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时间:2019-03-15
《2019年高考数学一轮复习课时分层训练15导数与函数的极值最值理北师大版201804134160》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、课时分层训练(十五) 导数与函数的极值、最值A组 基础达标一、选择题1.下列函数中,既是奇函数又存在极值的是( )A.y=x3 B.y=ln(-x)C.y=xe-xD.y=x+D [由题可知,B,C选项中的函数不是奇函数,A选项中,函数y=x3单调递增(无极值),而D选项中的函数既为奇函数又存在极值.] 2.(2016·四川高考)已知a为函数f(x)=x3-12x的极小值点,则a=( )A.-4B.-2C.4D.2D [由题意得f′(x)=3x2-12,令f′(x)=0得x=±2,∴当x<-2或x>2时,f′(x)>0;当-22、f(x)在(-∞,-2)上为增函数,在(-2,2)上为减函数,在(2,+∞)上为增函数.∴f(x)在x=2处取得极小值,∴a=2.]3.函数f(x)=x2-lnx的最小值为( )【导学号:79140083】A.B.1C.0D.不存在A [f′(x)=x-=且x>0.令f′(x)>0,得x>1.令f′(x)<0,得0<x<1.∴f(x)在x=1处取得极小值也是最小值,f(1)=-ln1=.]4.若商品的年利润y(万元)与年产量x(百万件)的函数关系式为y=-x3+27x+123(x>0),则获得最大利润时的年产量为( )A.1百万件B.2百万件C.3百万件D.4百万件3、C [y′=-3x2+27=-3(x+3)(x-3),当0<x<3时,y′>0;5当x>3时,y′<0.故当x=3时,该商品的年利润最大.]5.已知函数f(x)=x3+ax2+(a+6)x+1有极大值和极小值,则实数a的取值范围是( )A.(-1,2)B.(-∞,-3)∪(6,+∞)C.(-3,6)D.(-∞,-1)∪(2,+∞)B [∵f′(x)=3x2+2ax+(a+6),由已知可得f′(x)=0有两个不相等的实根,∴Δ=4a2-4×3(a+6)>0,即a2-3a-18>0,∴a>6或a<-3.]二、填空题6.(2017·肇庆模拟)已知函数f(x)=x3+ax2+4、3x-9,若x=-3是函数f(x)的一个极值点,则实数a=________.5 [f′(x)=3x2+2ax+3.依题意知,-3是方程f′(x)=0的根,所以3×(-3)2+2a×(-3)+3=0,解得a=5.经检验,a=5时,f(x)在x=-3处取得极值.]7.函数y=x+2cosx在区间上的最大值是________.【导学号:79140084】+ [y′=1-2sinx,令y′=0,结合x∈,解得x=,易知当x∈时,y′>0;当x∈时,y′<0,故在上,函数y=x+2cosx在x=时取最大值+.]8.设a∈R,若函数y=ex+ax有大于零的极值点,则实数a的取值范围5、是________.(-∞,-1) [∵y=ex+ax,∴y′=ex+a.∵函数y=ex+ax有大于零的极值点,则方程y′=ex+a=0有大于零的解,∵x>0时,-ex<-1,∴a=-ex<-1.]三、解答题9.已知函数f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R).5(1)要使f(x)在(0,2)上单调递增,试求a的取值范围;(2)当a<0时,若函数满足f(x)max=1,f(x)min=-3,试求y=f(x)的解析式.[解] (1)f′(x)=-3x2+2ax.依题意f′(x)≥0在(0,2)上恒成立,即2ax≥3x2.∵x>0,∴2a≥3x,∴2a≥6,∴a≥3,即a6、的取值范围是[3,+∞).(2)∵f′(x)=-3x2+2ax=x(-3x+2a).∵a<0,当x∈时,f′(x)≤0,f(x)递减.当x∈时,f′(x)>0,f(x)递增.当x∈[0,+∞)时,f′(x)≤0,f(x)递减.∴⇒∴f(x)=-x3-3x2+1.10.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在点x=1处的切线为l:3x-y+1=0,且当x=时,y=f(x)取极值.(1)求a,b,c的值;(2)求y=f(x)在[-3,1]上的最大值和最小值.[解] (1)由f(x)=x3+ax2+bx+c,得f′(x)=3x2+2ax+b.∴f′(1)=7、3+2a+b,由切线l的斜率为3,可得2a+b=0,①当x=时,y=f(x)取极值,则f′=0,可得4a+3b+4=0,②由①②,解得a=2,b=-4.由于切点的横坐标为1,所以f(1)=4.所以1+a+b+c=4,得c=5.(2)由(1)可得f(x)=x3+2x2-4x+5,f′(x)=3x2+4x-4.令f′(x)=0,解得x1=-2,x2=.当x在[-3,1]上变化时,f′(x),f(x)的取值及变化情况如下表所示:x-3(-3,-2)-21f′(x)+0-0+5f(x)8单调递增↗13单调递减↘单调递增↗4∴所求最小值为,最大值为
