f x -在1x =处有极小值D. ()f x --在1x =-处有最大值7. 声音是由物体振动产生的声波，其中包含着正弦函数.纯音的数学模型是函数sin y A t ω=，我们听到的声音是由纯音合成的，称之为复合音.若一个复合音的数学模型是函数，则下列结论正确的是( )A. 2π是的一个周期；B. 在上有3个零点；C.的最大值为334； D. 在上是增函数．8. 已知定义在R 上的奇函数()f x 在(,0]-∞上单调递增，则“对于任意的(0,1],x ∈不等式2(2)(ln )0x f ae x f x x x ++-恒成立”的充分不必要条件可以是( )A. 10a e-<B.4312ea e <C.3211e a e <D.1a e e< 三、填空题9. 函数()|21|2ln f x x x =--的最小值为__________.10. 函数()ln f x x =的定义域为__________，最大值为__________. 11. 若直线2y x b =+是曲线2ln y a x =的切线，且0a >，则实数b 的最小值是__________.()f x ()f x [0,2]π()f x ()f x12. 已知函数在上无极值，则a =__________，()f x 在上的最小值是__________.13. 已知函数()f x 为奇函数，()g x 为偶函数，对于任意x R ∈均有()+2()=mx 4f x g x -，若()3lnx 0f x --对任意(0,+)x ∈∞都成立，则实数m 的取值范围是__________. 四、解答题14. 已知函数2()12.f x x =-(1)求曲线()y f x =的斜率等于2-的切线方程；(2)设曲线()y f x =在点(,())t f t 处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为()S t ，求()S t 的最小值．15. 已知函数232().xf x x a-=+ (1)若0a =，求曲线()y f x =在(1,(1))f 处的切线方程；(2)若函数()f x 在1x =-处取得极值，求()f x 的单调区间，以及最大值和最小值.16. 已知函数21()ln (1)(0).2f x a x a x x a =-++->(1)讨论()f x 的单调性； (2)若21()2f x x ax b -++恒成立，求实数ab 的最大值．17. 已知函数2().xf x e ax x =+-(1)当1a =时，讨论()f x 的单调性；(2)当0x 时，31()12f x x +，求a 的取值范围．18. 已知函数()sin ln()f x x a x b =++，()g x 是()f x 的导函数.(1)若0a >，当1b =时，函数()g x 在(,4)π内有唯一的极小值，求a 的取值范围； (2)若1a =-，1e 2b π<<-，试研究()f x 的零点个数.19. 已知函数，(1)若，求的最值；(2)若存在使得，求实数m 的取值范围.20. 已知函数，其中0.m >(1)讨论函数的单调区间；(2)若函数有两个极值点1x ，2x ，且12x x <，是否存在实数a 使得恒成立，如果存在请求出实数a 的取值范围，如果不存在请说明理由．()f x ()f x ()f x答案和解析1.【答案】A解： 函数2-1()=(+-1)x f x x ax e ，可得-12-1()=(2+)+(+-1)x x f x x a ex ax e '，又2x =-是函数2-1()=(+-1)x f x x ax e的极值点，可得-3-3(-2)=(-4+)+(4-2-1)=0f a e a e '， 即-4++(3-2)=0a a ，解得 1.a =- 可得2-1()=(+-2)x f x x x e'，令()=0f x '，解得12x =-，2=1.x当2x <-或1x >时，()0f x '>，()f x 单调递增， 当(-2,1)x ∈时，()0f x '<，()f x 单调递减， 可知=1x 时，函数取得极小值， 即21-1(1)=(1-1-1) 1.f e =-故选.A2.【答案】A解：321()4633f x x x x =-+-， 2()860f x x x ∴'=-+=，1a ，4031a 是函数321()4633f x x x x =-+-的极值点， 140316a a ∴⋅=，又0n a >，2016a ∴=20161.∴=故选.A3.【答案】D解：令sin x t =，(0,1],t ∈ 则2120.t t a -+-= 令，(0,1];t ∈当(0,1],a ∈函数()g t 在上与y a =只有一个交点，(1)0,sin g t x ==对应的x 值有两个.故而(0,1].a ∈ 故选.D4.【答案】D解：求导数可得22()2f x x ax b '=++，要满足题意需2220x ax b ++=有两不等实根， 即224()0a b ∆=->，即a b >， 又a ，b 的取法共339⨯=种，其中满足a b >的有(1,0)，(2,0)，(2,1)，(3,0)，(3,1)，(3,2)共6种， 故所求的概率为6293P == 故选D5.【答案】D解：因为0a ≠，()Ⅰ所以当a b =时，函数在单调，无极值，不合条件；()Ⅱ当a b ≠时，因为，所以，①若0a >并且a b <时，23a ba +<， 由，得：x a <或23a bx +>， 由，得：23a ba x +<<， 所以这时在上单调递增，在上单调递减，x a =是函数的极大值点，符合条件；②若0a >，并且a b >时，23a ba +>， 由，得：23a bx +<或x a >， 由，得：23a bx a +<<， 所以这时在上单调递减，在上单调递增，x a =是函数的极小值点，不符合条件；③若0a <，并且a b <时，23a ba +<， 由，得：23a ba x +<<， 由，得：x a <或23a bx +>， 这时在上单调递减，在上单调递增，x a =是函数的极小值()0f x '>()0f x '<()f x ()f x ()0f x '>()0f x '<()f x (,)a +∞()f x ()0f x '>()0f x '<()f x ()f x点，不符合条件；④若0a <，并且a b >时，23a ba +>， 由，得：23a bx a +<<， 由，得：23a bx +<或x a >， 所以这时在上单调递增，在上单调递减，x a =是函数的极大值点，符合条件；因此，若x a =为函数的极大值点，则a ，b 必须满足条件：0a >并且a b <或0a <并且.a b >由此可见，A ，B 均错误； 又总有成立，所以C 错误，D 正确.故选.D6.【答案】ABC解：()f x 是定义在(0,3)上的连续可导函数.若()f x 的最大值为(1)f ， 则()f x 在1x =处取得极大值，故(1)0f '=，故A 正确；将()y f x =的图象关于y 轴翻折得到()y f x =-，所以()f x -在1x =-处有最大值，故B 正确；将()y f x =的图象关于x 轴翻折得到()y f x =-，所以()f x -在1x =处有极小值，故C 正确；将()y f x =的图象关于y 轴翻折，再关于x 轴翻折得到()y f x =--，此时()y f x =与()y f x =--关于原点对称，()0f x '>()0f x '<()f x (,)a +∞()f x 2()()()f x a x a x b =--所以()f x --在1x =-处有最小值，故D 错误， 故选.ABC7.【答案】ABC解：11(2)sin(2)sin 2(2)sin sin 222f x x x x x πππ+=+++=+，A 正确；由()0f x =得到sin sin cos 0x x x +=，sin 0x ∴=或1cos 0x +=，x k π∴=，或2x k ππ=+，k Z ∈，∴函数()f x 在[0,2]π上有三个零点0，π，2π，B 正确；()cos cos 2f x x x '=+，∴当3x π=时，()0f x '=，且当03x π<<时()0f x '>，当3x ππ<<时，()0f x '<，()f x ∴在3x π=时取得最大值，121()sin sin 33232f πππ=+==，C 正确， 由上述求解知函数在[,]32ππ上一定递减，D 错误.故选.ABC8.【答案】CD解：因为定义在R 上的奇函数()f x 在(,0]-∞上单调递增，所以()f x 在R 上单调递增，所以不等式2(2)(ln )0x f ae x f x x x ++-即为22(2)(ln )(ln )xf ae x f x x x f x x x +--=-对于任意的(0,1]x ∈恒成立，所以22ln xae x x x x +-，也即ln 20xae x x x+-+对于任意的(0,1]x ∈恒成立.令，则，当0a 时，在(0,1]x ∈恒成立，所以在单调递增，又当0x →时，，所以不成立； 令，则在(0,1]x ∈恒成立，所以在单调递增，所以，即1.x x e e所以当1ae时，0xae x -在(0,1]x ∈恒成立，所以在(0,1]x ∈恒成立，所以在单调递减，所以有成立，故1ae时在(0,1]x ∈恒成立；当10a e<<时，存在，使得000xae x -=，所以当00x x <<时，0x ae x ->，所以，所以在单调递减；当01x x <时，0x ae x -<，所以，所以在单调递增.所以，因为000xae x -=，所以00x aex =，且，所以，所以由，可得31ae ，所以311a e e<时在(0,1]x ∈恒成立.综上所述，31ae 时在(0,1]x ∈恒成立.所以“对于任意的(0,1],x ∈不等式2(2)(ln )0x f ae x f x x x ++-恒成立”的充分不必要条件可以是.CD 故选：.CD()g x (0,1]()h x (0,1]()g x (0,1]()g x ()g x9.【答案】1解：函数()|21|2ln f x x x =--的定义域为(0,)+∞， 当102x<时，()|21|2ln 212ln f x x x x x =--=-+-， 此时函数()f x 在1(0,]2上为减函数，所以111()()212ln 2ln 2222f x f =-⨯+-=； 当12x >时，()|21|2ln 212ln f x x x x x =--=--， 则22(1)()2x f x x x-'=-=， 当1(,1)2x ∈时，()0f x '<，()f x 单调递减， 当(1,)x ∈+∞时，()0f x '>，()f x 单调递增，∴当1x =时()f x 取得最小值，为(1)2112ln11f =⨯--=，2ln 2ln 4ln 1e =>=，∴函数()|21|2ln f x x x =--的最小值为1.故答案为：1.10.