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时间:2019-11-16
《2018-2019学年高中数学 课时跟踪检测(十九)函数的最大(小)值与导数(含解析)新人教A版选修1 -1》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、课时跟踪检测(十九)函数的最大(小)值与导数层级一 学业水平达标1.设函数f(x)=2x+-1(x<0),则f(x)( )A.有最大值 B.有最小值C.是增函数D.是减函数解析:选A f′(x)=2-=,令f′(x)=0,得x=-.当x<-时,f′(x)>0;当-<x<0时,f′(x)<0,∴x=-是函数f(x)的极大值点,也是最大值点.故f(x)有最大值,无最小值.2.函数y=2x3-3x2-12x+5在[-2,1]上的最大值、最小值分别是( )A.12,-8B.1,-8C.12,-15D.5,-16解析:选A
2、 y′=6x2-6x-12,由y′=0⇒x=-1或x=2(舍去).x=-2时,y=1;x=-1时,y=12;x=1时,y=-8.∴ymax=12,ymin=-8.故选A.3.函数f(x)=2+,x∈(0,5]的最小值为( )A.2B.3C.D.2+解析:选B 由f′(x)=-==0,得x=1,且x∈(0,1)时,f′(x)<0,x∈(1,5]时,f′(x)>0,∴x=1时,f(x)最小,最小值为f(1)=3.4.函数f(x)=x4-4x(
3、x
4、<1)( )A.有最大值,无最小值B.有最大值,也有最小值C.无最大值,有最小
5、值D.既无最大值,也无最小值解析:选D f′(x)=4x3-4=4(x-1)(x2+x+1).令f′(x)=0,得x=1.又x∈(-1,1)且1∉(-1,1),∴该方程无解,故函数f(x)在(-1,1)上既无极值也无最值.故选D.5.函数y=x+2cosx在上取最大值时,x的值为( )A.0B.C.D.解析:选B y′=1-2sinx,令y′=0,得sinx=,∵x∈,∴x=.由y′>0得sinx<,∴0≤x<;由y′<0得sinx>,∴6、时,y=+,∵+>2>,∴当x=时取最大值,故应选B.6.函数f(x)=x2-(x<0)的最小值是________.解析:f′(x)=2x+.令f′(x)=0,得x=-3.当x<-3时,f′(x)<0;当-3<x<0时,f′(x)>0.所以当x=-3时,f(x)取得极小值,也是最小值,所以f(x)min=27.答案:277.函数f(x)=xe-x,x∈[0,4]的最小值为________.解析:f′(x)=e-x-xe-x=e-x(1-x).令f′(x)=0,得x=1(e-x>0),∴f(1)=>0,f(0)=0,f(4)=7、>0,所以f(x)的最小值为0.答案:08.若函数f(x)=x3-3x-a在区间[0,3]上的最大值、最小值分别为m,n,则m-n=________.解析:∵f′(x)=3x2-3,∴当x>1或x<-1时,f′(x)>0;当-1<x<1时,f′(x)<0.∴f(x)在[0,1]上单调递减,在[1,3]上单调递增.∴f(x)min=f(1)=1-3-a=-2-a=n.又∵f(0)=-a,f(3)=18-a,∴f(0)<f(3).∴f(x)max=f(3)=18-a=m,∴m-n=18-a-(-2-a)=20.答案:209.已知8、k为实数,f(x)=(x2-4)(x+k).(1)求导函数f′(x);(2)若x=-1是函数f(x)的极值点,求f(x)在区间[-2,2]上的最大值和最小值.解:(1)∵f(x)=x3+kx2-4x-4k,∴f′(x)=3x2+2kx-4.(2)由f′(-1)=0,得k=-.∴f(x)=x3-x2-4x+2,f′(x)=3x2-x-4.由f′(x)=0,得x=-1或x=.又f(-2)=0,f(-1)=,f=-,f(2)=0,∴f(x)在区间[-2,2]上的最大值为,最小值为-.10.