高中数学导数与函数的极值、最值 (含解析)

玛丽莲梦兔
531次浏览
2021年02月08日 02:45
最佳经验
本文由作者推荐

一马当先近义词-

2021年2月8日发(作者:刷广告)


限时规范训练


(


限时练


·


夯基练


·


提能练

)


A


级



基础夯实练



1


.


(2018·


聊城二模


)


下列函数中,既是奇函数又存在极值的是


(




)


A


.< /p>


y


=


x


3










B


.


y


=


ln(


-


x


)


C


.


y


=

< p>
x


e




-


x





2


D


.


y


=


x


+



x


解析:


选


D.


由题可知,


B


,< /p>


C


选项中的函数不是奇函数;


A


选项


中,函数


y


=


x


3


单调递增


(< /p>


无极值


)


;


D< /p>


选项中的函数既为奇函数又存


在极值.



2


.函数


f


(


x


)


=


x


2


-


5


x


+


2e


x


的极值点所在 的区间为


(




)


A


.


(0


,


1)




C


.


(1


,< /p>


2)




B< /p>


.


(


-


1


,


0)


D


.


(


-


2


,-


1)


解析:


选


A.< /p>


∵


f


′


(


x


)


=


2

< p>
x


-


5


+


2e


x


为增函数,


f


′


(0)


=-


3


<


0


,


f

< p>
′


(1)


=


2e


-


3


>


0


,



∵


f

< br>′


(


x


)


=


2


x


-


5


+


2e


x


的零 点在区间


(0


,


1)

< br>上,∴


f


(


x

< br>)


=


x


2


-


5


x


+


2 e


x


的极值点在区间


(0


,


1)


上.



3


.


已知


e


为自然对数的底数,


设函数


f


(


x


)


=


(e


x


-


1)(


x


-


1)


k


(< /p>


k


=


1


,


2)


,则


(




)


A


.当


k


=


1


时,< /p>


f


(


x


)


在


x


=


1

< p>
处取得极小值



B


.当< /p>


k


=


1


时,


f


(


x


)


在


x


=


1


处取得极大值



C


.当


k


=


2


时,


f


(


x


)

< p>
在


x


=


1


处取得极小值



D


.当


k


=


2


时,


f


(


x


)


在


x


=


1

< br>处取得极大值




第



1


页



共



12


页



解 析:


选


C.


当


k


=


1


时,


f


′


(


x


)


=


e


x


·


x


-


1


,


f


′


(1)


≠


0


,



∴

< br>x


=


1


不是

f


(


x


)


的极值点.



当


k

=


2


时,


f


′


(


x


)


=


(


x


-


1)(


x


e


x


+


e


x


-


2)


,



显然


f


′(1)


=


0


,且在< /p>


x


=


1


附近的左 侧


f


′(


x


)


<


0


,



当


x


>


1


时,


f


′


(

< p>
x


)


>


0


,



∴


f

(


x


)


在


x


=


1


处取得极小值.故选

< p>
C.


4


.


设函数


f


(


x


)

< p>
=


ax


2


+


bx


+


c


(


a


,


b


,

c


∈


R)


.


若


x


=-


1


为函数


f


(


x


)e


x


的一个极值点,则下列图象不可能为

y


=


f


(


x


)


图象的是


(




)



解析:


选


D.


因为

[


f


(


x


)e


x


]′


=


f


′(


x


)e


x


+


f


(


x< /p>


)(e


x


)′


=


[


f


(


x


)


+


f


′(


x


)]e


x


,且


x


=-


1


为函数< /p>


f


(


x


)e


x


的一个极值点,所以


f

< br>(


-


1)


+

f


′(


-


1)

=


0


;选项


D

中,


f


(


-


1)


>


0


,


f


′


(


-


1)


>


0


,不满足


f


′(


-


1)


+


f


(


-


1)


=


0.


5


.


(2018·


山东临沂模拟


)


已知


y


=


f

< p>
(


x


)


是奇函数,当


x


∈


(0


,


2)


时,



1



f


(


x

< p>
)


=


ln


x

< p>
-


ax



a


>


2



,

< br>当


x


∈


(


-


2


,


0)


时,


f


(


x


)


的最小值为


1


,


则


a


=


(




)





第



2


页



共



12


页



1


A.





4


1


C.





2








1


B


.



3


D


.


1 < /p>


解析:


选


D.


