題型目錄一覽
一、知識點梳理
1.函數(shù)的極值
函數(shù)在點附近有定義,如果對附近的所有點都有,則稱是函數(shù)的一個極大值,記作.如果對附近的所有點都有,則稱是函數(shù)的一個極小值,記作.極大值與極小值統(tǒng)稱為極值,稱為極值點.
求可導函數(shù)極值的一般步驟
(1)先確定函數(shù)的定義域;
(2)求導數(shù);
(3)求方程的根;
(4)檢驗在方程的根的左右兩側(cè)的符號,如果在根的左側(cè)附近為正,在右側(cè)附近為負,那么函數(shù)在這個根處取得極大值;如果在根的左側(cè)附近為負,在右側(cè)附近為正,那么函數(shù)在這個根處取得極小值.
注①可導函數(shù)在點處取得極值的充要條件是:是導函數(shù)的變號零點,即,且在左側(cè)與右側(cè),的符號導號.
②是為極值點的既不充分也不必要條件,如,,但不是極值點.另外,極值點也可以是不可導的,如函數(shù),在極小值點是不可導的,于是有如下結(jié)論:為可導函數(shù)的極值點;但為的極值點.
2.函數(shù)的最值
函數(shù)最大值為極大值與靠近極小值的端點之間的最大者;函數(shù)最小值為極小值與靠近極大值的端點之間的最小者.
一般地,設(shè)是定義在上的函數(shù),在內(nèi)有導數(shù),求函數(shù)在上的最大值與最小值可分為兩步進行:
(1)求在內(nèi)的極值(極大值或極小值);
(2)將的各極值與和比較,其中最大的一個為最大值,最小的一個為最小值.
注:①函數(shù)的極值反映函數(shù)在一點附近情況,是局部函數(shù)值的比較,故極值不一定是最值;函數(shù)的最值是對函數(shù)在整個區(qū)間上函數(shù)值比較而言的,故函數(shù)的最值可能是極值,也可能是區(qū)間端點處的函數(shù)值;
②函數(shù)的極值點必是開區(qū)間的點,不能是區(qū)間的端點;
③函數(shù)的最值必在極值點或區(qū)間端點處取得.
【常用結(jié)論】
(1)若函數(shù)在區(qū)間D上存在最小值和最大值,則
不等式在區(qū)間D上恒成立;
不等式在區(qū)間D上恒成立;
不等式在區(qū)間D上恒成立;
不等式在區(qū)間D上恒成立;
(2)若函數(shù)在區(qū)間D上存在最小值和最大值,即,則對不等式有解問題有以下結(jié)論:
不等式在區(qū)間D上有解;
不等式在區(qū)間D上有解;
不等式在區(qū)間D上有解;
不等式在區(qū)間D上有解;
(3)對于任意的,總存在,使得;
(4)對于任意的,總存在,使得;
(5)若存在,對于任意的,使得;
(6)若存在,對于任意的,使得;
(7)對于任意的,使得;
(8)對于任意的,使得;
(9)若存在,總存在,使得
(10)若存在,總存在,使得.
二、題型分類精講
題型一 求函數(shù)的極值與極值點
策略方法 利用導數(shù)研究函數(shù)極值問題的一般流程
【典例1】已知函數(shù),求函數(shù)的極值.
【題型訓練】
一、單選題
1.(2023·全國·高三專題練習)已知定義在R上的函數(shù)f(x),其導函數(shù)的大致圖象如圖所示,則下列敘述正確的是( )
A.
B.函數(shù)在x=c處取得最大值,在處取得最小值
C.函數(shù)在x=c處取得極大值,在處取得極小值
D.函數(shù)的最小值為
2.(2023·廣西·統(tǒng)考模擬預(yù)測)函數(shù)在處取得極小值,則極小值為( )
A.1B.2C.D.
3.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)的極值點為1,且,則的極小值為( )
A.B.C.bD.4
4.(2023春·河北·高三校聯(lián)考階段練習)已知函數(shù),則的極大值為( )
A.-3B.1C.27D.-5
5.(2023·四川·高三專題練習)函數(shù)的極值點個數(shù)為( )
A.0B.1C.2D.3
二、多選題
6.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),其中,則下列說法正確的有( )
A.的極大值為B.的極小值為
C.的單調(diào)減區(qū)間為D.的值域為
7.(2023·山西運城·統(tǒng)考三模)已知函數(shù),則下列說法正確的是( )
A.曲線在處的切線與直線垂直
B.在上單調(diào)遞增
C.的極小值為
D.在上的最小值為
三、填空題
8.(2023·全國·高三專題練習)函數(shù)的極大值點為___________.