【答案】(0,1]0 解：由，得0 1.x <∴函数()1ln f x x x =-⋅的定义域为(0,1]；令1x t -=，[0,1),t ∈则21x t =-，函数()1ln f x x x =-⋅化为2()ln(1)g t t t =⋅-，[0,1),t ∈2222()ln(1)01t g t t t-'=-+-， ()g t ∴在[0,1)上为减函数，则max ()(0)0g t g ==，则函数()ln f x x =的最大值为0， 故答案为(0,1]；0.11.【答案】2-解：2ln y a x =的导数为2a y x'=， 由于直线2y x b =+是曲线2ln y a x =的切线， 设切点为(,)m n ，则22am=，m a ∴=， 又22ln m b a m +=，2ln 2(0)b a a a a ∴=->，2(ln 1)22ln b a a '=+-=，当1a >时，0b '>，函数b 递增，当01a <<时，0b '<，函数b 递减，1a ∴=为极小值点，也为最小值点， b ∴的最小值为2ln12 2.-=-故答案为： 2.-12.【答案】232π-【解答】 函数()f x 的导数为22()cos 2(2)sin 1(12sin )(2)sin 12sin f x a x a x a a x a x a a x '=++--=-++--=-(2)sin 1(2sin 1)(sin 1).a x x a x ++-=---当1sin 2x =，即[,]622x πππ=∈-时，()0.f x '=所以要使()f x 在[,]22ππ-上无极值，则2a =，此时2()(2sin 1)0f x x '=--恒成立，即()f x 单调递减，故在区间[,]22ππ-上()f x 的最小值为3().22f ππ=- 13.【答案】解：由已知得……①， 所以，又因为为奇函数，为偶函数， 所以……②，①②联立解得，，将代入不等式得3ln 0mx x --，对任意都成立，即3ln xmx x+，对任意都成立， 设，则，令，解得21x e =， 由()0h x '>得2lnx 0-->，得210x e<<， 由()0h x '<得2lnx 0--<，得21e x >， ()f x ()g x (0,)x ∈+∞(0,)x ∈+∞()0h x '=所以在区间上单调递增，在区间21(,)e +∞上单调递减， 所以的最大值为，即2m e ，所以实数m 的取值范围是故答案为14.【答案】解：2(1)()12f x x =-的导函数()2f x x '=-，令切点为(,)m n ，可得切线的斜率为22m -=-，1m ∴=，12111n ∴=-=，∴切线的方程为213y x =-+；(2)曲线()y f x =在点(,())t f t 处的切线的斜率为2k t =-，切线方程为2(12)2()y t t x t --=--， 令0x =，可得212y t =+，令0y =，可得162x t t=+， 2116()||(12)22S t t t t∴=⋅+⋅+，由()()S t S t -=，可知()S t 为偶函数， 不妨设0t >，则2112()()(12)4S t t t t=++， 2222211443(4)(12)()(324)44t t S t t t t-+∴'=+-=⋅， 由()0S t '=，得2t =，当2t >时，()0S t '>，()S t 单调递增； 当02t <<时，()0S t '<，()S t 单调递减， 则()S t 在2t =处取得极小值，且为最小值32，()h x ()h x所以()S t 的最小值为32.15.【答案】解：(1)当0a =时，232()xf x x-=， 24322(32)26()x x x x f x x x ----'==，因此(1)1f =，()4f x '=-，所以曲线()y f x =在(1,(1))f 处的切线方程为14(1)y x -=--， 即为45y x =-+；(2)因为232()xf x x a-=+的导数为2222()2(32)()()x a x x f x x a -+--'=+， 而函数()f x 在1x =-处取得极值， 所以(1)0f '-=，即2820(1)aa -=+，解得4a =，因此232()4xf x x -=+，222(1)(4)().(4)x x f x x +-'=+ 由()0f x '>得4x >或1x <-；由()0f x '<得14x -<<， 因此函数()f x 在和上单调递增，在上单调递减，所以函数()f x 在1x =-处取得极大值1，在4x =处取得极小值1.4-又因为当32x <时，()0f x >；当32x <时，()0f x <， 作函数()y f x =的图象如下图，由图可知：函数()f x 在1x =-处取得最大值1；在4x =处取得最小值1.4- 所以函数()f x 的单调递增区间为和，单调递减区间为；()f x 的最大值为1，最小值为1.4-16.【答案】解：，(0,0)a x >>，①1a =时，，()f x ∴在(0,)+∞上单调递减；②01a <<时，由()0f x '>，解得：1a x <<，()f x ∴在(,1)a 上单调递增，在(0,)a ，(1,)+∞上单调递减；③1a >时，同理()f x 在(1,)a 上单调递增，在(0,1)，(,)a +∞上单调递减；21(2)()2f x x ax b -++恒成立，ln 0a x x b ∴-+恒成立，令()ln g x a x x b =-+，则()a xg x x-'=， ()g x ∴在(0,)a 上单调递增，在(,)a +∞上单调递减．max ()()ln 0g x g a a a a b ∴==-+，ln b a a a ∴-，22ln ab a a a ∴-，令22()ln (0)h x x x x x =->，则()(12ln )h x x x '=-，()h x ∴在上单调递增，在)+∞上单调递减，max ()2e h x h e e ∴==-=， .2e ab∴ 即ab 的最大值为.2e17.【答案】解：(1)当1a =时，2()x f x e x x =+-，()21x f x e x '=+-，设()()g x f x ='，因为()20xg x e '=+>，可得()g x 在R 上递增，即()f x '在R 上递增， 因为(0)0f '=，所以当0x >时，()0f x '>；当0x <时，()0f x '<， 所以()f x 的增区间为(0,)+∞，减区间为(,0)-∞；(2)当0x 时，31()12f x x +恒成立， ①当0x =时，不等式恒成立，可得a R ∈；②当0x >时，可得32112xx x e a x++-恒成立， 设32112()x x x e h x x++-=，则231(2)(1)2()x x e x x h x x ----'=， 可设21()12x m x e x x =---，可得()1x m x e x '=--，令()()t x m x ='，()1x t x e '=-， 由0x ，可得()0t x '恒成立，可得()m x '在(0,)+∞递增， 所以min ()(0)0m x m '='=，即()0m x '恒成立，即()m x 在(0,)+∞递增，所以min ()(0)0m x m ==， 再令()0h x '=，可得2x =，当02x <<时，()0h x '>，()h x 在(0,2)递增；2x >时，()0h x '<，()h x 在(2,)+∞递减，所以2max7()(2)4e h x h -==，所以274e a -，综上可得a 的取值范围是27[,).4e -+∞18.【答案】解：(1)当1b =时，()sin ln (1)f x x a x =++，()()cos 1ag x f x x x ='=++， 在单调递增，2()0(1)a g ππ'=-<+，(4)sin 425ag '=--， 当(4)sin 4025ag '=--时，()g x 在(,4)π单调递减，无极值； 当(4)sin 4025ag '=-->时，0(,4)x π∃∈，使得0()0g x '=， 从而()g x 在0(,)x π单调递减，在0(,4)x 单调递增，0x 为()g x 唯一的极小值点， 所以；(2)当1a =-时，()sin ln()f x x x b =-+，(1,)2b e π∈-，可知，时，()0f x <，无零点；所以只需研究(,)b π-上()f x 零点情况；()(,)2ii x ππ∈时，1()cos 0f x x x b'=-<+，可知()f x 单调递减，(,4)π()1ln()1ln()02222f b e ππππ=-+>-+-=，()0f π<， 存在唯一的(,)2s ππ∈，使得()0f s =；()iii 当(,)2x b π∈-，令1()()cos h x f x x x b'==-+， 则21()sin ()h x x x b '=-++单调递减， 且21(0)00h b '=+>，21()102()2h b ππ'=-+<+， 则1(0,)2x π∃∈，使得1()0h x '=，则在1(,)b x -单调递增，1(,)2x π单调递减，并且lim ()0x bf x +→-'<，，1()022f b ππ'=-<+， 所以2(,0)x b ∃∈-，2()0f x '=，3(0,)2x π∃∈，3()0f x '=，且知在单调递减，在单调递增，在3(,)2x π单调递减，又因为lim ()0x bf x +→->，，()02f π>，(,0)m b ∃∈-，()0f m =，(0,)2n π∃∈，()0f n =，综上所述，由()()()i ii iii 可知，()f x 有3个零点.19.【答案】的定义域为，，令，得1x =， 当时，，单调递减；()f x '()f x (0,)+∞()0f x '=()0f x '<()f x当时，，单调递增又，所以，； (2)由题意知：只需，由(1)知在单调递减，单调递增，①若01m <，则在单调递减，则只需， 即2ln 210m m m m e--+， 记，01m <， 因为，所以在单调递减，单调递增， 而，，所以在01m <恒成立，又因为2ln 0m m ，所以2ln 210m m m m e--+对任意01m <恒成立. ②若1m >，，只需， 即，解得1ln3m <， 综上，20.【答案】解：，定义域为 所以，(0,)x ∈+∞，令，(0,)x ∈+∞，对于方程，164m ∆=-，①当04m <<时，0∆>，有两个根，为12x =22x =120x x <<()0f x '>()f x ()f x (0,1)(1,)+∞()f x (0,)+∞2()4g x x x m =-+在和上；在上，所以函数的单调增区间为和； 单调减区间为， ②当4m 时，0∆，恒成立，所以函数的单调增区间为，无减区间. (2)由(1)知，若有两个极值点，则04m <<，又1x ，2x 是240x x m -+=的两个根，则124x x +=，12x x m ⋅= 所以214x x =-，，由(1)知，124x m=--，， 恒成立，，令，，只要即可； ，令则，，令，则，所以在上单调递减，在1(,2)e上单调递增． ，所以存在12a e -，使得恒成立． ()0f x '>()0f x '<()f x ()f x (0,)+∞()f x (0,2)t ∈min ()a h t ()h t。
