高中数学导数的应用——极值与最值专项训练题(全)

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2021年02月08日 02:41
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2021年2月8日发(作者:fanr)


高中数学专题训练



导数的应用——极值与最值



一、选择题



1


1



函数


y



ax


3



b x


2


取得极大值和极小值时的


x


的值分别为


0



3< /p>




(




)


A


.< /p>


a



2


b



0









B



2


a



b



0


C



2

< p>
a



b



0















D



a



2


b



0


答案



D


解析



y




3


ax< /p>


2



2


bx


,据题意,



1


0



3


是方程


3


ax


2



2< /p>


bx



0


的两根



2


b


1


∴-


3


a



3




< p>
a



2


b



0.


2


.当函数


y



x


·


2


x


取极小值时,


x



(




)


1


1


A.


ln2








B


.-


ln2



C


.-


ln2




D



ln2


答案



B


解析




y< /p>



x


·


2


x



y


< p>


2


x



x


·


2


x

·


ln2



y

< br>′



0



2


x


(1



x


·


ln2)



0


1



2


x



0


,∴


x


=-


ln2



3


.函数


f


(


x


)



x


3< /p>



3


bx



3


b



(0,1)


内有极小值,则


(




)


A


.< /p>


0



b



1



B



b



1


1

< p>
C



b



0



D


< br>b



2



答案



A


解析



f


(< /p>


x


)



(0,1 )


内有极小值,



f

< br>′


(


x


)



3


x


2



3


b



(0, 1)


上先负后正,



f



(0)


=-


3


b



0


< br>



b



0



f



( 1)



3



3


b



0


,∴< /p>


b



1


综上,


b


的范围为


0



b



1


4



连续函数


f


(


x


)


的导函数为

f



(


x


)




(


x< /p>



1)·


f


′< /p>


(


x


)>0


,< /p>


则下列结论中正确的



(




)


A

< br>.


x


=-


1

一定是函数


f


(


x


)


的极大值点



B

< p>


x


=-


1


一定是函数


f


(


x


)


的极小值点



C



x


=-


1


不是函数


f


(


x


)


的极值点



D< /p>



x


=-


1


不一定是函数


f


(


x


)


的极值点



答案



B


解析



x


>< /p>



1


时,


f



(


x


)>0 < /p>


x


<



1


时,


f



(


x


)<0


∴连续函数


f


(


x


)


在< /p>


(




,-


1)


单减,在


(



1


,+



)< /p>


单增,∴


x


=-


1


为极小


值点.


x


3


2


5


.函数


y



3



x



3


x< /p>



4



[0,2 ]


上的最小值是


(




)


17


1 0


A


.-


3











B


.-


3



64


C


.-


4



D


.-


3



答案



A


解析



y


′< /p>



x


2



2


x



3.



y



< p>
x


2



2


x



3


0



x


=-


3



x



1


为极值点.




x



[0,1]


时,


y



<0.



x



[1,2]


时,


y



>0


,所以当


x



1


时,函数取 得极小


值,也为最小值.



17


∴当


x



1


时,


y


min


=-


3


.


6


.函数< /p>


f


(


x


)


的导函数


f



(


x


)


的图象,如右图所示,则


(




)


A



x


1


是最小值点



B



x



0

是极小值点



C



x



2


是极小值点

< p>


D


.函数


f

< p>
(


x


)



(1,2)


上单增



答案



C


解析



由导数图象可知,


x



0


< br>x



2


为两极值点,

< p>
x



0


为极大值点,


x



2


为极小值点 ,选


C.


1


7


7


.已知函数


f


(

< br>x


)



2


x


3



x


2



2


x


,则< /p>


f


(



a


2


)



f

< p>
(



1)


的大小关系为< /p>


(




)


A



f


(



a


2


)



f


(


< br>1)


B



f

< br>(



a


2


)<


f


(



1)


C



f


(



a


2


)< /p>



f


(



1)


D



f


(



a


2

< p>
)



f


(



1)


的大小关系不确定



答案



A


3


7


解析


< /p>


由题意可得


f



(


x


)



2< /p>


x


2



2


x



2


.


1


7



f



(


x


)

< br>=


2


(3


x


7)(


x


1)



0


,得

x


=-


1



x



3


.


7



x


<


-< /p>


1


时,


f


(


x


)


为增函数;当-


1<


x


<


3


时,


f


(


x


)


为减函数.所以


f


(

< br>-


1)


是函数


f


(


x


)


(





0]


上的最大值,又因为-


a


2



0


,故


f


(



a


2


)



f


(

< br>-


1)



8


.函数


f


(

x


)



e



x


·


x


,则


(




) < /p>


1


A


.仅有极小值



2


e


1


B


.仅有极大值



2

e


1


C


.有极小值


0


,极大值



2


e



D


.以上皆不正确



答案



B


解析



f


′< /p>


(


x


)


=-


e



x


·


x



1



f



(


x

< br>)



0


,得

x



2


.


1



x


>


2


时,


f



(< /p>


x


)<0



< /p>


1



x


<


2


时,


f



(


x


)>0.


1


1


1


1


1



x



2


时取极大值,


f


(


2


)



·


2

< p>


.


e


2


e


二、填空题



9


.若


y



a

< p>
ln


x



bx

< p>
2



x



x



1


x



2


处有极值,则


a



________


,< /p>


b



________.


2


1


答案




3




6



a


解析



y< /p>




x



2


bx



1.


