《2019-2020學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第三章 導(dǎo)數(shù)應(yīng)用 1 函數(shù)的單調(diào)性與極值 1.2 函數(shù)的極值課后鞏固提升 北師大版選修2-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第三章 導(dǎo)數(shù)應(yīng)用 1 函數(shù)的單調(diào)性與極值 1.2 函數(shù)的極值課后鞏固提升 北師大版選修2-2(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、1.2 函數(shù)的極值
[A組 基礎(chǔ)鞏固]
1.函數(shù)y=x3-3x+2的極大值為m,極小值為n,則m+n為( )
A.0 B.1
C.2 D.4
解析:令y′=3x2-3=0?x=1或x=-1,經(jīng)分析知f(-1)為函數(shù)y=x3-3x+2的極大值,f(1)為函數(shù)y=x3-3x+2的極小值,故m+n=f(-1)+f(1)=4.
答案:D
2.已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2+c,其導(dǎo)函數(shù)的圖像如圖所示,則函數(shù)f(x)的極小值是( )
A.a(chǎn)+b+c
B.8a+4b+c
C.3a+2b
D.c
解析:由f′(x)的圖像可知x
2、∈(-∞,0)∪(2,+∞)時,f′(x)<0;x∈(0,2)時,f′(x)>0.
∴f(x)在(-∞,0)和(2,+∞)上為減函數(shù),在(0,2)上為增函數(shù).
∴x=0時,f(x)取到極小值為f(0)=c.
答案:D
3.函數(shù)f(x)=x3-3bx+3b在(0,1)內(nèi)有極值,則( )
A.0<b<1 B.b<0
C.b>0 D.b<
解析:f′(x)=3x2-3b.因f(x)在(0,1)內(nèi)有極值,所以f′(x)=0有解,∴x=±,∴0<<1,∴0<b<1.
答案:A
4.設(shè)三次函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f′(x),函數(shù)y=xf′(x)的圖像的一部
3、分如圖所示,則正確的是( )
A.f(x)的極大值為f(),極小值為f(-)
B.f(x)的極大值為f(-),極小值為f()
C.f(x)的極大值為f(-3),極小值為f(3)
D.f(x)的極大值為f(3),極小值為f(-3)
解析:由題圖可知,
當(dāng)x∈(-∞,-3)時,xf′(x)>0,即f′(x)<0;
當(dāng)x∈(-3,0)時,xf′(x)<0,即f′(x)>0;
當(dāng)x∈(0,3)時,xf′(x)>0,即f′(x)>0;
當(dāng)x∈(3,+∞)時,xf′(x)<0,即f′(x)<0.
故函數(shù)f(x)在x=-3處取得極小值,在x=3處取得極大值.
答案:D
5.若函
4、數(shù)f(x)=在x=1處取得極值,則a=________.
解析:f′(x)==,由題意得f′(1)==0,解得a=3.經(jīng)檢驗,a=3符合題意.
答案:3
6.關(guān)于函數(shù)f(x)=x3-3x2有下列命題,其中正確命題的序號是________.
①f(x)是增函數(shù);②f(x)是減函數(shù),無極值;③f(x)的增區(qū)間是(-∞,0)和(2,+∞),減區(qū)間為(0,2);④f(0)=0是極大值,f(2)=-4是極小值.
解析:f′(x)=3x2-6x,令f′(x)=0,則x=0或x=2.利用極值的求法可求得x=0是極大值點,x=2是極小值點.
答案:③④
7.已知函數(shù)f(x)=x3+3mx2+nx
5、+m2在x=-1時有極值0,則m=________,n=________.
解析:f′(x)=3x2+6mx+n,
由題意,f′(-1)=3-6m+n=0,
f(-1)=-1+3m-n+m2=0,
解得或
但m=1,n=3時,f′(x)=3x2+6x+3=3(x+1)2≥0恒成立,此時x=-1不是f(x)的極值點,應(yīng)舍去.經(jīng)檢驗m=2,n=9符合題意.
答案:2 9
8.設(shè)函數(shù)f(x)=x3+bx2+cx(x∈R),已知g(x)=f(x)-f′(x)是奇函數(shù).
(1)求b、c的值;
(2)求g(x)的單調(diào)區(qū)間與極值.
解析:(1)∵f′(x)=3x2+2bx+c,
從而g
6、(x)=f(x)-f′(x)
=x3+(b-3)x2+(c-2b)x-c.
又∵g(x)是R上的奇函數(shù),
∴g(-x)=-g(x),
即(-x)3+(b-3)x2-(c-2b)x-c=-x3-(b-3)x2-(c-2b)x+c,
化簡得(b-3)x2-c=0,∴b=3,c=0.
(2)由(1)知g(x)=x3-6x,
∴g′(x)=3x2-6=3(x+)(x-).
由此可知
x
(-∞,-)
-
(-,)
(,+∞)
g′(x)
+
0
-
0
+
g(x)
4
-4
由表可知g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(-∞,-)和(,+∞),
7、單調(diào)遞減區(qū)間為(-,),且g(x)在x=-處取得極大值4,在x=處取得極小值-4.
