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时间:2020-06-26
《【全国甲卷】2020版考前三个月高考数学通用练习 知识 方法篇 专题3 函数与导数 第14练 含答案.docx》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、第14练 函数的极值与最值[题型分析·高考展望] 本部分内容为导数在研究函数中的一个重要应用,在高考中也是重点考查的内容,多在解答题中的某一问中考查,要求熟练掌握函数极值与极值点的概念及判断方法,极值和最值的关系.体验高考1.(2016·四川)已知a为函数f(x)=x3-12x的极小值点,则a等于( )A.-4B.-2C.4D.2答案 D解析 ∵f(x)=x3-12x,∴f′(x)=3x2-12,令f′(x)=0,则x1=-2,x2=2.当x∈(-∞,-2),(2,+∞)时,f′(x)>0,则f(x)单调递增;
2、当x∈(-2,2)时,f′(x)<0,则f(x)单调递减,∴f(x)的极小值点为a=2.2.(2016·课标全国甲)(1)讨论函数f(x)=ex的单调性,并证明当x>0时,(x-2)ex+x+2>0;(2)证明:当a∈[0,1)时,函数g(x)=(x>0)有最小值.设g(x)的最小值为h(a),求函数h(a)的值域.(1)解 f(x)的定义域为(-∞,-2)∪(-2,+∞).f′(x)==≥0,当且仅当x=0时,f′(x)=0,所以f(x)在(-∞,-2),(-2,+∞)上单调递增.所以当x∈(0,+∞)时,f(
3、x)>f(0)=-1.所以(x-2)ex>-(x+2),即(x-2)ex+x+2>0.(2)证明 g′(x)==(f(x)+a).由(1)知,f(x)+a单调递增,对任意a∈[0,1),f(0)+a=a-1<0,f(2)+a=a≥0.因此,存在唯一xa∈(0,2],使得f(xa)+a=0,即g′(xa)=0.当0xa时,f(x)+a>0,g′(x)>0,g(x)单调递增.因此g(x)在x=xa处取得最小值,最小值为于是h(a)=由′=>0,得
4、单调递增.所以,由xa∈(0,2],得=5、f(sinx)-f0(sinx)6、在上的最大值D;(3)在(2)中,取a0=b0=0,求z7、=b-满足D≤1时的最大值.解 (1)f(sinx)=sin2x-asinx+b=sinx(sinx-a)+b,-0,-2<2sinx<2.①a≤-2,b∈R时,函数f(sinx)单调递增,无极值.②a≥2,b∈R时,函数f(sinx)单调递减,无极值.③对于-28、b∈R时,函数f(sinx)在x0处有极小值f(sinx0)=f=b-.(2)-≤x≤时,9、f(sinx)-f0(sinx)10、=11、(a0-a)sinx+b-b012、≤13、a-a014、+15、b-b016、.当(a0-a)(b-b0)≥0时,取x=,等号成立.当(a0-a)(b-b0)<0时,取x=-,等号成立.由此可知,17、f(sinx)-f0(sinx)18、在上的最大值为D=19、a-a020、+21、b-b022、.(3)D≤1即为23、a24、+25、b26、≤1,此时0≤a2≤1,-1≤b≤1,从而z=b-≤1.取a=0,b=1,则27、a28、+29、b30、≤1,并31、且z=b-=1.由此可知,z=b-满足条件D≤1时的最大值为1.高考必会题型题型一 利用导数求函数的极值例1 (2015·重庆)设函数f(x)=(a∈R).(1)若f(x)在x=0处取得极值,确定a的值,并求此时曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若f(x)在[3,+∞)上为减函数,求a的取值范围.解 (1)对f(x)求导得f′(x)==,因为f(x)在x=0处取得极值,所以f′(0)=0,即a=0.当a=0时,f(x)=,f′(x)=,故f(1)=,f′(1)=,从而f(x)在点(1,f(132、))处的切线方程为y-=(x-1),化简得3x-ey=0.(2)由(1)知f′(x)=.令g(x)=-3x2+(6-a)x+a,由g(x)=0解得x1=,x2=.当x<x1时,g(x)<0,即f′(x)<0,故f(x)为减函数;当x1<x<x2时,g(x)>0,即f′(x)>0,故f(x)为增函数;当x>x2时,g(x)<0,即f′(x)<0,故f(x)为减函数.由f(x