2


a



2


b



1



0


a


=-





3



由已知


a


,解得




1


4


b



1



0




2< /p>




b


=-


6


1


2


x


·


e



x



e



x

< br>(



x



1



2


x


)



e



x


·


.


2


x


2


x


1




1


3


10< /p>


.已知函数


f


(


x


)



x


-< /p>


bx


2



c


(


b



c


为常数


)


.当


x



2


时,函数


f


(


x


)


取得极


3


值,若函数


f


(


x


)


只有三个零点,则实数

< p>
c


的取值范围为


________


4


答案



0<


c


<


3



1


解析



∵< /p>


f


(


x


)



3


x


3

< p>


bx


2



c


,∴


f



(


x


)


x


2



2


bx


,∵


x



2


时,


f


(


x


)


取得极值,



2


2



2


b


×


2



0


,解得


b



1.


∴当


x



(0 ,2)


时,


f


(


x


)


单调递减,当


x



(




0)



x


(2


,+


)


时,


f


(


x


)



调递增.



f


(


x


)



0


有< /p>


3


个实根,



f



0




c


>0




4




,解得


0<


c


<



1


3


2


3


f



2


< br>=


×


2



2



c


<0




3



11


.设


m



R< /p>


,若函数


y



e


x



2


mx< /p>


(


x



R


)


有大于零的极值点,则


m

< br>的取值范


围是


________




1


答案



m


<



2



解析



因为函数


y



e


x



2


mx


(


x



R


)

< p>
有大于零的极值点,


所以


y




e


x



2


m



0


有大于


0


的实根.令


y


1



e


x



y


2


=-< /p>


2


m


,则两曲线的交点必在第一象限.由 图象


1


可得-


2


m


>1


,即


m


<



2


.



12


.已知函数


f

(


x


)



x


3



px


2



qx


的图象与


x


轴相切于


(1,0)


,则极小值为


________




答案



0


解析



f


′< /p>


(


x


)



3


x


2


< p>
2


px



q




由题知


f



(1)



3



2


p


< br>q



0.


< br>f


(1)



1

< br>-


p



q



0




联 立方程组,解得


p



2



q


=-


1.



f


(


x

< br>)



x


3



2


x


2



x



f



(


x


)



3


x


2



4


x



1.



f



(

< br>x


)



3


x


2



4


x



1



0




1


解得


x



1


< p>
x



3




经检验知


x



1


是函数的极小值点,




f


(


x


)


极小值



f


(1)



0.


三、解答题



13


设函数


f


(

x


)



sin

x



cos


x


x



1,0


x



2


π



求函数


f


(


x


)


的单调区间与极值.

< p>


解析




f


(


x


)

< br>=


sin


x


< br>cos


x



x

< br>+


1,0



x

< br><


2


π





f



(


x


)



cos


x



sin


x



1




π


于是


f



(


x


)


< p>
1



2sin(


x



4


)


< p>


π


2


3


π



f


(


x


)



0


,从而


sin(


x

< br>+


4


)


=-

2


,得


x



π


,或


x



2


.



x


变 化时,


f



(


x


)



f


(< /p>


x


)


的变化情况如下表:



3


π


3

π


3


π


x


π



(0


,< /p>


π


)



(


π



2


)

< p>



(


2


2



2


π

)


0



0



f



(


x


)









3


f


(


x


)



单调递增



π



2



单调递减



单调递增



2


π



3


π


因此,


由上表知


f


(


x


)


的单 调递增区间是


(0



π


)



(


2


2


π


)



单调递减区间是


(


π



3


π


3

π


3


π


)


,极小值为


f


(


2

2


)



2


,极大值为


f


(


π

)



π



2.


14


.设函数


f


(


x


)


6


x


3



3(


a



2)


x


2



2


ax


.


(1)



f


(


x


)


的两 个极值点为


x


1


x


2


,且


x


1


x


2



1


,求实数


a


的值;


(2)


是否存在实数


a


,使得


f


(


x


)



(


-∞,+∞


)


上的单调函数?若存在,求出


a


的值;若不存在,说明理由.



解析



f


′< /p>


(


x


)



18


x


2



6(


a



2)


x



2


a


.


2


a


(1)

< p>
由已知有


f



(


x


1


)



f



(


x

< br>2


)



0


,从而


x


1


x


2



18



1


,所以


a



9




(2)


由于


Δ



36(


a



2)


2



4


×


18


×


2


a



36(


a


2



4)> 0




所以不存在实数


a


,使得


f


(


x


)



(



,+



)


上的单调函数.



15

< p>
.已知定义在


R


上的函数


f


(


x


)


=< /p>


x


2


(


ax



3)


,其中


a< /p>


为常数.



(1)



x



1


是 函数


f


(


x


)


的一个极值点,求


a


的值;

< p>


(2)


若函数


f


(


x


)


在区间


(



1,0)


上是增 函数,求


a


的取值范围.



解析



(1)


f


(


x


)


=< /p>


ax


3



3


x


2



f



(


x


)



3


ax


2



6


x


3


x


(


ax



2)





x



1


是< /p>


f


(


x


)


的一个极值点,∴


f



(1)



0


,∴

a



2.

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