9.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)在x=1處取得極值,則函數(shù)的一個極大值點為______.
10.(2023·全國·高三專題練習)已知,,且,現(xiàn)給出如下結(jié)論:
①;②;③;
④;⑤.
其中正確結(jié)論的序號是__.
四、解答題
11.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù).
(1)若,求函數(shù)在區(qū)間上的值域;
(2)求函數(shù)的極值.
12.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù).
(1)設(shè)a=0.
①求曲線在點處的切線方程.
②試問有極大值還是極小值?并說明理由.
(2)若在上恰有兩個零點,求a的取值范圍.
題型二 極值、極值點中的參數(shù)問題
【典例1】已知函數(shù),.
(1)若函數(shù)在x=1處取得極值,求a的值.
(2)討論函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
【題型訓練】
一、單選題
1.(2023·陜西寶雞·??寄M預(yù)測)當時,函數(shù)取得最大值,則( )
A.B.C.D.1
2.(2023·貴州貴陽·校聯(lián)考模擬預(yù)測)若在和處有極值,則函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是( )
A.B.C.D.
3.(2023·陜西商洛·統(tǒng)考三模)若函數(shù)無極值,則的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
4.(2023·四川涼山·三模)已知函數(shù)的導函數(shù),若1不是函數(shù)的極值點,則實數(shù)a的值為( ).
A.-1B.0C.1D.2
5.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù)的極值點為1和2,且在上單調(diào)遞增,則的最小值為( )
A.4B.C.5D.
6.(2023·貴州畢節(jié)·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知函數(shù),是的一個極值點,則的最小值為( )
A.B.1C.2D.
二、多選題
7.(2023·遼寧·遼寧實驗中學??寄M預(yù)測)已知函數(shù)在處有極值,且極值為8,則( )
A.有三個零點
B.
C.曲線在點處的切線方程為
D.函數(shù)為奇函數(shù)
8.(2023·遼寧·校聯(lián)考三模)已知函數(shù),若有兩個不同的極值點,且當時恒有,則的可能取值有( )
A.B.
C.D.
三、填空題
9.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)的極小值為2,則______
10.(2023·全國·高三專題練習)若在上存在極值,則數(shù)m的取值范圍為_____.
11.(2023·江西九江·統(tǒng)考三模)已知函數(shù)有兩個極值點,,且,則______.
12.(2023·河南安陽·統(tǒng)考三模)已知函數(shù),若是的極小值點,則的取值范圍是__________.
四、解答題
13.(2023·江西撫州·金溪一中統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知函數(shù)
(1)若,求函數(shù)的圖象在點處的切線方程;
(2)若,函數(shù)在(0,2)上存在小于1的極小值,求實數(shù)的取值范圍.
14.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)在區(qū)間上有兩個極值點,.
(1)求實數(shù)a的取值范圍;
(2)證明:.
15.(2023·全國·高三專題練習)設(shè)函數(shù),其中為實數(shù).
(1)已知函數(shù)在處取得極值,求的值;
(2)已知不等式對都成立,求實數(shù)的取值范圍.
題型三 求函數(shù)的最值
策略方法
1.求函數(shù)f (x)在[a,b]上的最大值和最小值的步驟
2.求函數(shù)在無窮區(qū)間(或開區(qū)間)上的最值,不僅要研究其極值情況,還要研究其單調(diào)性,并通過單調(diào)性和極值情況,畫出函數(shù)的大致圖象,然后借助圖象觀察得到函數(shù)的最值.
【典例1】已知函數(shù)f(x)=ax+ln x,其中a為常數(shù).
(1)當a=-1時,求f(x)的最大值;
(2)若f(x)在區(qū)間上的最大值為-3,求a的值.
【題型訓練】
一、單選題
1.(2023·廣西玉林·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知為函數(shù)的極值點,則在區(qū)間上的最大值為( )(注:)
A.3B.
C.5D.
2.(2023·江西南昌·統(tǒng)考三模)函數(shù),若關(guān)于的不等式的解集為,則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.0,,e2C.D.
3.(2023·江西撫州·金溪一中統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知函數(shù),且,則的最小值為( )
A.1B.eC.D.
4.(2023·山西·高三校聯(lián)考階段練習)已知,函數(shù),則( )
A.有最小值,有最大值B.無最小值,有最大值
C.有最小值,無最大值D.無最小值,無最大值
5.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),,對任意,,都有不等式成立,則a的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
二、填空題
6.(2023·安徽·校聯(lián)考二模)若不等式對恒成立,則實數(shù)a的取值范圍為_________.
