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时间:2019-09-24
《2019秋高中数学第一章导数及其应用1.3.3函数的最大(小)值与导数高效演练知能提升(含解析)新人教A版》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1.3.3函数的最大(小)值与导数[A级 基础巩固]一、选择题1.函数y=的最大值为( )A.e-1B.eC.e2D.解析:令y′===0(x>0),解得x=e.当x>e时,y′<0;当00.y极大值=f(e)=,在定义域(0,+∞)内只有一个极值,所以ymax=.答案:A2.函数f(x)=x+2cosx在区间上的最小值是( )A.-B.2C.+D.+1解析:令f′(x)=1-2sinx=0,因为x∈,所以f′(x)>0,所以f(x)在单调递增,所以f(x)min=-.答案:A3.函数f(x)=x3-3ax-a在(0,1)内有最小
2、值,则a的取值范围是( )A.0≤a<1B.03、案:C5.已知函数f(x)=x4-2x3+3m,x∈R,若f(x)+9≥0恒成立,则实数m的取值范围是( )A.m≥B.m>C.m≤D.m<解析:令f′(x)=2x3-6x2=0,得x=0或x=3.经检验,知x=3是函数的最小值点,所以函数f(x)的最小值为f(3)=3m-.因为不等式f(x)+9≥0恒成立,即f(x)≥-9恒成立,所以3m-≥-9,解得m≥,故选A.答案:A二、填空题6.设x0是函数f(x)=(ex+e-x)的最小值点,则曲线上点(x0,f(x0))处的切线方程是________.解析:令f′(x)=(ex-e-x)=0,得x=0,4、可知x0=0为最小值点.切点为(0,1),切线斜率为k=f′(0)=0,所以切线方程为y=1.答案:y=17.若函数f(x)=(a>0)在[1,+∞)上的最大值为,则a的值为________.解析:f′(x)==,当x>时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当-0,f(x)单调递增,当x=时,f(x)==,=<1,不合题意.所以f(x)max=f(1)==,a=-1.答案:-18.已知函数f(x)=ax3-3x+1,且对任意x∈(0,1],f(x)≥0恒成立,则实数a的取值范围是________.解析:当x∈(0,1]时,不等式a5、x3-3x+1≥0可化为a≥.设g(x)=,x∈(0,1],则g′(x)==-.令g′(x)=0,得x=.g′(x)与g(x)随x的变化情况如下表:xg′(x)+0-g(x)↗极大值4↘因此g(x)的最大值为4,则实数a的取值范围是[4,+∞).答案:[4,+∞)三、解答题9.已知a为实数,f(x)=(x2-4)(x-a).若f′(-1)=0.求函数f(x)在[-2,2]上的最大值和最小值.解:f′(x)=3x2-2ax-4,由f′(-1)=0,得3+2a-4=0,所以a=.所以f(x)=(x2-4),f′(x)=3x2-x-4=(3x-4)(x+6、1).令f′(x)=0,得x=-1或x=.而f(-2)=f(2)=0,f(-1)=,f=-,所以f(x)max=,f(x)min=-.10.已知函数f(x)=lnx-.(1)求函数f(x)的单调增区间;(2)若函数f(x)在[1,e]上的最小值为,求实数a的值.解:(1)由题意得,f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+=.①当a≥0时,f′(x)>0,所以f(x)的单调增区间为(0,+∞).②当a<0时,令f′(x)>0,得x>-a,所以f(x)的单调递增区间为(-a,+∞).(2)由(1)可知,f′(x)=.①若a≥-1,则当x∈[1,e]时7、,x+a≥0,即f′(x)≥0在[1,e]上恒成立,f(x)在[1,e]上为增函数,所以f(x)min=f(1)=-a=,所以a=-(舍去);②若a≤-e,则当x∈[1,e]时,x+a≤0,即f′(x)≤0在[1,e]上恒成立,f(x)在[1,e]上为减函数,所以f(x)min=f(e)=1-=,所以a=-(舍去);③若-e0,所以f(x)在(-a,e)上为增函数,所以f(x)min=f(-a)=ln(-a)+1=,所以a=-.综上所述,8、a=-.B级 能力提升1.若函数f(x)=x3-3x在(a,6-a2)上有最小值,则实数a的取
3、案:C5.已知函数f(x)=x4-2x3+3m,x∈R,若f(x)+9≥0恒成立,则实数m的取值范围是( )A.m≥B.m>C.m≤D.m<解析:令f′(x)=2x3-6x2=0,得x=0或x=3.经检验,知x=3是函数的最小值点,所以函数f(x)的最小值为f(3)=3m-.因为不等式f(x)+9≥0恒成立,即f(x)≥-9恒成立,所以3m-≥-9,解得m≥,故选A.答案:A二、填空题6.设x0是函数f(x)=(ex+e-x)的最小值点,则曲线上点(x0,f(x0))处的切线方程是________.解析:令f′(x)=(ex-e-x)=0,得x=0,
4、可知x0=0为最小值点.切点为(0,1),切线斜率为k=f′(0)=0,所以切线方程为y=1.答案:y=17.若函数f(x)=(a>0)在[1,+∞)上的最大值为,则a的值为________.解析:f′(x)==,当x>时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当-0,f(x)单调递增,当x=时,f(x)==,=<1,不合题意.所以f(x)max=f(1)==,a=-1.答案:-18.已知函数f(x)=ax3-3x+1,且对任意x∈(0,1],f(x)≥0恒成立,则实数a的取值范围是________.解析:当x∈(0,1]时,不等式a
5、x3-3x+1≥0可化为a≥.设g(x)=,x∈(0,1],则g′(x)==-.令g′(x)=0,得x=.g′(x)与g(x)随x的变化情况如下表:xg′(x)+0-g(x)↗极大值4↘因此g(x)的最大值为4,则实数a的取值范围是[4,+∞).答案:[4,+∞)三、解答题9.已知a为实数,f(x)=(x2-4)(x-a).若f′(-1)=0.求函数f(x)在[-2,2]上的最大值和最小值.解:f′(x)=3x2-2ax-4,由f′(-1)=0,得3+2a-4=0,所以a=.所以f(x)=(x2-4),f′(x)=3x2-x-4=(3x-4)(x+
6、1).令f′(x)=0,得x=-1或x=.而f(-2)=f(2)=0,f(-1)=,f=-,所以f(x)max=,f(x)min=-.10.已知函数f(x)=lnx-.(1)求函数f(x)的单调增区间;(2)若函数f(x)在[1,e]上的最小值为,求实数a的值.解:(1)由题意得,f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+=.①当a≥0时,f′(x)>0,所以f(x)的单调增区间为(0,+∞).②当a<0时,令f′(x)>0,得x>-a,所以f(x)的单调递增区间为(-a,+∞).(2)由(1)可知,f′(x)=.①若a≥-1,则当x∈[1,e]时
7、,x+a≥0,即f′(x)≥0在[1,e]上恒成立,f(x)在[1,e]上为增函数,所以f(x)min=f(1)=-a=,所以a=-(舍去);②若a≤-e,则当x∈[1,e]时,x+a≤0,即f′(x)≤0在[1,e]上恒成立,f(x)在[1,e]上为减函数,所以f(x)min=f(e)=1-=,所以a=-(舍去);③若-e0,所以f(x)在(-a,e)上为增函数,所以f(x)min=f(-a)=ln(-a)+1=,所以a=-.综上所述,
8、a=-.B级 能力提升1.若函数f(x)=x3-3x在(a,6-a2)上有最小值,则实数a的取
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