2022年高中數(shù)學(xué) 第3章 1第2課時 函數(shù)的極值課時作業(yè) 北師大版選修2-2

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1、2022年高中數(shù)學(xué) 第3章 1第2課時 函數(shù)的極值課時作業(yè) 北師大版選修2-2 一、選擇題 1．函數(shù)f(x)的定義域為開區(qū)間(a，b)，導(dǎo)函數(shù)f′(x)在(a，b)內(nèi)的圖像如圖所示，則函數(shù)f(x)在開區(qū)間(a，b)內(nèi)的極小值有(　　) A．1個　　 B．2個　　 C．3個　　 D．4個 [答案]　A [解析]　若導(dǎo)函數(shù)f′(x)在某點兩側(cè)的符號為“左負(fù)右正”，則該點為極小值點，由圖像可知極小值點只有一個． 2．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 [答案]　D [解析]　令y′＝3x2－3＝0?x＝1或x＝

2、－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. 3．函數(shù)y＝x4－x3的極值點的個數(shù)為(　　) A．0　　　 B．1　　　 C．2　　　 D．3 [答案]　B [解析]　y′＝x3－x2＝x2(x－1)，由y′＝0得x1＝0，x2＝1. 當(dāng)x變化時，y′，y的變化情況如下表 x (－∞，0) 0 (0,1) 1 (1，＋∞) y′ － 0 － 0 ＋ y  無極值  極小值  故選B. 4．關(guān)于函數(shù)的極值，下列說法正確的是(　　) A．導(dǎo)數(shù)為零的

3、點一定是函數(shù)的極值點 B．函數(shù)的極小值一定小于它的極大值 C．f(x)在定義域內(nèi)最多只能有一個極大值、一個極小值 D．若f(x)在(a，b)內(nèi)有極值，那么f(x)在(a，b)內(nèi)不是單調(diào)函數(shù) [答案]　D [解析]　對于f(x)＝x3，f′(0)＝0，但x＝0不是f(x)的極值點，故A不正確．極小值也可能大于極大值，故B錯，C顯然不對． 5．(xx·西川中學(xué)高二期中)已知f(x)＝x3＋ax2＋(a＋6)x＋1有極大值和極小值，則a的取值范圍是(　　) A．－16 D．a(chǎn)<－1或a>2 [答案]　C [解析]　f ′(

4、x)＝3x2＋2ax＋a＋6， ∵f(x)有極大值與極小值， ∴f ′(x)＝0有兩不等實根， ∴Δ＝4a2－12(a＋6)>0，∴a<－3或a>6. 二、填空題 6．函數(shù)f(x)＝2x3－3x2的極大值等于________，極小值等于________． [答案]　0　－1 [解析]　f′(x)＝6x(x－1)，令f′(x)＝0，得x1＝0，x2＝1. 當(dāng)x變化時，f′(x)，f(x)的變化情況如下： x (－∞，0) 0 (0,1) 1 (1，＋∞) f′(x) ＋ 0 － 0 ＋ f(x)  極大值  極小值  所以當(dāng)x＝0時有極

5、大值f(0)＝0，當(dāng)x＝1時有極小值f(1)＝－1. 7．函數(shù)f(x)＝x－lnx的極小值等于________． [答案]　1 [解析]　f′(x)＝1－，令f′(x)＝0，則x＝1， 當(dāng)x變化時，f(x)與f′(x)的變化如下表： x (0,1) 1 (1，＋∞) f′(x) － 0 ＋ f(x)  極小值  ∴f(x)的極小值是f(1)＝1. 8．若函數(shù)f(x)＝在x＝1處取極值，則a＝____. [答案]　3 [解析]　f′(x)＝，f′(1)＝＝0?a＝3. 三、解答題 9．已知函數(shù)f(x)＝x3＋ax2＋bx＋c在點x0處取得極小值－5