因 为


f


(


x


)< /p>


是奇函数,所以


f


(

x


)


在


(0


,


2)


上的最大值为


1


1


1


-


1.


当


x


∈


(0

< br>,


2)


时,


f

< br>′


(


x


)


=


-


a


,令


f


′(


x


)


=


0


,得


x


=< /p>


,又


a


>


,所< /p>


x


a


2



1



1


1

< p>
1


以


0


<


<


2.


当


x

< br><


时,


f


′

(


x


)


>


0


,


f


(


x< /p>


)


在



0


,


a



上单调递增;


当


x


>


时,< /p>


a


a


a





1


< p>


1



f


′


(


x


)

<


0


,


f


(


x


)


在


< /p>


a


,


2



上单调递减,所以


f


(


x


)


max


=


f



a








1


1


=


ln


-


a


·


=-


1


,解得


a


=


1.


a


a


6


.已知函数


f


(


x< /p>


)


=


2


f


′(1)


ln


x


-


x


,则


f


(< /p>


x


)


的极大值为


________


.



2


f


′(


1


)


解析:


因为


f


′(

< p>
x


)


=


-


1


,所以


f


′(1)


=


2


f


′(1)


-


1


,


所以


f


′(1)


x


2


-


x


2


=

< p>
1


,故


f


(


x


)


=


2ln

< p>
x


-


x


,


f


′


(


x

)


=


-


1


=


,则


f


(


x


)


在


(0


,< /p>


2)


上为增函


x


x


数,


在


(2


,


+


∞


)


上为 减函数,


所以当


x


=

< br>2


时


f


(


x


)


取得极大值,


且


f


(


x


)

极大值


=


f


(2)


=


2ln 2


-


2.


答案:


2ln 2


-


2


7


.


(2018·


大同模拟


)


f


(


x


)

< br>=


x


(


x


-


c


)


2


在


x


=


2


处有极 大值,则常数


c


的值为


_______ _


.



解析:


f


(


x


)


=< /p>


x


3


-


2


cx


2


+


c


2


x


,


f


′


(


x


)

< br>=


3


x


2


-


4


cx


+


c


2


,


f


′< /p>


(2)


=


0


⇒< /p>


c


=


2


2


或


c


=


6

< p>
,若


c


=


2


,


f


′


(

< br>x


)


=


3


x


2


-


8


x


+


4


,令


f< /p>


′


(


x


)


>


0


⇒


x

< p>
<


或


x


>


2


,


f


′

3



第



3


页



共



12


页




2




2



2


(


x


)


<


0


⇒


<

< br>x


<


2


,


故函数在



-


∞

,


3



及


(2


,


+


∞


)


上单调递增,


在


3


,


2



3





< /p>


上单调递减,所以


x


=

< br>2


是极小值点,故


c


=


2(


不合题意,舍去


)


,


c


=


6.


答案:


6


8


.不等式


e


x


≥


kx


对任意实数


x


恒成立,则实数< /p>


k


的最大值为


________


.



解析:


(1)


不等式


e


x


≥


kx


对任意实数


x


恒成立,即为


f


(


x

< br>)


=


e


x


-


kx


≥


0


恒成立,即有


f


(


x

< br>)


min


≥


0

< br>,



由


f


(


x


)


的导数为

f


′(


x


)


=


e


x


-


k


,



当


k


≤


0


时,


e


x


>


0


,可得


f


′(


x


)


>


0


恒成立,


f


(


x


)


递增,无最值 ;



当


k


>< /p>


0


时,


x


>


ln


k


时


f


′(


x


)


>


0


,


f


(

< p>
x


)


递增;


x

< p>
<


ln


k


时

< p>
f


′


(


x


)


<


0


,

f


(


x


)


递减.



即在


x


=


ln


k


处取得最小值,且为


k


-


k


ln


k


,



由


k


-


k


ln


k


≥


0


,解得


k


≤


e


,即


k


的最大值为


e.



答案:


e


ax


2


+


bx


+


c


9


.已知函数


f

(


x


)


=


(


a


>


0)


的 导函数


y


=


f


′(


x


)


的两个零

e


x


点为-


3

和


0.


(1)


求


f


(


x


)

的单调区间.



(2)


若


f


(


x


)


的极小值为-


e


3


,


求


f


(


x

< p>
)


在区间


[


-

< p>
5


,


+∞


)


上的最大值.