函数的极值和最值(习题)
【巩固练习】1.设函数()f x 在R 上可导，其导函数()f x '，且函数()f x 在2x =-处取得极小值，则函数()y xf x '=的图象可能是2.设a ＞0，b ＞0，e 是自然对数的底数A. 若e a +2a=e b +3b ，则a ＞bB. 若e a +2a=e b +3b ，则a ＜bC. 若e a -2a=e b -3b ，则a ＞bD. 若e a -2a=e b -3b ，则a ＜b 3.设函数f （x ）=2x+lnx 则 （ ） A ．x=12为f(x)的极大值点 B ．x=12为f(x)的极小值点 C ．x=2为 f(x)的极大值点 D ．x=2为 f(x)的极小值点 4.函数y=12x 2-㏑x 的单调递减区间为 A （-1,1] B （0,1] C[1，+∞） D （0，+∞）5.已知f （x ）=x ³-6x ²+9x-abc ，a ＜b ＜c ，且f （a ）=f （b ）=f （c ）=0.现给出如下结论： ①f （0）f （1）＞0；②f （0）f （1）＜0；③f （0）f （3）＞0；④f （0）f （3）＜0. 其中正确结论的序号是A.①③B.①④C.②③D.②④6．函数f(x)=xlnx(x>0)的单调递增区间是___________。
7．函数y=1+3x-x 3的极大值是_______，极小值是________。
8．函数f(x)=12x-x 3在区间[-3,3]上的最小值是_____ 。
9．函数f(x)=ln(1+x)-x 的最大值为________。
10．函数y=x+2cosx 在区间1[0,]2上的最大值是________ 。
11．已知函数f(x)=x 3-3ax 2-9a 2x(a ≠0)，求f(x)的极大值与极小值。
12．已知函数f(x)=ax 3+3x 2-x+1在R 上是减函数，求a 的取值范围。
函数极值和最值计算练习题
函数极值和最值计算练习题在微积分中，函数的极值和最值是非常重要的概念。
通过求取函数的导数，我们可以找到函数的极值点以及取得最值的点。
在本文中，我们将通过几个练习题来帮助大家熟练掌握函数极值和最值的计算方法。
练习一：考虑函数f(x) = 3x^2 - 12x + 5。
1. 求函数f(x)的导数f'(x)。
2. 通过求解方程f'(x) = 0，找到函数f(x)的极值点。
3. 判断函数f(x)在极值点处取得的极值是极大值还是极小值。
解答一：1. 函数f(x)的导数f'(x)为f'(x) = 6x - 12。
2. 通过求解方程f'(x) = 0，我们有6x - 12 = 0，解得x = 2。
因此，函数f(x)的极值点为x = 2。
3. 要判断函数f(x)在极值点处取得的极值是极大值还是极小值，我们可以用二阶导数来进行判别。
计算函数f(x)的二阶导数f''(x)，有f''(x) = 6。
由于f''(x)大于0，所以函数f(x)在极值点x = 2处取得的是极小值。
练习二：考虑函数g(x) = x^3 - 9x^2 + 24x - 12。
1. 求函数g(x)的导数g'(x)。
2. 通过求解方程g'(x) = 0，找到函数g(x)的极值点。
3. 判断函数g(x)在极值点处取得的极值是极大值还是极小值。
解答二：1. 函数g(x)的导数g'(x)为g'(x) = 3x^2 - 18x + 24。
2. 通过求解方程g'(x) = 0，我们有3x^2 - 18x + 24 = 0，化简得x^2 - 6x + 8 = 0，进一步解得(x - 2)(x - 4) = 0。
解得x = 2或x = 4。
因此，函数g(x)的极值点为x = 2和x = 4。
3. 计算函数g(x)的二阶导数g''(x)，有g''(x) = 6x - 18。
2023届全国高考数学复习：专题(函数的极值)重点讲解与练习(附答案)
2023届全国高考数学复习：专题（函数的极值）重点讲解与练习 1．函数的极小值：函数y＝f(x)在点x＝x0的函数值f(x0)比它在点x＝x0附近其他点的函数值都小，f′(x0)＝0；而且在点x＝x0附近的左侧f′(x)<0，右侧f′(x)>0．则x0叫做函数y＝f(x)的极小值点，f(x0)叫做函数y＝f(x)的极小值．如图1．图1图22．函数的极大值：函数y＝f(x)在点x＝x0的函数值f(x0)比它在点x＝x0附近其他点的函数值都大，f′(x0)＝0；而且在点x＝x0附近的左侧f′(x)>0，右侧f′(x)<0．则x0叫做函数y＝f(x)的极大值点，f(x0)叫做函数y＝f(x)的极大值．如图2．3．极小值点、极大值点统称为极值点，极小值和极大值统称为极值．对极值的深层理解：(1)极值点不是点；(2)极值是函数的局部性质；(2)按定义，极值点x i是区间［a，b］内部的点(如图)，不会是端点a，b；(3)若f(x)在(a，b)内有极值，那么f(x)在(a，b)内绝不是单调函数，即在区间上单调的函数没有极值．(4)根据函数的极值可知函数的极大值f(x0)比在点x0附近的点的函数值都大，在函数的图象上表现为极大值对应的点是局部的“高峰”；函数的极小值f(x0)比在点x0附近的点的函数值都小，在函数的图象上表现为极小值对应的点是局部的“低谷”．一个函数在其定义域内可以有许多极小值和极大值，在某一点处的极小值也可能大于另一个点处的极大值，极大值与极小值没有必然的联系，即极小值不一定比极大值小，极大值不一定比极小值大；(5)使f′(x)＝0的点称为函数f(x)的驻点，可导函数的极值点一定是它的驻点．驻点可能是极值点，也可能不是极值点．例如f(x)＝x3的导数f′(x)＝3x2在点x＝0处有f′(0)＝0，即x＝0是f(x)＝x3的驻点，但从f(x)在(－∞，＋∞)上为增函数可知，x＝0不是f(x)的极值点．因此若f′(x0)＝0，则x0不一定是极值点，即f′(x0)＝0是f(x)在x＝x0处取到极值的必要不充分条件，函数y＝f′(x)的变号零点，才是函数的极值点；(6)函数f(x)在［a，b］上有极值，极值也不一定不唯一．它的极值点的分布是有规律的，如上图，相邻两个极大值点之间必有一个极小值点，同样相邻两个极小值点之间必有一个极大值点．一般地，当函数f(x)在［a，b］上连续且有有限个极值点时，函数f(x)在［a，b］内的极大值点、极小值点是交替出现的．考点一 根据函数图象判断极值【方法总结】(4)已知e 为自然对数的底数，设函数f (x )＝(e x －1)ꞏ(x －1)k (k ＝1，2)，则( )A ．当k ＝1时，f (x )在x ＝1处取到极小值B ．当k ＝1时，f (x )在x ＝1处取到极大值C ．当k ＝2时，f (x )在x ＝1处取到极小值D ．当k ＝2时，f (x )在x ＝1处取到极大值(5)若x ＝－2是函数f (x )＝(x 2＋ax －1)e x－1的极值点，则f (x )的极小值为( ) A ．－1 B ．－2e －3 C ．5e －3 D ．1(6)设f ′(x )为函数f (x )的导函数，已知x 2f ′(x )＋xf (x )＝ln x ，f (1)＝12，则下列结论不正确的是( )A ．xf (x )在(0，＋∞)上单调递增B ．xf (x )在(0，＋∞)上单调递减C ．xf (x )在(0，＋∞)上有极大值12D ．xf (x )在(0，＋∞)上有极小值12[例2] 给出定义：设f ′(x )是函数y ＝f (x )的导函数，f ″(x )是函数f ′(x )的导函数，若方程f ″(x )＝0有实数解x 0，则称点(x 0，f (x 0))为函数y ＝f (x )的拐点．已知f (x )＝ax ＋3sin x －cos x ．(1)求证：函数y ＝f (x )的拐点M (x 0，f (x 0))在直线y ＝ax 上；(2)x ∈(0，2π)时，讨论f (x )的极值点的个数．[例3] (2021ꞏ天津高考节选)已知a ＞0，函数f (x )＝ax －x ꞏe x ．(1)求函数y ＝f (x )在点(0，f (0))处的切点的方程；(2)证明f (x )存在唯一极值点．【对点训练】1．函数f (x )＝2x －x ln x 的极值是( )A ．1eB ．2eC ．eD ．e 22．函数f (x )＝(x 2－1)2＋2的极值点是( )A ．x ＝1B ．x ＝－1C ．x ＝1或－1或0D ．x ＝03．函数f (x )＝12x 2＋ln x －2x 的极值点的个数是( )A ．0B ．1C ．2D ．无数4．函数f (x )＝(x 2－x －1)e x (其e ＝2．718…是自然对数的底数)的极值点是 ；极大值为 ．5．已知函数f (x )＝ax 3－bx ＋2的极大值和极小值分别为M ，m ，则M ＋m ＝( )A ．0B ．1C ．2D ．46．若x ＝－2是函数f (x )＝13x 3－ax 2－2x ＋1的一个极值点，则函数f (x )的极小值为( )A ．－113B ．－16C ．16D ．1737．已知函数f (x )＝2ln x ＋ax 2－3x 在x ＝2处取得极小值，则f (x )的极大值为( )A ．2B ．－52C ．3＋ln 2D ．－2＋2ln 28．已知函数f (x )＝x ln x ，则( )A ．f (x )的单调递增区间为(e ，＋∞)B ．f (x )在⎝⎛⎭⎫0，1e 上是减函数 C ．当x ∈(0，1]时，f (x )有最小值－1e D ．f (x )在定义域内无极值9．(多选)已知函数f (x )＝x 2＋x －1e x ，则下列结论正确的是( )A ．函数f (x )存在两个不同的零点B ．函数f (x )既存在极大值又存在极小值C ．当－e<k ≤0时，方程f (x )＝k 有且只有两个实根D ．若x ∈[t ，＋∞)时，f (x )max ＝5e 2，则t 的最小值为210．若函数f (x )＝(1－x )(x 2＋ax ＋b )的图象关于点(－2，0)对称，x 1，x 2分别是f (x )的极大值点与极小值点，则x 2－x 1＝________．11．已知函数f (x )＝e x (x －1)－12e a x 2，a ＜0．(1)求曲线y ＝f (x )在点(0，f (0))处的切线方程；(2)求函数f (x )的极小值．12．已知函数f (x )＝e x ＋2x ．(1)求函数f (x )的图象在(1，f (1))处的切线方程；(2)证明：函数f (x )仅有唯一的极小值点．考点三 已知函数的极值(点)求参数的值(范围)【方法总结】由函数极值求参数的值或范围讨论极值点有无(个数)问题，转化为讨论f ′(x )＝0根的有无(个数)．然后由已知条件列出方程或不等式求出参数的值或范围，特别注意：极值点处的导数为0，而导数为0的点不一定是极值点，要检验导数为0的点两侧导数是否异号．