6、，其導(dǎo)函數(shù)y＝f′(x)的圖像經(jīng)過點(0,0)，(2,0)， (1)求a，b的值； (2)求x0及函數(shù)f(x)的表達(dá)式． [解析]　(1)由題設(shè)可得f′(x)＝3x2＋2ax＋b， ∵f′(x)的圖像過點(0,0)，(2,0)， ∴ 解之得：a＝－3，b＝0. (2)由f′(x)＝3x2－6x＞0，得x＞2或x＜0； ∴當(dāng)在(－∞，0)上，f′(x)＞0.在(0,2)上f′(x)＜0，在(2，＋∞)上f′(x)＞0， 故f(x)在(－∞，0)，(2，＋∞)上遞增，在(0,2)上遞減， 因此f(x)在x＝2處取得極小值，所以x0＝2， 由f(2)＝－5，得c＝－1， ∴f

7、(x)＝x3－3x2－1. 10.設(shè)函數(shù)f(x)＝x3－3ax＋b(a≠0)． (1)若曲線y＝f(x)在點(2，f(2))處與直線y＝8相切，求a，b的值； (2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間與極值點． [分析]　考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性，極值點的性質(zhì)，以及分類討論思想． [解析]　(1)f′(x)＝3x2－3A． 因為曲線y＝f(x)在點(2，f(2))處與直線y＝8相切， 所以即解得a＝4，b＝24. (2)f′(x)＝3(x2－a)(a≠0)． 當(dāng)a<0時，f′(x)>0，函數(shù)f(x)在(－∞，＋∞)上單調(diào) 遞增，此時函數(shù)f(x)沒有極值點． 當(dāng)a>0時，由f′(

8、x)＝0得x＝±. 當(dāng)x∈(－∞，－)時，f′(x)>0，函數(shù)f(x)單調(diào)遞增； 當(dāng)x∈(－，)時，f′(x)<0，函數(shù)f(x)單調(diào)遞減； 當(dāng)x∈(，＋∞)時，f′(x)>0，函數(shù)f(x)單調(diào)遞增． f(x)的增區(qū)間(－∞，－)，(，＋∞)，減區(qū)間(－，)， 此時x＝－是f(x)的極大值點，x＝是f(x)的極小值點. 一、選擇題 1．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 [答案]　D [解析]　由f′(x)的圖像可知x∈(－∞，0)∪(2，＋∞

9、)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. 2．已知函數(shù)f(x)＝ax2＋3x＋2a，若不等式f(x)>0的解集為{x|10，所以y′＝0有兩個相異實根，故函數(shù)y＝xf(x)有兩個極值點． 3．下面

10、四圖都是在同一坐標(biāo)系中某三次函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的圖像，其中一定不正確的序號是(　　) A．①② B．③④ C．①③ D．①④ [答案]　B [解析]　對于③，f(x)在原點附近為增函數(shù)，∴f′(x)>0，而圖像中當(dāng)x>0時，f′(x)<0，∴③一定不正確；對于④，同理，導(dǎo)函數(shù)開始應(yīng)在x軸上方，④一定不正確，故選B. 4．若函數(shù)y＝x3－3ax＋a在(1,2)內(nèi)有極小值，則實數(shù)a的取值范圍是(　　) A．14或a<1 [答案]　B [解析]　y′＝3x2－3A．當(dāng)a≤ 0，f′(x)≥0； 函數(shù)y＝x3－3ax＋a為單

11、調(diào)函數(shù)，不合題意，舍去； 當(dāng)a>0，y′＝3x2－3a＝0?x＝±，不難分析當(dāng)10時， ∵－≤cosx恒成立，∴－≤－1，∴a≤1，∴0