5、f(sinx)-f0(sinx)
6、在上的最大值D;(3)在(2)中,取a0=b0=0,求z
7、=b-满足D≤1时的最大值.解 (1)f(sinx)=sin2x-asinx+b=sinx(sinx-a)+b,-0,-2<2sinx<2.①a≤-2,b∈R时,函数f(sinx)单调递增,无极值.②a≥2,b∈R时,函数f(sinx)单调递减,无极值.③对于-28、b∈R时,函数f(sinx)在x0处有极小值f(sinx0)=f=b-.(2)-≤x≤时,9、f(sinx)-f0(sinx)10、=11、(a0-a)sinx+b-b012、≤13、a-a014、+15、b-b016、.当(a0-a)(b-b0)≥0时,取x=,等号成立.当(a0-a)(b-b0)<0时,取x=-,等号成立.由此可知,17、f(sinx)-f0(sinx)18、在上的最大值为D=19、a-a020、+21、b-b022、.(3)D≤1即为23、a24、+25、b26、≤1,此时0≤a2≤1,-1≤b≤1,从而z=b-≤1.取a=0,b=1,则27、a28、+29、b30、≤1,并31、且z=b-=1.由此可知,z=b-满足条件D≤1时的最大值为1.高考必会题型题型一 利用导数求函数的极值例1 (2015·重庆)设函数f(x)=(a∈R).(1)若f(x)在x=0处取得极值,确定a的值,并求此时曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若f(x)在[3,+∞)上为减函数,求a的取值范围.解 (1)对f(x)求导得f′(x)==,因为f(x)在x=0处取得极值,所以f′(0)=0,即a=0.当a=0时,f(x)=,f′(x)=,故f(1)=,f′(1)=,从而f(x)在点(1,f(132、))处的切线方程为y-=(x-1),化简得3x-ey=0.(2)由(1)知f′(x)=.令g(x)=-3x2+(6-a)x+a,由g(x)=0解得x1=,x2=.当x<x1时,g(x)<0,即f′(x)<0,故f(x)为减函数;当x1<x<x2时,g(x)>0,即f′(x)>0,故f(x)为增函数;当x>x2时,g(x)<0,即f′(x)<0,故f(x)为减函数.由f(x
8、b∈R时,函数f(sinx)在x0处有极小值f(sinx0)=f=b-.(2)-≤x≤时,
9、f(sinx)-f0(sinx)
10、=
11、(a0-a)sinx+b-b0
12、≤
13、a-a0
14、+
15、b-b0
16、.当(a0-a)(b-b0)≥0时,取x=,等号成立.当(a0-a)(b-b0)<0时,取x=-,等号成立.由此可知,
17、f(sinx)-f0(sinx)
18、在上的最大值为D=
19、a-a0
20、+
21、b-b0
22、.(3)D≤1即为
23、a
24、+
25、b
26、≤1,此时0≤a2≤1,-1≤b≤1,从而z=b-≤1.取a=0,b=1,则
27、a
28、+
29、b
30、≤1,并
31、且z=b-=1.由此可知,z=b-满足条件D≤1时的最大值为1.高考必会题型题型一 利用导数求函数的极值例1 (2015·重庆)设函数f(x)=(a∈R).(1)若f(x)在x=0处取得极值,确定a的值,并求此时曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若f(x)在[3,+∞)上为减函数,求a的取值范围.解 (1)对f(x)求导得f′(x)==,因为f(x)在x=0处取得极值,所以f′(0)=0,即a=0.当a=0时,f(x)=,f′(x)=,故f(1)=,f′(1)=,从而f(x)在点(1,f(1
32、))处的切线方程为y-=(x-1),化简得3x-ey=0.(2)由(1)知f′(x)=.令g(x)=-3x2+(6-a)x+a,由g(x)=0解得x1=,x2=.当x<x1时,g(x)<0,即f′(x)<0,故f(x)为减函数;当x1<x<x2时,g(x)>0,即f′(x)>0,故f(x)为增函数;当x>x2时,g(x)<0,即f′(x)<0,故f(x)为减函数.由f(x
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