【例题选讲】[例1](1)若函数f (x )＝x (x －m )2在x ＝1处取得极小值，则m ＝________．(2)已知f (x )＝x 3＋3ax 2＋bx ＋a 2在x ＝－1处有极值0，则a ＋b ＝________．(3)若函数f (x )的导数f ′(x )＝⎝⎛⎭⎫x －52(x －k )k (k ≥1，k ∈Z )，已知x ＝k 是函数f (x )的极大值点，则k ＝ ． (4)设函数f (x )＝ln x －12ax 2－bx ，若x ＝1是f (x )的极大值点，则a 的取值范围为________．(5)若函数f (x )＝ax 22－(1＋2a )x ＋2ln x (a >0)在区间⎝⎛⎭⎫12，1内有极大值，则a 的取值范围是( ) A ．⎝⎛⎭⎫1e ，＋∞ B ．(1，＋∞) C ．(1，2) D ．(2，＋∞)(6)若函数f (x )＝x 2－x ＋a ln x 在[1，＋∞)上有极值点，则实数a 的取值范围为 ；(7)已知函数f (x )＝x (ln x －ax )有两个极值点，则实数a 的取值范围是________．(8) (2021ꞏ全国乙)设a ≠0，若x ＝a 为函数f (x )＝a (x －a )2(x －b )的极大值点，则( )A ．a <bB ．a >bC ．ab <a 2D ．ab >a 2[例2] 已知曲线f (x )＝x e x －23ax 3－ax 2，a ∈R ．(1)当a ＝0时，求曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线方程；(2)若函数y ＝f (x )有三个极值点，求实数a 的取值范围．【对点训练】1．若函数f (x )＝(x ＋a )e x 的极值点为1，则a ＝( )A ．－2B ．－1C ．0D ．12．已知函数f (x )＝x (x －c )2在x ＝2处有极小值，则实数c 的值为( )A ．6B ．2C ．2或6D ．03．已知函数f (x )＝ax 3＋bx 2＋cx －17(a ，b ，c ∈R )的导函数为f ′(x )，f ′(x )≤0的解集为{x |－2≤x ≤3}，若f (x )的极小值等于－98，则a 的值是( )A ．－8122B ．13C ．2D ．54．若函数f (x )＝x 3－2cx 2＋x 有极值点，则实数c 的取值范围为 ．5．设a ∈R ，若函数y ＝e x ＋ax ，x ∈R 有大于零的极值点，则实数a 的取值范围是________．6．若函数f (x )＝(2－a )⎣⎡⎦⎤(x －2)e x －12ax 2＋ax 在⎝⎛⎭⎫12，1上有极大值，则实数a 的取值范围为( )A ．(e ，e)B ．(e ，2)C ．(2，e)D ．(e ，＋∞)7．已知函数f (x )＝x ln x －ax 在(1，＋∞)上有极值，则实数a 的取值范围为( )A ．⎝⎛⎦⎤－∞，14B ．⎝⎛⎭⎫－∞，14C ．⎝⎛⎦⎤0，14 D ．0，14 8．若函数f (x )＝x 2－x ＋a ln x 有极值，则实数a 的取值范围是________．9．若函数f (x )＝12x 2＋(a －1)x －a ln x 存在唯一的极值，且此极值不小于1，则实数a 的取值范围为________．10．已知函数f (x )＝x ln x ＋m e x (e 为自然对数的底数)有两个极值点，则实数m 的取值范围是__________．11．已知函数f (x )＝x ln x －12ax 2－2x 有两个极值点，则实数a 的取值范围是________．12．已知函数f (x )＝x e x －a ．若f (x )有两个零点，则实数a 的取值范围是( )A ．[0，1)B ．(0，1)C ．⎝⎛⎭⎫0，1eD ．⎣⎡⎭⎫0，1e[例1](1)函数f (x )＝x 2e －x 的极大值为__________，极小值为________． 答案 4e －2 0 解析 f (x )的定义域为(－∞，＋∞)，f ′(x )＝－e －x x (x －2)．当x ∈(－∞，0)或x ∈(2，＋∞)时，f ′(x )＜0；当x ∈(0，2)时，f ′(x )＞0．所以f (x )在(－∞，0)，(2，＋∞)上单调递减，在(0，2)上单调递增．故当x ＝0时，f (x )取得极小值，极小值为f (0)＝0；当x ＝2时，f (x )取得极大值，极大值为f (2)＝4e －2． (2)设函数f (x )＝2x ＋ln x ，则( )A ．x ＝12为f (x )的极大值点B ．x ＝12为f (x )的极小值点C ．x ＝2为f (x )的极大值点D ．x ＝2为f (x )的极小值点答案 D 解析 f ′(x )＝－2x 2＋1x ＝x －2x 2(x ＞0)，当0＜x ＜2时，f ′(x )＜0，当x ＞2时，f ′(x )＞0，所以x ＝2为f (x )的极小值点．(3)已知函数f (x )＝2e f ′(e)ln x －x e ，则f (x )的极大值点为( )A ．1eB ．1C ．eD ．2e答案 D 解析 f ′(x )＝2e f ′(e)x －1e ，故f ′(e)＝1e ，故f (x )＝2ln x －x e ，令f ′(x )＝2x －1e >0，解得0<x <2e ，令f ′(x )<0，解得x >2e ，故f (x )在(0，2e)上递增，在(2e ，＋∞)上递减，∴x ＝2e 时，f (x )取得极大值2ln 2，则f (x )的极大值点为2e ．(4)已知e 为自然对数的底数，设函数f (x )＝(e x －1)ꞏ(x －1)k (k ＝1，2)，则( )A ．当k ＝1时，f (x )在x ＝1处取到极小值B ．当k ＝1时，f (x )在x ＝1处取到极大值C ．当k ＝2时，f (x )在x ＝1处取到极小值D ．当k ＝2时，f (x )在x ＝1处取到极大值答案 C 解析 因为f ′(x )＝(x －1)k －1[e x (x －1＋k )－k ]，当k ＝1时，f ′(1)>0，故1不是函数f (x )的极值点．当k ＝2时，当x 0<x <1(x 0为f (x )的极大值点)时，f ′(x )<0，函数f (x )单调递减；当x >1时，f ′(x )>0，函数f (x )单调递增．故f (x )在x ＝1处取到极小值．故选C ．(5)若x ＝－2是函数f (x )＝(x 2＋ax －1)e x－1的极值点，则f (x )的极小值为( ) A ．－1 B ．－2e －3 C ．5e －3 D ．1答案 A 解析 f ′(x )＝(2x ＋a )e x －1＋(x 2＋ax －1)e x －1＝[x 2＋(a ＋2)x ＋a －1]e x －1．∵x ＝－2是f (x )的极值点，∴f ′(－2)＝0，即(4－2a －4＋a －1)e －3＝0，得a ＝－1．∴f (x )＝(x 2－x －1)e x －1，f ′(x )＝(x 2＋x －2)e x －1．由f ′(x )＞0，得x ＜－2或x ＞1；由f ′(x )＜0，得－2＜x ＜1．∴f (x )在(－∞，－2)上单调递增，在(－2，1)上单调递减，在(1，＋∞)上单调递增，∴f (x )的极小值点为1，∴f (x )的极小值为f (1)＝－1．(6)设f ′(x )为函数f (x )的导函数，已知x 2f ′(x )＋xf (x )＝ln x ，f (1)＝12，则下列结论不正确的是( )A ．xf (x )在(0，＋∞)上单调递增B ．xf (x )在(0，＋∞)上单调递减C ．xf (x )在(0，＋∞)上有极大值12D ．xf (x )在(0，＋∞)上有极小值126．若x ＝－2是函数f (x )＝13x 3－ax 2－2x ＋1的一个极值点，则函数f (x )的极小值为( )A ．－113B ．－16C ．16D ．1736．答案 B 解析 由题意，得f ′(x )＝x 2－2ax －2．又x ＝－2是函数f (x )的一个极值点，所以f ′(－2)＝2＋4a ＝0，解得a ＝－12．所以f (x )＝13x 3＋12x 2－2x ＋1，所以f ′(x )＝x 2＋x －2＝(x ＋2)(x －1)．当x ＜－2或x＞1时，f ′(x )＞0；当－2＜x ＜1时，f ′(x )＜0．所以函数y ＝f (x )的单调递增区间为(－∞，－2)，(1，＋∞)，单调递减区间为(－2，1)．当x ＝1时，函数y ＝f (x )取得极小值，为f (1)＝13＋12－2＋1＝－16．故选B ．7．已知函数f (x )＝2ln x ＋ax 2－3x 在x ＝2处取得极小值，则f (x )的极大值为( )A ．2B ．－52C ．3＋ln 2D ．－2＋2ln 27．答案 B 解析 由题意得，f ′(x )＝2x 2ax －3，∵f (x )在x ＝2处取得极小值，∴f ′(2)＝4a －2＝0，解得a ＝12，∴f (x )＝2ln x ＋12x 2－3x ，f ′(x )＝2x ＋x －3＝(x －1)(x －2)x，∴f (x )在(0，1)，(2，＋∞)上单调递增，在(1，2)上单调递减，∴f (x )的极大值为f (1)＝12－3＝－52．8．已知函数f (x )＝x ln x ，则( )A ．f (x )的单调递增区间为(e ，＋∞)B ．f (x )在⎝⎛⎭⎫0，1e 上是减函数 C ．当x ∈(0，1]时，f (x )有最小值－1e D ．f (x )在定义域内无极值8．答案 BC 解析 因为f ′(x )＝ln x ＋1(x ＞0)，令f ′(x )＝0，所以x ＝1e ，当x ∈⎝⎛⎭⎫0，1e 时，f ′(x )＜0，当x ∈⎝⎛⎭⎫1e ，＋∞时，f ′(x )＞0，所以f (x )在⎝⎛⎭⎫0，1e 上单调递减，在⎝⎛⎭⎫1e ，＋∞上单调递增，x ＝1e 是极小值点，所以A 错误，B 正确；当x ∈(0，1]时，根据单调性可知，f (x )min ＝f ⎝⎛⎭⎫1e ＝－1e ，故C 正确；显然f (x )有极小值f ⎝⎛⎭⎫1e ，故D 错误．故选BC ．9．(多选)已知函数f (x )＝x 2＋x －1e x ，则下列结论正确的是( )A ．函数f (x )存在两个不同的零点B ．函数f (x )既存在极大值又存在极小值C ．当－e<k ≤0时，方程f (x )＝k 有且只有两个实根D ．若x ∈[t ，＋∞)时，f (x )max ＝5e 2，则t 的最小值为29．答案 ABC 解析 由f (x )＝0，得x 2＋x －1＝0，∴x ＝－1±52，故A 正确．f ′(x )＝－x 2－x －2e x ＝(2)证明：令h (x )＝e x (x －1)－2，则h ′(x )＝e x ꞏx ，所以x ∈(－∞，0)时，h ′(x )<0，x ∈(0，＋∞)时，h ′(x )>0．当x ∈(－∞，0)时，易知h (x )<0，所以f ′(x )<0，f (x )在(－∞，0)上没有极值点．当x ∈(0，＋∞)时，因为h (1)＝－2<0，h (2)＝e 2－2>0，所以f ′(1)<0，f ′(2)>0，f (x )在(1，2)上有极小值点．