12、＝x3－6x2＋9x－abc，a0；②f(0)f(1)<0； ③f(0)f(3)>0；④f(0)f(3)<0. 其中正確結(jié)論的序號是________． [答案]?、冖? [解析]　本題考查了導(dǎo)數(shù)工具有研究函數(shù)零點方面的應(yīng)用 設(shè)g(x)＝x3－6x2＋9x＝0，則x1＝0，x2＝x3＝3， 其圖象如圖： 要使f(x)＝x3－6x2＋9x－abc有3個零點，須將g(x)的圖象向下平移，如圖所示： 又f′(x)＝3x2－12x＋9＝0時， x1＝1，x2＝3，即得f(1)是極大值，f(3)是

13、極小值． ∴由圖象可知f(0)·f(1)<0，f(0)·f(3)>0. 對于函數(shù)的零點問題要注意和對應(yīng)方程的根及函數(shù)的圖象聯(lián)系起來，當(dāng)一個函數(shù)不能直接畫出圖象時，要有求導(dǎo)的意識來探究一下函數(shù)的基本性質(zhì)然后再畫草圖． 三、解答題 7.設(shè)f(x)＝alnx＋＋x＋1，其中a∈R，曲線y＝f(x)在點(1，f(1))處的切線垂直于y軸． (1)求a的值； (2)求函數(shù)f(x)的極值． [分析]　(1)對f(x)求導(dǎo)，運用f′(1)＝0求出a的值，(2)由f′(x)＝0解得x值，結(jié)合函數(shù)定義域，討論在各區(qū)間上f′(x)的符號，從而確定極值． [解析]　(1)因f(x)＝alnx＋＋x＋

14、1，故f′(x)＝－＋. 由于曲線y＝f(x)在點(1，f(1))處的切線垂直于y軸，故該切線斜率為0，即f′(1)＝0，從而a－＋＝0，解得a＝－1. (2)由(1)知f(x)＝－lnx＋＋x＋1(x>0)， f′(x)＝－－＋ ＝ ＝. 令f′(x)＝0，解得x1＝1，x2＝－(因x2＝－不在定義域內(nèi)，舍去)． 當(dāng)x∈(0,1)時，f′(x)<0，故f(x)在(0,1)上為減函數(shù)； 當(dāng)x∈(1，＋∞)時，f′(x)>0，故f(x)在(1，＋∞)上為增函數(shù)． 故f(x)在x＝1處取得極小值f(1)＝3. [點評]　本題通過對導(dǎo)數(shù)的考查，解決了常見的斜率問 題，極值問題，

15、題目簡單，方法常規(guī)，但本題容易忽視函數(shù)的定義域，從而導(dǎo)致出錯。 8.(xx·山東省菏澤市期中)已知函數(shù)f(x)＝x2＋alnx. (1)若a＝－1，求函數(shù)f(x)的極值，并指出是極大值還是極小值； (2)若a＝1，求證：在區(qū)間[1，＋∞)上，函數(shù)f(x)的圖象在函數(shù)g(x)＝x3的圖象的下方． [解析]　(1)由于函數(shù)f(x)的定義域為(0，＋∞)， 當(dāng)a＝－1時，f ′(x)＝x－＝， 令f ′(x)＝0得x＝1或x＝－1(舍去)， 當(dāng)x∈(0,1)時，f ′(x)<0，因此函數(shù)f(x)在(0,1)上單調(diào)遞減， 當(dāng)x∈(1，＋∞)時，f ′(x)>0，因此函數(shù)f(x)在(1，＋∞)上單調(diào)遞增， 則x＝1是f(x)的極小值點， 所以f(x)在x＝1處取得極小值為f(1)＝. (2)證明：設(shè)F(x)＝f(x)－g(x)＝x2＋lnx－x3， 則F′(x)＝x＋－2x2＝ ＝， 當(dāng)x>1時，F(xiàn)′(x)<0， 故f(x)在區(qū)間[1，＋∞)上單調(diào)遞減， 又F(1)＝－<0， ∴在區(qū)間[1，＋∞)上，F(xiàn)(x)<0恒成立， 即f(x)