7.(2023·湖南岳陽·統(tǒng)考三模)若對任意,恒成立,則實數(shù)a的取值集合為____________.
8.(2023·安徽·校聯(lián)考模擬預(yù)測)已知函數(shù),,且,則的最小值為__________.
9.(2023·甘肅·模擬預(yù)測)若關(guān)于的不等式對任意的恒成立,則整數(shù)的最大值為______.
三、解答題
10.(2023·北京·高三專題練習)已知函數(shù).
(1)求在區(qū)間上的最大值和最小值;
(2)若恒成立,求實數(shù)的值.
11.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知.
(1)求的最值;
(2)當,時,若恒成立,求正整數(shù)的最大值.
12.(2023·河南安陽·統(tǒng)考三模)已知函數(shù).
(1)證明:曲線在處的切線經(jīng)過坐標原點;
(2)記的導函數(shù)為,設(shè),求使恒成立的的取值范圍.
題型四 最值中的參數(shù)問題
【典例1】已知和有相同的最大值(),求的值;
【題型訓練】
一、單選題
1.(2023·上海松江·統(tǒng)考二模)已知函數(shù),,在區(qū)間上有最大值,則實數(shù)t的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
2.(2023·陜西寶雞·統(tǒng)考二模)函數(shù)在內(nèi)有最小值,則實數(shù)a的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
3.(2023·四川宜賓·統(tǒng)考三模)若函數(shù)的最小值是,則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
4.(2023·吉林通化·梅河口市第五中學??寄M預(yù)測)已知函數(shù)在區(qū)間上的最大值為k,則函數(shù)在上( )
A.有極大值,無最小值B.無極大值,有最小值
C.有極大值,有最大值D.無極大值,無最大值
5.(2023·寧夏吳忠·高三統(tǒng)考階段練習)設(shè),若函數(shù)的最小值為,是從六個數(shù)中任取一個,那么恒成立的概率是( )
A.B.C.D.
二、多選題
6.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),若區(qū)間的最小值為且最大值為1,則的值可以是( )
A.0B.4C.D.
7.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)只有一個零點
B.函數(shù)只有極大值而無極小值
C.當時,方程有且只有兩個實根
D.若當時,,則t的最大值為2
三、填空題
8.(2023·山東·山東省實驗中學??家荒#┤艉瘮?shù)在區(qū)間上存在最小值,則整數(shù)的取值可以是______.
9.(2023春·江蘇南通·高三??奸_學考試)若函數(shù)的最小值為,則______.
四、解答題
10.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),其中.
(1)當時,求函數(shù)在內(nèi)的極值;
(2)若函數(shù)在上的最小值為5,求實數(shù)的取值范圍.
11.(2023·安徽蕪湖·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知函數(shù)().
(1)若的零點有且只有一個,求的值;
(2)若存在最大值,求的取值范圍.
12.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù).
(1)當時,判斷的單調(diào)性;
(2)當時,恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.
題型五 函數(shù)極值、最值的綜合應(yīng)用
【典例1】已知函數(shù)的最小值為0.求實數(shù)的值;
【典例2】已知函數(shù).
(1)證明:
(2)若,求.
【題型訓練】
一、單選題
1.(2023·四川巴中·南江中學??寄M預(yù)測)已知函數(shù),若對任意的,成立,則的最大值是( )
A.B.C.1D.e
2.(2023·四川·校聯(lián)考模擬預(yù)測)若,則a的取值范圍為( )
A.B.C.D.
3.(2023·山西大同·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知,,,則a,b,c的大小關(guān)系是( )
A.B.C.D.
4.(2023·西藏林芝·統(tǒng)考二模)已知函數(shù),若有兩個不同的極值點,且當時恒有,則的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
二、多選題
5.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),,則下列說法正確的是( )
A.在上是增函數(shù)
B.,不等式恒成立,則正實數(shù)a的最小值為
C.若有兩個零點,,則
D.若,且,則的最大值為
6.(2023·全國·高三專題練習)定義在上的函數(shù),則( )
A.存在唯一實數(shù),使函數(shù)圖象關(guān)于直線對稱
B.存在實數(shù),使函數(shù)為單調(diào)函數(shù)
C.任意實數(shù),函數(shù)都存在最小值
D.任意實數(shù),函數(shù)都存在兩條過原點的切線
三、填空題
7.(2023·江西九江·統(tǒng)考三模)已知函數(shù)有兩個極值點,,且,則______.
8.(2023·湖南長沙·長沙市明德中學??既#┤?,則的取值范圍是____________.