(


2


ax


+


b


)


e


x


-(


ax


2


+


bx


+

< p>
c


)


e


x


解:


(1)


f


′(

< p>
x


)


=



x


2


(


e

)



第



4


页



共



12


页



-


ax< /p>


2


+(


2


a


-


b


)


x


+


b


-


c


=


,



e

< br>x


令


g


(


x


)


=-


ax


2


+


(2


a


-


b


)


x


+< /p>


b


-


c


,



因为


e


x


>


0


,所以


y


=


f


′(


x

< p>
)


的零点就是


g


(


x


)


=-


ax


2


+


(2


a


-


b


)


x


+


b


-


c

< br>的零点,且


f


′(


x

< p>
)


与


g


(


x


)


符号相同.


< p>
又因为


a


>


0

< p>
,所以-


3


<


x


<


0


时,


< p>
g


(


x


)


>


0


,即


f

< br>′(


x


)


>

0


,



当


x


<-


3


或


x


>


0


时,


g< /p>


(


x


)


<


0


,即


f


′(


x


)


<


0

< p>
,



所以


f


(


x


)


的单调增区间是


(


-


3


,


0)


,单调减区间是


(


-


∞


,-


(0


,+


∞


)


.



(2)


由


(1)


知,


x


=-


3


是


f


(


x


)


的极小值点,所以有





9


a


-

< br>3


b


+


c


=-


e


3


-


3


,



e


< /p>


g


(


0


)=


b


-


c


=


0


,




g


(-


3


)=-

< p>
9


a


-


3


(


2


a


-

b


)+


b


-


c


=


0


,


解 得


a


=


1


,< /p>


b


=


5


,


c


=


5


,

< p>


所以


f


(


x


)


=


x

< br>2


+


5


x


+


5


e


x


.



因为


f


(< /p>


x


)


的单调增区间是

(


-


3


,


0)


,单调减区间是


(


-


∞


,-


(0


,+

< p>
∞


)


,



所以


f


(0)


=


5


为函数


f


(


x


)


的极大值,




第



5


页



共



12


页



3 )


,


3)


,


故


f


(


x


)


在区间


[


-


5


,+


∞


)


上的最大 值取


f


(


-


5 )


和


f


(0)


中的最大


5


者.而


f

< br>(


-


5)


=

5


=


5e


5


>


5


=


f


( 0)


,



e


-


所以函数


f


(


x


)


在区间


[


-


5


,+


∞


)


上的最大值是


5e


5

< br>.


10


.已知常数


a


≠


0


,


f


(


x


)


=

< br>a


ln


x


+

< br>2


x


.


(1)


当


a


=-


4

< br>时,求


f


(


x

< br>)


的极值;



(2)

< p>
当


f


(


x


)


的最小值不小于-


a


时,求 实数


a


的取值范围.



解:


(1)


由已知得


f


(


x


)


的定义域为< /p>


x


∈


(0


,+< /p>


∞


)


,



a


+


2


x

< p>
2


x


-


4


a


f


′


(

x


)


=


+


2


=


.


当


a< /p>


=-


4


时,


f< /p>


′


(


x


)


=


.



x

< p>
x


x


∴当


0


<


x


<


2

< br>时,


f


′


(

x


)


<


0


,即


f


(


x


)


单调递减;



当


x


>


2


时,


f


′


(


x


)< /p>


>


0


,即


f


(


x


)


单调递增.



∴


f


(


x


)


只有极小值,


且在


x


=


2


时 ,


f


(


x


)< /p>


取得极小值


f


(2)

=


4


-


4ln 2


,


无极大值.


a


+


2


x


(2)


∵


f


′(


x


)


=


,



x


∴当


a


>< /p>


0


,


x


∈


(0


,+


∞


)


时,


f


′


(


x


)


>


0


,



即


f

< br>(


x


)


在


x


∈


(0


,+


∞


)


上单调递增,没有最小值;


< /p>


a


当


a


<


0


时,由


f


′(


x


)


>


0


得,


x


>-


,



2



a



∴


f


(

< br>x


)


在



-


2


,+


∞



上单调递增;



< br>


a




a


由


f


′(


x


)


<


0


得,


0


<


x


<-< /p>


,∴


f


(


x


)


在



0


,-


2



上单调递减.



2





第



6


页



共



12


页


一马当先近义词-


一马当先近义词-


一马当先近义词-


一马当先近义词-


一马当先近义词-


一马当先近义词-


一马当先近义词-


一马当先近义词-