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+5,9、曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为y=3x+1.(1)求a,b的值;(2)求y=f(x)在[-3,1]上的最大值.解:(1)依题意可知点P(1,f(1))为切点,代入切线方程y=3x+1可得,f(1)=3×1+1=4,∴f(1)=1+a+b+5=4,即a+b=-2,又由f(x)=x3+ax2+bx+5得,又f′(x)=3x2+2ax+b,而由切线y=3x+1的斜率可知f′(1)=3,∴3+2a+b=3,即2a+b=0,由解得∴a=2,b=-4.(2)由(1)知f(x)=x3+2x2-4x+5,f′(x)=310、x2+4x-4=(3x-2)(x+2),令f′(x)=0,得x=或x=-2.当x变化时,f(x),f′(x)的变化情况如下表:x-3(-3,-2)-21f′(x)+0-0+f(x)8极大值极小值4∴f(x)的极大值为f(-2)=13,极小值为f=,又f(-3)=8,f(1)=4,∴f
6、时,y=+,∵+>2>,∴当x=时取最大值,故应选B.6.函数f(x)=x2-(x<0)的最小值是________.解析:f′(x)=2x+.令f′(x)=0,得x=-3.当x<-3时,f′(x)<0;当-3<x<0时,f′(x)>0.所以当x=-3时,f(x)取得极小值,也是最小值,所以f(x)min=27.答案:277.函数f(x)=xe-x,x∈[0,4]的最小值为________.解析:f′(x)=e-x-xe-x=e-x(1-x).令f′(x)=0,得x=1(e-x>0),∴f(1)=>0,f(0)=0,f(4)=
7、>0,所以f(x)的最小值为0.答案:08.若函数f(x)=x3-3x-a在区间[0,3]上的最大值、最小值分别为m,n,则m-n=________.解析:∵f′(x)=3x2-3,∴当x>1或x<-1时,f′(x)>0;当-1<x<1时,f′(x)<0.∴f(x)在[0,1]上单调递减,在[1,3]上单调递增.∴f(x)min=f(1)=1-3-a=-2-a=n.又∵f(0)=-a,f(3)=18-a,∴f(0)<f(3).∴f(x)max=f(3)=18-a=m,∴m-n=18-a-(-2-a)=20.答案:209.已知
8、k为实数,f(x)=(x2-4)(x+k).(1)求导函数f′(x);(2)若x=-1是函数f(x)的极值点,求f(x)在区间[-2,2]上的最大值和最小值.解:(1)∵f(x)=x3+kx2-4x-4k,∴f′(x)=3x2+2kx-4.(2)由f′(-1)=0,得k=-.∴f(x)=x3-x2-4x+2,f′(x)=3x2-x-4.由f′(x)=0,得x=-1或x=.又f(-2)=0,f(-1)=,f=-,f(2)=0,∴f(x)在区间[-2,2]上的最大值为,最小值为-.10.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+5,
9、曲线y=f(x)在点P(1,f(1))处的切线方程为y=3x+1.(1)求a,b的值;(2)求y=f(x)在[-3,1]上的最大值.解:(1)依题意可知点P(1,f(1))为切点,代入切线方程y=3x+1可得,f(1)=3×1+1=4,∴f(1)=1+a+b+5=4,即a+b=-2,又由f(x)=x3+ax2+bx+5得,又f′(x)=3x2+2ax+b,而由切线y=3x+1的斜率可知f′(1)=3,∴3+2a+b=3,即2a+b=0,由解得∴a=2,b=-4.(2)由(1)知f(x)=x3+2x2-4x+5,f′(x)=3
10、x2+4x-4=(3x-2)(x+2),令f′(x)=0,得x=或x=-2.当x变化时,f(x),f′(x)的变化情况如下表:x-3(-3,-2)-21f′(x)+0-0+f(x)8极大值极小值4∴f(x)的极大值为f(-2)=13,极小值为f=,又f(-3)=8,f(1)=4,∴f
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