又因为h (x )在(0，＋∞)上单调递增，所以函数f (x )仅有唯一的极小值点．考点三 已知函数的极值(点)求参数的值(范围)【方法总结】由函数极值求参数的值或范围讨论极值点有无(个数)问题，转化为讨论f ′(x )＝0根的有无(个数)．然后由已知条件列出方程或不等式求出参数的值或范围，特别注意：极值点处的导数为0，而导数为0的点不一定是极值点，要检验导数为0的点两侧导数是否异号．【例题选讲】[例1](1)若函数f (x )＝x (x －m )2在x ＝1处取得极小值，则m ＝________．答案 1 解析 由f ′(1)＝0可得m ＝1或m ＝3．当m ＝3时，f ′(x )＝3(x －1)(x －3)，当1＜x ＜3时，f ′(x )＜0；当x ＜1或x ＞3时，f ′(x )＞0，此时f (x )在x ＝1处取得极大值，不合题意，当m ＝1时，f ′(x )＝(x －1)(3x－1)．当13<x <1时，f ′(x )<0；当x <13x >1时，f ′(x )>0，此时f (x )在x ＝1处取得极小值，符合题意，所以m＝1．(2)已知f (x )＝x 3＋3ax 2＋bx ＋a 2在x ＝－1处有极值0，则a ＋b ＝________．答案 11 解析 f ′(x )＝3x 2＋6ax ＋b ，由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ f ′(－1)＝0，f (－1)＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝1，b ＝3或⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝9，当a ＝1，b ＝3时，f ′(x )＝3x 2＋6x ＋3＝3(x ＋1)2≥0，∴f (x )在R 上单调递增，∴f (x )无极值，所以a ＝1，b ＝3不符合题意，当a ＝2，b ＝9时，经检验满足题意．∴a ＋b ＝11．(3)若函数f (x )的导数f ′(x )＝⎝⎛⎭⎫x －52(x －k )k (k ≥1，k ∈Z )，已知x ＝k 是函数f (x )的极大值点，则k ＝ ． 答案 1 解析 因为函数的导数为f ′(x )＝⎝⎛⎭⎫x －52(x －k )k ，k ≥1，k ∈Z ，所以若k 是偶数，则x ＝k ，不是极值点，则k 是奇数，若k <52，由f ′(x )>0，解得x >52或x <k ；由f ′(x )<0，解得k <x <52，即当x ＝k 时，函数f (x )取得极大值．因为k ∈Z ，所以k ＝1．若k >52，由f ′(x )>0，解得x >k 或x <52；由f ′(x )<0，解得52<x <k ，即当x＝k 时，函数f (x )取得极小值，不满足条件．(4)设函数f (x )＝ln x －12ax 2－bx ，若x ＝1是f (x )的极大值点，则a 的取值范围为________．答案 a >－1 解析 f (x )的定义域为(0，＋∞)，f ′(x )＝1x －ax －b ，由f ′(1)＝0，得b ＝1－a ，所以f ′(x )＝1x－ax ＋a －1＝－ax 2＋1＋ax －x x ＝－(ax ＋1)(x －1)x．①若a ≥0，当0<x <1时，f ′(x )>0，f (x )单调递增；当x >1时，f ′(x )<0，f (x )单调递减，所以x ＝1是f (x )的极大值点．②若a <0，由f ′(x )＝0，得x ＝1或x ＝－1a ．因为x ＝1是f (x )的极大值点，所以－1a >1，解得－1<a <0．综合①②得a 的取值范围是a >－1．(5)若函数f (x )＝ax 22－(1＋2a )x ＋2ln x (a >0)在区间⎝⎛⎭⎫12，1内有极大值，则a 的取值范围是( )A ．⎝⎛⎭⎫1e ，＋∞ B ．(1，＋∞) C ．(1，2) D ．(2，＋∞) 答案 C 解析 f ′(x )＝ax －(1＋2a )＋2x ＝ax 2－(2a ＋1)x ＋2x (a >0，x >0)，若f (x )在区间⎝⎛⎭⎫12，1内有极大值，即f ′(x )＝0在⎝⎛⎭⎫12，1内有解，且f ′(x )在区间⎝⎛⎭⎫12，1内先大于0，后小于0，则⎩⎪⎨⎪⎧f ′⎝⎛⎭⎫12>0，f ′(1)<0，即⎩⎪⎨⎪⎧14a －12(2a ＋1)＋212>0，a －(2a ＋1)＋2<0，解得1<a <2，故选C ．(6)若函数f (x )＝x 2－x ＋a ln x 在[1，＋∞)上有极值点，则实数a 的取值范围为 ；答案 (－∞，－1] 解析 函数f (x )的定义域为(0，＋∞)，f ′(x )＝2x －1＋a x ＝2x 2－x ＋a x，由题意知2x 2－x ＋a ＝0在R 上有两个不同的实数解，且在[1，＋∞)上有解，所以Δ＝1－8a >0，且2×12－1＋a ≤0，所以a ∈(－∞，－1]．(7)已知函数f (x )＝x (ln x －ax )有两个极值点，则实数a 的取值范围是________．答案 ⎝⎛⎭⎫0，12 解析 f (x )＝x (ln x －ax )，定义域为(0，＋∞)，f ′(x )＝1＋ln x －2ax ．由题意知，当x >0时，1＋ln x －2ax ＝0有两个不相等的实数根，即2a ＝1＋ln x x有两个不相等的实数根，令φ(x )＝1＋ln x x (x >0)，∴φ′(x )＝－ln x x 2．当0<x <1时，φ′(x )>0；当x >1时，φ′(x )<0，∴φ(x )在(0，1)上单调递增，在(1，＋∞)上单调递减，且φ(1)＝1，当x →0时，φ(x )→－∞，当x →＋∞时，φ(x )→0，则0<2a <1，即0<a <12．(8) (2021ꞏ全国乙)设a ≠0，若x ＝a 为函数f (x )＝a (x －a )2(x －b )的极大值点，则( )A ．a <bB ．a >bC ．ab <a 2D ．ab >a 2答案 D 解析 法一 (特殊值法)当a ＝1，b ＝2时，函数f (x )＝(x －1)2(x －2)，画出该函数的图象如图1所示，可知x ＝1为函数f (x )的极大值点，满足题意．从而，根据a ＝1，b ＝2可判断选项B ，C 错误；当a ＝－1，b ＝－2时，函数f (x )＝－(x ＋1)2(x ＋2)，画出该函数的图象如图2所示，可知x ＝－1为函数f (x )的极大值点，满足题意．从而，根据a ＝－1，b ＝－2可判断选项A 错误．所以当a >e 2时，在x ∈(－∞，－1)时，f ′(x )<0，f (x )单调递减，在x ∈(－1，x 1)时，f ′(x )>0，f (x )单调递增，在x ∈(x 1，x 2)时，f ′(x )<0，f (x )单调递减，在x ∈(x 2，＋∞)时，f ′(x )>0，f (x )单调递增．故实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫e 2，＋∞． 【对点训练】1．若函数f (x )＝(x ＋a )e x 的极值点为1，则a ＝( )A ．－2B ．－1C ．0D ．11．答案 A 解析 f ′(x )＝e x ＋(x ＋a )e x ＝(x ＋a ＋1)e x ．由题意知f ′(1)＝e(2＋a )＝0，∴a ＝－2．故选A ．2．已知函数f (x )＝x (x －c )2在x ＝2处有极小值，则实数c 的值为( )A ．6B ．2C ．2或6D ．02．答案 B 解析 由f ′(2)＝0可得c ＝2或6．当c ＝2时，结合图象(图略)可知函数先增后减再增，在x＝2处取得极小值；当c ＝6时，结合图象(图略)可知，函数在x ＝2处取得极大值．故选B ．3．已知函数f (x )＝ax 3＋bx 2＋cx －17(a ，b ，c ∈R )的导函数为f ′(x )，f ′(x )≤0的解集为{x |－2≤x ≤3}，若f (x )的极小值等于－98，则a 的值是( )A ．－8122B ．13C ．2D ．53．答案 C 解析 由题意，f ′(x )＝3ax 2＋2bx ＋c ，因为f ′(x )≤0的解集为{x |－2≤x ≤3}，所以a >0，且－2＋3＝－2b 3a ，－2×3＝c 3a ，则3a ＝－2b ，c ＝－18a ，f (x )的极小值为f (3)＝27a ＋9b ＋3c －17＝－98，解得a ＝2，b ＝－3，c ＝－36，故选C ．4．若函数f (x )＝x 3－2cx 2＋x 有极值点，则实数c 的取值范围为 ．4．答案 ⎝⎛⎭⎫－∞，－32∪⎝⎛⎭⎫32，＋∞ 解析 若函数f (x )＝x 3－2cx 2＋x 有极值点，则f ′(x )＝3x 2－4cx ＋1 ＝0有两个不等实根，故Δ＝(－4c )2－12＞0，解得c ＞32或c ＜－32c 的取值范围为⎝⎛⎭⎫－∞，－32∪⎝⎛⎭⎫32，＋∞． 5．设a ∈R ，若函数y ＝e x ＋ax ，x ∈R 有大于零的极值点，则实数a 的取值范围是________．5．答案 (－∞，－1) 解析 由y ′＝e x ＋a ＝0得x ＝ln (－a )(a <0)，显然x ＝ln (－a )为函数的极小值点，又ln (－a )>0，∴－a >1，即a <－1．6．若函数f (x )＝(2－a )⎣⎡⎦⎤(x －2)e x －12ax 2＋ax 在⎝⎛⎭⎫12，1上有极大值，则实数a 的取值范围为( ) A ．(e ，e) B ．(e ，2) C ．(2，e) D ．(e ，＋∞)6．答案 B 解析 令f ′(x )＝(2－a )(x －1)(e x －a )＝0，得x ＝ln a ∈⎝⎛⎭⎫12，1，解得a ∈(e ，e)，由题意知，当x ∈⎝⎛⎭⎫12，ln a 时，f ′(x )>0，当x ∈(ln a ，1)时，f ′(x )<0，所以2－a >0，得a <2．综上，a ∈(e ，2)．故选11．已知函数f (x )＝x ln x －12ax 2－2x 有两个极值点，则实数a 的取值范围是________．11．答案 ⎝⎛⎭⎫0，1e 2 解析 f (x )的定义域为(0，＋∞)，且f ′(x )＝ln x －ax －1．根据题意可得f ′(x )在(0，＋∞) 上有两个不同的零点，则ln x －ax －1＝0有两个不同的正根，从而转化为a ＝ln x －1x 有两个不同的正根，所以y ＝a 与y ＝ln x －1x的图象有两个不同的交点，令h (x )＝ln x －1x ，则h ′(x )＝2－ln x x 2，令h ′(x )>0得0<x <e 2，令h ′(x )<0得x >e 2，所以函数h (x )在(0，e 2)为增函数，在(e 2，＋∞)为减函数，又h (e 2)＝1e 2，x →0时，h (x )→－∞，x →＋∞时，h (x )→0，所以0<a <1e 2．12．已知函数f (x )＝x e x －a ．若f (x )有两个零点，则实数a 的取值范围是( )A ．[0，1)B ．(0，1)C ．⎝⎛⎭⎫0，1eD ．⎣⎡⎭⎫0，1e 12．答案 C 解析 f ′(x )＝1－x e x ，所以f ′(x )，f (x )的变化如下表： x(－∞，1) 1 (1，＋∞) f ′(x )＋ 0 － f (x ) 极大值 若a ＝0，x ＞0时，f (x )＞0，f (x )最多只有一个零点，所以a ≠0．若f (x )有两个零点，则1e －a ＞0，即a ＜1e ，结合a ＝0时f (x )的符号知0＜a ＜1e C ．。
