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时间:2019-10-29
《2019_2020学年高中数学课时分层作业20利用导数研究函数的极值(一)(含解析)新人教B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、课时分层作业(二十) 利用导数研究函数的极值(一)(建议用时:40分钟)[基础达标练]1.下列说法中正确的是( )A.导数为零的点一定是极值点B.当f′(x0)=0时,如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是极大值C.当f′(x0)=0时,如果在x0附近的左侧f′(x)>0,右侧f′(x)<0,那么f(x0)是极小值D.当f′(x0)=0时,如果在x0附近的左侧f′(x)<0,右侧f′(x)>0,那么f(x0)是极大值B [根据函数的单调性与导数的关系及极值点的定义,知选B.]2.
2、下列函数中,x=0是其极值点的是( )A.y=-x3 B.y=cos2xC.y=tan(-x)D.y=B [若y=-x3,则y′=-3x2≤0恒成立,排除A;若y=tan(-x)=-tanx,则y′=-<0恒成立,排除C;若y=,则y′=-<0恒成立,排除D,故选B.]3.设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(1-x)f′(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)B.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(1)C.函数f(x
3、)有极大值f(2)和极小值f(-2)D.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2)D [由函数的图象,可知f′(-2)=0,f′(2)=0,并且当x<-2时,f′(x)>0;当-24、在x=处有极值,则f′=3a+b=0,∴ab=-3.故选B.]5.函数f(x)=x3-3x2-9x(-2<x<2)有( )A.极大值5,极小值-27B.极大值5,极小值-11C.极大值5,无极小值D.极小值-27,无极大值C [f′(x)=3x2-6x-9=3(x+1)(x-3).当x∈(-2,-1)时,f′(x)>0,当x∈(-1,2)时,f′(x)<0,故f(x)极大值=f(-1)=5,无极小值.]6.函数y=xex在其极值点处的切线方程为________.y=- [令y′=ex+xex=(1+x)ex=0,5、得x=-1,∴y=-,∴函数y=xex在极值点处的切线方程为y=-.]7.函数f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+3既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是________.(-∞,-1)∪(2,+∞) [f′(x)=3x2+6ax+3(a+2),令3x2+6ax+3(a+2)=0,即x2+2ax+a+2=0,∵函数f(x)有极大值和极小值,∴方程x2+2ax+a+2=0有两个不相等的实数根,即Δ=4a2-4a-8>0,解得a<-1或a>2.]8.若函数f(x)=在x=1处取得极值,则a=________.6、3 [f′(x)==.∵f′(1)=0,∴=0,∴a=3.经检验,当a=3时,x=1是f(x)的一个极值点.]9.设f(x)=alnx++x+1,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于y轴.(1)求a的值;(2)求函数f(x)的极值.[解] (1)因为f(x)=alnx++x+1,所以f′(x)=-+(x>0).由于曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于y轴,故该切线的斜率为0,即f′(1)=0,从而a-+=0,解得a=-1.(2)由(1),知f(x)=-lnx++x+1,f′(7、x)=--+==(x>0).令f′(x)=0,解得x=1或x=-(舍去).当x∈(0,1)时,f′(x)<0,f(x)在(0,1)上为减函数;当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)在(1,+∞)上为增函数.故f(x)在x=1处取得极小值f(1)=3,无极大值.10.已知f(x)=x3+bx2+cx+2,若f(x)在x=1时有极值-1.(1)求b,c的值;(2)若函数y=f(x)的图象与函数y=k的图象恰有三个不同的交点,求实数k的取值范围.[解] (1)因为f(x)=x3+bx2+cx+2,所以f′(x)=8、3x2+2bx+c.由已知得f′(1)=0,f(1)=-1,所以解得b=1,c=-5.经验证,b=1,c=-5符合题意.(2)由(1)知f(x)=x3+x2-5x+2,f′(x)=3x2+2x-5.由f′(x)=0,得x1=-,x2=1.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:x-1(1,+∞)f′(x)+0-0+f(x)↗极大值↘极小值↗根据表格
4、在x=处有极值,则f′=3a+b=0,∴ab=-3.故选B.]5.函数f(x)=x3-3x2-9x(-2<x<2)有( )A.极大值5,极小值-27B.极大值5,极小值-11C.极大值5,无极小值D.极小值-27,无极大值C [f′(x)=3x2-6x-9=3(x+1)(x-3).当x∈(-2,-1)时,f′(x)>0,当x∈(-1,2)时,f′(x)<0,故f(x)极大值=f(-1)=5,无极小值.]6.函数y=xex在其极值点处的切线方程为________.y=- [令y′=ex+xex=(1+x)ex=0,
5、得x=-1,∴y=-,∴函数y=xex在极值点处的切线方程为y=-.]7.函数f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+3既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是________.(-∞,-1)∪(2,+∞) [f′(x)=3x2+6ax+3(a+2),令3x2+6ax+3(a+2)=0,即x2+2ax+a+2=0,∵函数f(x)有极大值和极小值,∴方程x2+2ax+a+2=0有两个不相等的实数根,即Δ=4a2-4a-8>0,解得a<-1或a>2.]8.若函数f(x)=在x=1处取得极值,则a=________.
6、3 [f′(x)==.∵f′(1)=0,∴=0,∴a=3.经检验,当a=3时,x=1是f(x)的一个极值点.]9.设f(x)=alnx++x+1,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于y轴.(1)求a的值;(2)求函数f(x)的极值.[解] (1)因为f(x)=alnx++x+1,所以f′(x)=-+(x>0).由于曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂直于y轴,故该切线的斜率为0,即f′(1)=0,从而a-+=0,解得a=-1.(2)由(1),知f(x)=-lnx++x+1,f′(
7、x)=--+==(x>0).令f′(x)=0,解得x=1或x=-(舍去).当x∈(0,1)时,f′(x)<0,f(x)在(0,1)上为减函数;当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)在(1,+∞)上为增函数.故f(x)在x=1处取得极小值f(1)=3,无极大值.10.已知f(x)=x3+bx2+cx+2,若f(x)在x=1时有极值-1.(1)求b,c的值;(2)若函数y=f(x)的图象与函数y=k的图象恰有三个不同的交点,求实数k的取值范围.[解] (1)因为f(x)=x3+bx2+cx+2,所以f′(x)=
8、3x2+2bx+c.由已知得f′(1)=0,f(1)=-1,所以解得b=1,c=-5.经验证,b=1,c=-5符合题意.(2)由(1)知f(x)=x3+x2-5x+2,f′(x)=3x2+2x-5.由f′(x)=0,得x1=-,x2=1.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:x-1(1,+∞)f′(x)+0-0+f(x)↗极大值↘极小值↗根据表格
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