9.設(shè)x=1與x=2是函數(shù)f(x)=aln x+bx2+x的兩個極值點.
(1)試確定常數(shù)a和b的值;
(2)試判斷x=1,x=2是函數(shù)f(x)的極大值點還是極小值點,并說明理由.
解析:(1)∵f(x)=aln x+bx2+x,
∴f′(x)=+2bx+1.由題意可知
f′(1)=f′(2)=0,∴
解得a=-,b=-.
∴f(x)=-ln x-x2+x.
(2)f′(x)=-x-1-x+1,且原函數(shù)定義域為(0,+∞),當(dāng)x∈(0,1)時,f′(x)<0;當(dāng)x∈(1,2)時,f′(x)>0
8、;當(dāng)x∈(2,+∞)時,f′(x)<0.故x=1是函數(shù)f(x)的極小值點,x=2是函數(shù)f(x)的極大值點.
[B組 能力提升]
1.設(shè)a∈R,若函數(shù)y=eax+3x,x∈R有大于零的極值點,則( )
A.a(chǎn)>-3 B.a(chǎn)<-3
C.a(chǎn)>- D.a(chǎn)<-
解析:y′=aeax+3,令y′=0得x=,即為極值點.由>0得a<-3.
答案:B
2.已知函數(shù)f(x)=ax2+3x+2a,若不等式f(x)>0的解集為{x|1
9、斷
解析:由題意知所以a=-1,即f(x)=-x2+3x-2.于是y=xf(x)=-x3+3x2-2x,y′=-3x2+6x-2,由Δ>0,所以y′=0有兩個相異實根,故函數(shù)y=xf(x)有兩個極值點.
答案:B
3.已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx,其導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖像經(jīng)過點(1,0),(2,0),如圖所示,則下列說法中不正確的是________.
①當(dāng)x=時函數(shù)取得極小值;
②f(x)有兩個極值點;
③當(dāng)x=2時函數(shù)取得極小值;
④當(dāng)x=1時函數(shù)取得極大值.
解析:從圖像上可以看到:當(dāng)x∈(-∞,1)時,f′(x)>0;當(dāng)x∈(1,2)時,f′(x)<0;
10、當(dāng)x∈(2,+∞)時,f′(x)>0,所以f(x)有兩個極值點1和2,且當(dāng)x=2時函數(shù)取得極小值,當(dāng)x=1時函數(shù)取得極大值,只有①不正確.
答案:①
4.已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+ax+b,當(dāng)x=-1時,函數(shù)f(x)的極值為-,則f(2)=________.
解析:f′(x)=x2+2ax+a.由題意知f′(-1)=0,f(-1)=-,
即,解得.
所以f(x)=x3+x2+x-.
所以f(2)=.
答案:
5.設(shè)a為實數(shù),函數(shù)f(x)=-x3+3x+a.
(1)求f(x)的極值;
(2)是否存在實數(shù)a,使得方程f(x)=0恰好有兩個實數(shù)根?若存在,求出實數(shù)a的取值范
11、圍;若不存在,請說明理由.
解析:(1)令f′(x)=-3x2+3=0,得x1=-1,x2=1.
又因為當(dāng)x∈(-∞,-1)時,f′(x)<0;
當(dāng)x∈(-1,1)時,f′(x)>0;
當(dāng)x∈(1,+∞)時,f′(x)<0.
所以f(x)的極小值為f(-1)=a-2,
f(x)的極大值為f(1)=a+2.
(2)因為f(x)在(-∞,-1)上是減少的,且當(dāng)x→-∞時,f(x)→+∞,又f(x)在(1,+∞)上是減少的,且當(dāng)x→+∞時,f(x)→-∞,
而a+2>a-2,即函數(shù)的極大值大于極小值,
所以當(dāng)極大值等于0時,有極小值小于0,此時曲線f(x)與x軸恰有兩個交點,即方程
12、f(x)=0恰好有兩個實數(shù)根,
所以a+2=0,a=-2;
當(dāng)極小值等于0時,有極大值大于0,此時曲線f(x)與x軸恰有兩個交點,
即方程f(x)=0恰好有兩個實數(shù)根,
所以a-2=0,a=2.
綜上,當(dāng)a=2或a=-2時方程恰有兩個實數(shù)根.
6.已知f(x)=x3+bx2+cx+2.
(1)若f(x)在x=1時有極值-1,求b、c的值;
(2)若函數(shù)y=f(x)的圖像與函數(shù)y=k的圖像恰有三個不同的交點,求實數(shù)k的取值范圍.
解析:(1)∵f(x)=x3+bx2+cx+2,
∴f′(x)=3x2+2bx+c.
由已知得f′(1)=0,f(1)=-1,
∴,
解得b=1,c=-5.
(2)由(1)知f(x)=x3+x2-5x+2,
f′(x)=3x2+2x-5.
由f′(x)=0得x1=-,x2=1.
當(dāng)x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,-)
-
(-,1)
1
(1,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
極大值
極小值
根據(jù)上表,x1=-是函數(shù)的極大值點且極大值為f(-)=,x2=1是函數(shù)的極小值點且極小值為f(1)=-1.
如圖,可知k的取值范圍為(-1,).
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