极限与最值、极值练习题
极限与最值、极值练习题
本文档旨在提供一些关于极限与最值、极值练题的完整版指导。
以下是一些练题示例，供您练和巩固相关概念。
1. 极限计算题
问题 1
求函数 $f(x) = \frac{x^2 - 1}{x - 1}$ 的极限 $\lim_{x \to 1} f(x)$。
问题 2
已知函数 $g(x) = \sqrt{x^2 + 2x + 1} - x$，求 $\lim_{x \to -1}
g(x)$。
2. 极大值和极小值问题
问题 1
一边长为 $x$ 的长方形的周长为 $2x + 20$。
求这个长方形的
最大面积。
问题 2
已知函数 $h(x) = x^3 - 3x^2 + 2$，求函数在区间 $[-1, 3]$ 上的
最小值和最大值。
3. 极值问题
问题 1
已知函数 $k(x) = \frac{x^3}{3} - 3x^2 + 2x + 1$，求函数的极大值和极小值。
问题 2
求函数 $f(x) = |x - 2| - |x + 2|$ 的极大值和极小值。
总结
本文档提供了一些关于极限与最值、极值的练题以供练和参考。
通过完成这些练题，您可以加深对相关概念和问题的理解，并提升
在研究中遇到类似问题时的解决能力。
请注意，这些是练题的答案并不包含解题过程。
在实际研究中，我们鼓励您通过理论知识和解题技巧，自己尝试解答这些问题，并
与参考答案进行对比和验证。
祝您研究愉快！。
函数极值练习题
函数极值练习题函数极值问题是高中数学中经常考察的一类问题，它涉及到数学中的极大值和极小值。
通过解决这些问题，我们可以加深对函数的理解，并且培养我们的逻辑思维能力。
下面，我将给出一些函数极值练习题，帮助大家巩固相关知识。
练习题一：已知函数f(x) = 2x^3 - 3x^2 - 12x + 5，求f(x)的极值及对应的极值点。
解答：首先，我们需要求出函数f(x)的导数f'(x)。
对于多项式函数来说，求导的步骤比较简单，我们只需要按照幂次降低1的规律进行求导即可。
根据这个规律，我们可以得到函数f(x)的导函数f'(x) = 6x^2 - 6x - 12。
接下来，我们需要找出f'(x)的零点，也就是导函数等于0的点。
我们可以将f'(x) = 0转化为6x^2 - 6x - 12 = 0。
通过求解这个二次方程，我们可以得到它的解x1 ≈ -1.732和x2 ≈ 1.732。
然后，我们将求得的零点代入到f(x)中，得出对应的函数值。
即f(x1) ≈ 18.898和f(x2) ≈ -18.898。
因此，函数f(x)的极大值为18.898，对应的极大值点为x ≈ -1.732；函数f(x)的极小值为-18.898，对应的极小值点为x ≈ 1.732。
练习题二：已知函数g(x) = x^4 - 4x^2 + 4，求g(x)在定义域内的极值及对应的极值点。
解答：同样地，我们首先需要求出函数g(x)的导数g'(x)。
通过对g(x)进行求导，我们可以得到g'(x) = 4x^3 - 8x。
接下来，我们需要找出g'(x)的零点，也就是导函数等于0的点。
将g'(x) = 0转化为4x^3 - 8x = 0。
通过因式分解法，我们可以将它的因式x(2x-2)(2x+2)提取出来。
因此，导函数的零点是x = 0、x = 1和x = -1。
然后，我们将求得的零点代入g(x)中，得出对应的函数值。
高中数学同步练习 函数的极值
第3章 §1 第2课时 函数的极值A 级 基础巩固一、选择题1．关于函数的极值,下列说法正确的是( D ) A ．导数为零的点一定是函数的极值点 B ．函数的极小值一定小于它的极大值C ．f(x)在定义域内最多只能有一个极大值、一个极小值D ．若f(x)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内不是单调函数[解析] 对于f(x)＝x 3,f′(0)＝0,但x ＝0不是f(x)的极值点,故A 不正确．极小值也可能大于极大值,故B 错,C 显然不对．2．函数y ＝2x 3－6x 2－18x ＋7( A )A ．在x ＝－1处取得极大值17,在x ＝3处取得极小值－47B ．在x ＝－1处取得极小值17,在x ＝3处取得极大值－47C ．在x ＝－1处取得极小值－17,在x ＝3处取得极大值47D ．以上都不对[解析] y′＝6x 2－12x －18,令y′＝0,解得x 1＝－1,x 2＝3.当x 变化时,f ′(x),f(x)的变化情况见下表：∴当x 3．函数y ＝14x 4－13x 3的极值点的个数为( B )A ．0B ．1C ．2D ．3[解析] y′＝x 3－x 2＝x 2(x －1),由y′＝0得x 1＝0,x 2＝1. 当x 变化时,y′、y 的变化情况如下表故选4．已知实数a 、b 、c 、d 成等比数列,且曲线y ＝3x －x 3的极大值点坐标为(b,c),则ad 等于( A ) A ．2 B ．1 C ．－1D ．－2[解析] ∵a 、b 、c 、d 成等比数列,∴ad ＝bc, 又(b,c)为函数y ＝3x －x 3的极大值点, ∴c ＝3b －b 3,且0＝3－3b 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧b ＝1，c ＝2，或⎩⎪⎨⎪⎧b ＝－1，c ＝－2.∴ad ＝2.5．下面四图都是在同一坐标系中某三次函数及其导函数的图像,其中一定不正确．．．．．的序号是( B )A ．①②B ．③④C ．①③D ．①④[解析] 对于③,f(x)在原点附近为增函数,∴f′(x)>0,而图像中当x>0时,f′(x)<0,∴③一定不正确；对于④,同理,导函数开始应在x 轴上方,④一定不正确,故选B.6．(2019·福州高二检测)函数f(x)＝x ＋1x 的极值情况是( D )A ．当x ＝1时,极小值为2,但无极大值B ．当x ＝－1时,极大值为－2,但无极小值C ．当x ＝－1时,极小值为－2,当x ＝1时,极大值为2D ．当x ＝－1时,极大值为－2；当x ＝1时,极小值为2 [解析] 函数定义域为{x|x≠0}, ∵f′(x)＝1－1x 2,令f′(x)＝0,解x ＝±1,∴函数f(x)在(－∞,－1)和(1,＋∞)上单调递增,在(－1,0)和(0,1)上单调递减,当x ＝－1时,极大值为－2,当x ＝1时,极小值为2.选D.二、填空题7．函数y ＝xe x在其极值点处的切线方程为y ＝－1e.[解析] y ＝f(x)＝xe x ⇒f ′(x)＝(1＋x)e x,令f ′(x)＝0⇒x ＝－1,此时f(－1)＝－1e ,函数y ＝xe x在其极值点处的切线方程为y ＝－1e.8．已知f(x)＝13x 3－a 2x 2＋2x ＋1,x 1,x 2是f(x)的两个极值点,且0<x 1<1<x 2<3,则实数a 的取值范围为(3,113).[解析] f ′(x)＝x 2－ax ＋2, ∴x 1,x 2是f ′(x)＝0的两个根, 由0<x 1<1<x 2<3,结合二次函数的性质得： ⎩⎪⎨⎪⎧f ′(0)＝2>0，f ′(1)＝1－a ＋2<0，f ′(3)＝9－3a ＋2>0.解得3<a<113.三、解答题9．(2018·天津文,20)设函数f(x)＝(x －t 1)(x －t 2)(x －t 3),其中t 1,t 2,t 3∈R,且t 1,t 2,t 3是公差为d 的等差数列．(1)若t 2＝0,d ＝1,求曲线y ＝f(x)在点(0,f(0))处的切线方程； (2)若d ＝3,求f(x)的极值．[解析] (1)由已知,可得f(x)＝x(x －1)(x ＋1)＝x 3－x,故f ′(x)＝3x 2－1.因此f(0)＝0,f ′(0)＝－1.又因为曲线y ＝f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y －f(0)＝f ′(0)(x－0),故所求切线方程为x ＋y ＝0.(2)由已知可得f(x)＝(x －t 2＋3)(x －t 2)(x －t 2－3)＝(x －t 2)3－9(x －t 2)＝x 3－3t 2x 2＋(3t 22－9)x －t 32＋9t 2. 故f ′(x)＝3x 2－6t 2x ＋3t 22－9.令f ′(x)＝0,解得x ＝t 2－3或x ＝t 2＋ 3. 当x 变化时,f ′(x),f(x)的变化情况如下表：函数f(x)的极小值为f(t 2＋3)＝(3)3－9×3＝－6 3. 10．(2018·北京文,19)设函数f(x)＝[ax 2－(3a ＋1)x ＋3a ＋2]e x. (1)若曲线y ＝f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为0,求a ； (2)若f(x)在x ＝1处取得极小值,求a 的取值范围． [解析] (1)解：因为f(x)＝[ax 2－(3a ＋1)x ＋3a ＋2]e x,所以f ′(x)＝[ax 2－(a ＋1)x ＋1]e x, f ′(2)＝(2a －1)e 2.由题设知f ′(2)＝0,即(2a －1)e 2＝0,解得a ＝12.(2)解：由(1)得f ′(x)＝[ax 2－(a ＋1)x ＋1]e x＝(ax －1)(x －1)e x.若a>1,则当x ∈1a ,1时,f ′(x)<0；当x ∈(1,＋∞)时,f ′(x)>0. 所以f(x)在x ＝1处取得极小值． 若a≤1,则当x ∈(0,1)时,ax －1≤x－1<0, 所以f ′(x)>0.所以1不是f(x)的极小值点． 综上可知,a 的取值范围是(1,＋∞)．B 级 素养提升一、选择题1．(2019·日照高二检测)已知函数f(x)＝e x(sinx －cosx),x ∈(0,2017π),则函数f(x)的极大值之和为( B )A.e 2π(1－e 2016π)e 2π－1B.e π(1－e 2016π)1－e 2πC.e π(1－e 1008π)1－e2πD.e π(1－e 1008π)1－eπ[解析] f ′(x)＝2e xsinx,令 f ′(x)＝0得sinx ＝0,∴x ＝kπ,k ∈Z,当2kπ<x<2kπ＋π时,f ′(x)>0,f(x)单调递增,当(2k －1)π<x<2kπ时,f ′(x)<0,f(x)单调递减,∴当x ＝(2k ＋1)π时,f(x)取到极大值,∵x ∈(0,2017π), ∴0<(2k ＋1)π<2017π,∴0≤k<1008,k ∈Z.∴f(x)的极大值之和为S ＝f(π)＋f(3π)＋f(5π)＋…＋f(2015π)＝e π＋e 3π＋e 5π＋…＋e 2015π＝e π[1－(e 2π)1008]1－e2π＝e π(1－e 2016π)1－e2π,故选B. 2．