2、f(x)在(-∞,-2)上为增函数,在(-2,2)上为减函数,在(2,+∞)上为增函数.∴f(x)在x=2处取得极小值,∴a=2.]3.函数f(x)=x2-lnx的最小值为( )【导学号:79140083】A.B.1C.0D.不存在A [f′(x)=x-=且x>0.令f′(x)>0,得x>1.令f′(x)<0,得0<x<1.∴f(x)在x=1处取得极小值也是最小值,f(1)=-ln1=.]4.若商品的年利润y(万元)与年产量x(百万件)的函数关系式为y=-x3+27x+123(x>0),则获得最大利润时的年产量为( )A.1百万件B.2百万件C.3百万件D.4百万件
3、C [y′=-3x2+27=-3(x+3)(x-3),当0<x<3时,y′>0;5当x>3时,y′<0.故当x=3时,该商品的年利润最大.]5.已知函数f(x)=x3+ax2+(a+6)x+1有极大值和极小值,则实数a的取值范围是( )A.(-1,2)B.(-∞,-3)∪(6,+∞)C.(-3,6)D.(-∞,-1)∪(2,+∞)B [∵f′(x)=3x2+2ax+(a+6),由已知可得f′(x)=0有两个不相等的实根,∴Δ=4a2-4×3(a+6)>0,即a2-3a-18>0,∴a>6或a<-3.]二、填空题6.(2017·肇庆模拟)已知函数f(x)=x3+ax2+
4、3x-9,若x=-3是函数f(x)的一个极值点,则实数a=________.5 [f′(x)=3x2+2ax+3.依题意知,-3是方程f′(x)=0的根,所以3×(-3)2+2a×(-3)+3=0,解得a=5.经检验,a=5时,f(x)在x=-3处取得极值.]7.函数y=x+2cosx在区间上的最大值是________.【导学号:79140084】+ [y′=1-2sinx,令y′=0,结合x∈,解得x=,易知当x∈时,y′>0;当x∈时,y′<0,故在上,函数y=x+2cosx在x=时取最大值+.]8.设a∈R,若函数y=ex+ax有大于零的极值点,则实数a的取值范围
5、是________.(-∞,-1) [∵y=ex+ax,∴y′=ex+a.∵函数y=ex+ax有大于零的极值点,则方程y′=ex+a=0有大于零的解,∵x>0时,-ex<-1,∴a=-ex<-1.]三、解答题9.已知函数f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R).5(1)要使f(x)在(0,2)上单调递增,试求a的取值范围;(2)当a<0时,若函数满足f(x)max=1,f(x)min=-3,试求y=f(x)的解析式.[解] (1)f′(x)=-3x2+2ax.依题意f′(x)≥0在(0,2)上恒成立,即2ax≥3x2.∵x>0,∴2a≥3x,∴2a≥6,∴a≥3,即a
6、的取值范围是[3,+∞).(2)∵f′(x)=-3x2+2ax=x(-3x+2a).∵a<0,当x∈时,f′(x)≤0,f(x)递减.当x∈时,f′(x)>0,f(x)递增.当x∈[0,+∞)时,f′(x)≤0,f(x)递减.∴⇒∴f(x)=-x3-3x2+1.10.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)在点x=1处的切线为l:3x-y+1=0,且当x=时,y=f(x)取极值.(1)求a,b,c的值;(2)求y=f(x)在[-3,1]上的最大值和最小值.[解] (1)由f(x)=x3+ax2+bx+c,得f′(x)=3x2+2ax+b.∴f′(1)=
7、3+2a+b,由切线l的斜率为3,可得2a+b=0,①当x=时,y=f(x)取极值,则f′=0,可得4a+3b+4=0,②由①②,解得a=2,b=-4.由于切点的横坐标为1,所以f(1)=4.所以1+a+b+c=4,得c=5.(2)由(1)可得f(x)=x3+2x2-4x+5,f′(x)=3x2+4x-4.令f′(x)=0,解得x1=-2,x2=.当x在[-3,1]上变化时,f′(x),f(x)的取值及变化情况如下表所示:x-3(-3,-2)-21f′(x)+0-0+5f(x)8单调递增↗13单调递减↘单调递增↗4∴所求最小值为,最大值为
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