对于三次函数f(x)＝ax 3＋bx 2＋cx ＋d(a≠0),给出定义：设f ′(x)是函数y ＝f(x)的导数,f″(x)是f ′(x)的导数,若方程f″(x)＝0有实数解x 0,则称点(x 0,f(x 0))为函数y ＝f(x)的“拐点”．某同学经过探究发现：任何一个三次函数都有“拐点”；任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心．设函数g(x)＝13x 3－12x 2＋3x －512,则g(12017)＋g(22017)＋…＋g(20162017)＝( B )A ．2015B ．2016C ．2017D ．2018[解析] 函数的导数g′(x)＝x 2－x ＋3, g″(x)＝2x －1,由g″(x 0)＝0得2x 0－1＝0,解得x 0＝12,而g(12)＝1,故函数g(x)关于点(12,1)对称,∴g(x)＋g(1－x)＝2,故设g(12017)＋g(22017)＋…＋g(20162017)＝m,则g(20162017)＋g(20152017)＋…＋g(12017)＝m,两式相加得2×2016＝2m,则m ＝2016.故选B. 二、填空题3．已知函数y ＝x 3＋ax 2＋bx ＋27在x ＝－1处有极大值,在x ＝3处有极小值,则a ＝－3,b ＝－9.[解析] y′＝3x 2＋2ax ＋b,方程y′＝0有根－1及3,由韦达定理应有⎩⎪⎨⎪⎧－1＋3＝－2a3，－3＝b3.∴⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－3，b ＝－9.经检验a ＝－3,b ＝－9符合题意．4．已知偶函数y ＝f(x),对于任意的x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0，π2满足f ′(x)cos x ＋f(x)sinx>0(其中f ′(x)是函数f(x)的导函数),则下列不等式中成立的有②③④.①2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π3<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4 ②2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π4③f(0)<2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π4 ④f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6<3f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3[解析] 令g(x)＝f (x )cosx,由已知得g′(x)＝f ′(x )cosx ＋f (x )sinx cos 2x >0,∴g(x)＝f (x )cosx 在⎣⎢⎡⎭⎪⎫0，π2上单调递增,故得g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3>g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,g(0)<g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4, 即2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,f(0)<2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,∴2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π4,①错误,②正确；③正确；又g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6<g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6cos π6<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3cosπ3,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6<3f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,④正确． 三、解答题5．(2018·全国卷Ⅲ理,21)已知函数f(x)＝(2＋x ＋ax 2)ln(1＋x)－2x. (1)若a ＝0,证明：当－1＜x ＜0时,f(x)＜0；当x ＞0时,f(x)＞0； (2)若x ＝0是f(x)的极大值点,求a.[解析] (1)证明：当a ＝0时,f(x)＝(2＋x)ln(1＋x)－2x, f ′(x)＝ln(1＋x)－x 1＋x.设函数g(x)＝f ′(x)＝ln(1＋x)－x 1＋x ,则g′(x)＝x(1＋x )2.当－1＜x ＜0时,g′(x)＜0；当x ＞0时,g′(x)＞0,故当x ＞－1时,g(x)≥g(0)＝0,且仅当x ＝0时,g(x)＝0,从而f ′(x)≥0,且仅当x ＝0时,f ′(x)＝0.所以f(x)在(－1,＋∞)单调递增．又f(0)＝0,故当－1＜x ＜0时,f(x)＜0；当x ＞0时, f(x)＞0.(2)解：(ⅰ)若a≥0,由(1)知,当x ＞0时,f(x)≥(2＋x)ln(1＋x)－2x ＞0＝f(0), 这与x ＝0是f(x)的极大值点矛盾． (ⅱ)若a ＜0,设函数h(x)＝f (x )2＋x ＋ax 2＝ln(1＋x)－2x2＋x ＋ax2.由于当|x|＜min ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1，1|a|时,2＋x ＋ax 2＞0, 故h(x)与f(x)符号相同．又h(0)＝f(0)＝0,故x ＝0是f(x)的极大值点, 当且仅当x ＝0是h(x)的极大值点． h′(x)＝11＋x －2(2＋x ＋ax 2)－2x (1＋2ax )(2＋x ＋ax 2)2＝x 2(a 2x 2＋4ax ＋6a ＋1)(x ＋1)(ax 2＋x ＋2)2.若6a ＋1＞0,则当0＜x ＜－6a ＋14a ,且|x|＜f′min ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1，1|a|时,h′(x)＞0,故x ＝0不是h(x)的极大值点．若6a ＋1＜0,则a 2x 2＋4ax ＋6a ＋1＝0存在根x 1＜0,故当x ∈(x 1,0),且|x|＜min ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1，1|a|时,h′(x)＜0, 所以x ＝0不是h(x)的极大值点．若6a ＋1＝0,则h′(x)＝x 3(x －24)(x ＋1)(x 2－6x －12)2,则当x ∈(－1,0)时,h′(x)＞0；当x ∈(0,1)时,h′(x)＜0. 所以x ＝0是h(x)的极大值点,从而x ＝0是f(x)的极大值点． 综上,a ＝－16.6．已知函数f(x)＝12x 2＋alnx.(1)若a ＝－1,求函数f(x)的极值,并指出是极大值还是极小值；(2)若a ＝1,求证：在区间[1,＋∞)上,函数f(x)的图像在函数g(x)＝23x 3的图像的下方．[解析] (1)由于函数f(x)的定义域为(0,＋∞), 当a ＝－1时,f ′(x)＝x －1x ＝(x ＋1)(x －1)x ,令f ′(x)＝0得x ＝1或x ＝－1(舍去),当x ∈(0,1)时,f ′(x)<0,因此函数f(x)在(0,1)上单调递减, 当x ∈(1,＋∞)时,f ′(x)>0,因此函数f(x)在(1,＋∞)上单调递增, 则x ＝1是f(x)的极小值点,所以f(x)在x ＝1处取得极小值为f(1)＝12.(2)设F(x)＝f(x)－g(x)＝12x 2＋lnx －23x 3,则F ′(x)＝x ＋1x －2x 2＝－2x 3＋x 2＋1x＝－(x －1)(2x 2＋x ＋1)x ,当x>1时,F ′(x)<0,故f(x)在区间[1,＋∞)上单调递减, 又F(1)＝－16<0,∴在区间[1,＋∞)上,F(x)<0恒成立, 即f(x)<g(x)恒成立．因此,当a ＝1时,在区间[1,＋∞)上,函数f(x)的图像在函数g(x)图像的下方．C 级 能力拔高设函数f(x)＝x 3－92x 2＋6x －a.(1)对于任意实数x, f′(x)≥m 恒成立,求m 的最大值； (2)若方程f(x)＝0有且仅有一个实根,求a 的取值范围． [解析] (1)f′(x)＝3x 2－9x ＋6＝3(x －1)(x －2),由题意可知当x ∈(－∞,＋∞)时,f′(x)≥m 恒成立,即3x 2－9x ＋(6－m)≥0恒成立,所以Δ＝81－12(6－m)≤0,解得m≤－34,即m 的最大值为－34.(2)因为当x<1时,f′(x)>0；当1<x<2时,f′(x)<0； 当x>2时,f′(x)>0,所以当x ＝1时,f(x)取极大值f(1)＝52－a ；当x ＝2时,f(x)取极小值f(2)＝2－a.故当f(2)>0或f(1)<0时,f(x)＝0仅有一个实根, 解得a<2或a>52.。
高考数学复习专题练习22---函数的极值与最值
axa>12，当 x∈(－2,0)时，f (x)的最小值为 1，则 a 的值为(
)
A．1 B．2 C．3 D．－1
12．已知函数 f (x)＝22mx2x－ex4－x，1，x>x0≤，0， 若不等式 f (x)＋m≥0 对任意实数 x 恒成 立，其中 m>0.则( )
e A．m 的最小值为e－2
3/8
6/8
即直线 y＝－2ax 与函数 y＝ex 的图象有两个交点， 设函数 g(x)＝kx 与函数 h(x)＝ex 的图象相切，切点为(x0，y0)， 作函数 y＝ex 的图象，
因为
h′(x)＝ex，则 ex0
＝k，所以xy00＝
ex0 x0
＝k＝ ex0
，
解得 x0＝1，即切点为(1，e)，此时 k＝e， 由图象知直线 y＝－2ax 与函数 y＝ex 的图象有两个交点时，
B．3 或－9
C．3
D．－3
3．(2019·哈尔滨市第六中学期末)若函数 f (x)＝ex－ax－a2 在 R 上有小于 0 的极值
点，则实数 a 的取值范围是( )
A．(－1,0)
B．(0,1)
C．(－∞，－1)
D．(1，＋∞)
4．函数 f (x)＝(2x2－tx)ex(t 为常数且 t>0)的图象大致为( )
1 ∴0<a<2，
1 令 f′(x)>0，则 0<x<a，
∴f (x)在0，1a 上单调递增；
1 令 f′(x)<0，则 x>a，
∴f (x)在1a，2 上单调递减．
∴f (x)max＝f 1a＝ln1a－a·1a＝－1，∴ln1a＝0，得 a＝1.]
12．A [由 f (x)＝22mx2x－ex4－x，1，x>x0≤，0， 当 x≤0 时，f′(x)＝2mex＋2mxex ＝2(1＋x)mex，
函数的极值与最大(小)值
函数的极值与最大（小）值一、单选题1．（2021·全国·高二课时练习）若函数()32f x x ax x =++（x ∈R ）不存在极值点，则实数a 的取值范围是（ ）A ．((),3,−∞+∞B ．(),3,⎡−∞+∞⎣C ．(D ．⎡⎣2．（2021·全国·高二课时练习）已知函数()f x 的导函数为()'f x ，则“()00f x '=”是“函数()f x 在0x x =处有极值”的（ ） A ．充分不必要条件 B ．必要不充分条件 C ．充要条件D ．既不充分又不必要条件3．（2021·湖北·高三月考）已知函数()33f x x x =−，若函数()f x 在区间()2,8m m −上有最大值，则实数m的取值范围为（ ）A ．(3,−B ．()3,1−−C ．()D ．[)2,1−4．（2021·四川成都·高三月考（理））已知定义在R 上的函数()f x 的部分图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）A ．()f x 有极小值B ．()f x 有最大值C ．()f x 是奇函数D ．()f x 是偶函数5．（2021·湖南·高三月考）已知f (x )＝13x 3＋(a －1)x 2＋x ＋1没有极值，则实数a 的取值范围是（ ）A ．[0，1]B ．(－∞，0]∪[1，＋∞)C ．[0，2]D ．(－∞，0]∪[2，＋∞)6．（2021·全国·高二课前预习）连续函数()y f x =在[],a b 上（ ） A ．极大值一定比极小值大 B ．极大值一定是最大值 C ．最大值一定是极大值 D ．最大值一定大于极小值7．（2021·全国·高二课时练习）函数f (x )的定义域为开区间(a ，b )，其导函数()'f x 在(a ，b )内的图象如图所示，则函数f (x )在开区间(a ，b )内的极大值点有（ ）A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个8．（2021·辽宁丹东·高三期中）当11x −≤≤时，331ax x ≥−，则a 的取值范围为（ ） A ．(],4−∞ B ．[]2,4 C ．[)2,+∞ D ．{}4二、多选题9．（2021·全国·高二课时练习）（多选）函数()xf x x =（0x >），我们可以作变形：()ln ln e e xx x x x f x x ===，所以()x f x x =可看作是由函数()e t p t =和()ln g x x x =复合而成的，即()xf x x =（0x >）为初等函数．对于初等函数()1x h x x =（0x >）的说法正确的是（ ） A ．无极小值 B ．有极小值1 C ．无极大值D ．有极大值1e e10．（2021·全国·高二课时练习）（多选）已知函数()3223f x x x x =−+−，若过点()1,P m −（m Z ∈）可作曲线()y f x =的三条切线，则m 的值可以为（ ） A ．4B ．5C ．6D ．711．（2021·全国·高二课时练习）（多选）如图为函数()f x 的导函数的图象，则下列判断正确的是（ ）A ．()f x 在1x =处取得极大值B ．1x =−是()f x 的极小值点C ．()f x 在()2,4上单调递减，在()1,2−上单调递增D ．2x =是()f x 的极小值点12．（2021·山东·高三月考）定义在(0,)+∞上的函数()f x 满足()212()f x xf x x '+=，(1)0f =，则下列说法正确的是（ ）A ．()f x 在x =12eB ．()f x 有两个零点C ．若21()f x k x <−在(0,)+∞上恒成立，则e2>kD ．(1)f f f <<三、填空题 13．（2021·陕西·西安中学高三月考（理））已知函数()cos f x x x x =−，则()f x 在区间[0,]π上的最大值是________.14．（2021·河南·高三月考（理））若函数()3221f x x ax a x =−−+的极小值为4,−则整数a =___________.15．（2021·吉林·长春十一高高三月考（理））已知函数()1ln x f x x +=在区间()3,40a a a ⎛⎫+> ⎪⎝⎭上存在极值，则实数a 的取值范围是_________．16．（2021·河北省唐县第一中学高三月考）已知关于x 的不等式()e1ln 1xxx x λλ+>+在()0,∞+上恒成立，则实数λ的取值范围为_________．四、解答题17．（2021·江苏仪征·高二期中）已知函数()2ln f x a x bx x =++在1x =处的切线方程620x y −−=． （1）求a ，b 的值；（2）求()f x 的单调区间与极小值．18．（2021·四川·内江市教育科学研究所高二期末（文））已知函数()3f x ax bx =+在1x =处有极值2．（1）求a ，b 的值；（2）求函数()f x 在区间12,2⎡⎤−⎢⎥⎣⎦上的最值．19．（2021·全国·高二课时练习）已知2()(1)e x f x x =−，求()f x 的极值点以及极值、最值点以及最值．20．（2021·全国·高二单元测试）在①()f x 的图象在点()()0,0f 处的切线斜率为1；②()10f '=；③()f x 有两个极值点-1，1这三个条件中任选一个补充在下面的问题（1）中，并加以解答.已知()()2e 12x m f x x x =−+. （1）若______，求实数m 的值；注：如果选择多个条件分别解答，按第一个解答计分. （2）若0m >，讨论()f x 的单调性.21．（2021·全国·高三期中）已知函数()()1ln 0f x a x a x=+>. （1）求函数()f x 的极值；（2）是否存在实数a ，使得函数()f x 在区间[]1,e 上的最小值为2e？若存在，求出a 的值；若不存在，请说明理由.22．（2021·吉林吉林·高三月考（理））已知函数()2x x f x e=，()ln a g x x x =+()0a >. （1）求函数()f x 的极值；（2）()1,0x ∀∈−∞，()20,x ∃∈+∞，使()()12f x g x =成立，求a 的取值范围.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
练习题（二）答案
一、1、区间端点及极值点；
2、最大值 y(4) 80, 最小值 y(1) 5 ；
3、10,6； 4、arctan , f
p
,[0, p) ；
cos sin 2
5、
8p , 3
V
R3 24p 2
4p24 6 ,(0,2p).
二、 x 3 时函数有最小值 27.
二、求函数 y x 2 54 (x 0 )的最值 . x
三、求数列
n10 2n
的最大项
.
四、要造一圆柱形油灌，体积为 V ，问底半径r
和高
h 等于多少时，才能使表面积最小？这时底直径与
高的比是多少？
五、由 y x 2 , y 0 , x a (a 0)围成一曲边三角形 OAB ，在曲线弧OB 上求一点，使得过此点所作曲 线 y x 2 的切线与OA ，OB 围成的三角形面积最大.
4、已知函数
f
(
x)
x3x
,
x
0
当 x _______ 时，
x 1, x 0
y ________ 为极 小 值 ； 当 x ________ 时 ，
y ________ 为极 大值.
二、求下列函数的极值：
1、 y e x cos x；
1
2、y x x ；
则x 0 为 f ( x)的极值点.
练习题（一）答案
一、1、局部；
2、 f ( x0 ) 0；
3、(1,2),无；
4、
,
(
1
)
3 e
,0,1;
ee
二、1、极大值y(p 2kp)
2
e
p 4
2 kp
,极小值
4
2
p y(
(2k
1)p)
2
e
p ( 2k 1)p 4
(k
练 习 题（一）
一、填空题： 1、极值反映的是函数的 ________性质.
2、若函数 y f ( x) 在x x0 可导，则它在点x0 处到
得极值的必要条件中为___________.
2
3、函 数 y 2 ( x 1)3 的 极 值 点 为 ________ ；
1
y 3 2( x 1)3 的极值为__________.
三、14.
四、r 3 v , h 23 v ;
2p
2p
五、(2 a, 4 a2 ). 39
d : h 1 :1.
0,±1,±2,L)；
4
2
1
2、极大值y(e) e e ；
3、极小值y(0) 1；
4、极小值y(0) 0.
练 习 题（二）
一、填空题： 1、最值可_____________处取得. 2、函数 y 2x 3 3x 2 ( 1 x 4)的最大值为____ _____；最小值为__________. 3、函数 y 100 x 2 在[0,8]上的最大值为______ ______；最小值为___________. 4、设有重量为 5kg 的物体，置于水平面上，受力f 的作用而开始移动，摩擦系数 =0.25，问力f 与
水平线的交角 为_____时，才可使力f 的大小为
最小，则此问题的目标函数为______________， 讨论区间为_____________.
5、从一块半径为R 的圆缺片上挖去一个扇形做成一个
漏斗，问留下的扇形的中心角为_________时，做
成的漏斗的容积为最大？此问题的目标函数为
________________考察区间为_______________.
3、方程e x2 y y 0所确定的函数y f ( x) ；
4、 y
e
1 x2
,
x
0.
0, x 0
三、证明题：
1、如果 y ax3 bx2 cx d 满 足条b2 3ac 0 ，
则函数无极值.
2、设 f ( x)是有连续的二阶导数的偶函数 f ( x) 0，