四、解答題
9.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),且.
(1)求實數(shù)的值;
(2)證明:存在,且時,.
10.(2023·河北承德·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知函數(shù).
(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;
(2)若,求實數(shù)的取值范圍.①求函數(shù)的極值與極值點
②極值、極值點中的參數(shù)問題
③求函數(shù)的最值
④最值中的參數(shù)問題
⑤函數(shù)極值、最值的綜合應(yīng)用
【一輪復(fù)習講義】2024年高考數(shù)學高頻考點題型歸納與方法總結(jié)(新高考通用)
第16講 導數(shù)與函數(shù)的極值、最值(精講)
題型目錄一覽
一、知識點梳理
1.函數(shù)的極值
函數(shù)在點附近有定義,如果對附近的所有點都有,則稱是函數(shù)的一個極大值,記作.如果對附近的所有點都有,則稱是函數(shù)的一個極小值,記作.極大值與極小值統(tǒng)稱為極值,稱為極值點.
求可導函數(shù)極值的一般步驟
(1)先確定函數(shù)的定義域;
(2)求導數(shù);
(3)求方程的根;
(4)檢驗在方程的根的左右兩側(cè)的符號,如果在根的左側(cè)附近為正,在右側(cè)附近為負,那么函數(shù)在這個根處取得極大值;如果在根的左側(cè)附近為負,在右側(cè)附近為正,那么函數(shù)在這個根處取得極小值.
注①可導函數(shù)在點處取得極值的充要條件是:是導函數(shù)的變號零點,即,且在左側(cè)與右側(cè),的符號導號.
②是為極值點的既不充分也不必要條件,如,,但不是極值點.另外,極值點也可以是不可導的,如函數(shù),在極小值點是不可導的,于是有如下結(jié)論:為可導函數(shù)的極值點;但為的極值點.
2.函數(shù)的最值
函數(shù)最大值為極大值與靠近極小值的端點之間的最大者;函數(shù)最小值為極小值與靠近極大值的端點之間的最小者.
一般地,設(shè)是定義在上的函數(shù),在內(nèi)有導數(shù),求函數(shù)在上的最大值與最小值可分為兩步進行:
(1)求在內(nèi)的極值(極大值或極小值);
(2)將的各極值與和比較,其中最大的一個為最大值,最小的一個為最小值.
注:①函數(shù)的極值反映函數(shù)在一點附近情況,是局部函數(shù)值的比較,故極值不一定是最值;函數(shù)的最值是對函數(shù)在整個區(qū)間上函數(shù)值比較而言的,故函數(shù)的最值可能是極值,也可能是區(qū)間端點處的函數(shù)值;
②函數(shù)的極值點必是開區(qū)間的點,不能是區(qū)間的端點;
③函數(shù)的最值必在極值點或區(qū)間端點處取得.
【常用結(jié)論】
(1)若函數(shù)在區(qū)間D上存在最小值和最大值,則
不等式在區(qū)間D上恒成立;
不等式在區(qū)間D上恒成立;
不等式在區(qū)間D上恒成立;
不等式在區(qū)間D上恒成立;
(2)若函數(shù)在區(qū)間D上存在最小值和最大值,即,則對不等式有解問題有以下結(jié)論:
不等式在區(qū)間D上有解;
不等式在區(qū)間D上有解;
不等式在區(qū)間D上有解;
不等式在區(qū)間D上有解;
(3)對于任意的,總存在,使得;
(4)對于任意的,總存在,使得;
(5)若存在,對于任意的,使得;
(6)若存在,對于任意的,使得;
(7)對于任意的,使得;
(8)對于任意的,使得;
(9)若存在,總存在,使得
(10)若存在,總存在,使得.
二、題型分類精講
題型一 求函數(shù)的極值與極值點
策略方法 利用導數(shù)研究函數(shù)極值問題的一般流程
【典例1】已知函數(shù),求函數(shù)的極值.
【答案】見詳解.
【分析】先求導函數(shù),根據(jù)導函數(shù)零點的個數(shù)討論,根據(jù)導函數(shù)的正負判定單調(diào)區(qū)間,進而求得極值.
【詳解】,定義域為R,.
①當時, , 在R上為增函數(shù), 無極值.
②當時,令,得, .
當, ;當 , ;
∴在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
在取得極小值,極小值為,無極大值.
綜上所述,當時,無極值;當時,有極小值,無極大值.
【題型訓練】
一、單選題
1.(2023·全國·高三專題練習)已知定義在R上的函數(shù)f(x),其導函數(shù)的大致圖象如圖所示,則下列敘述正確的是( )
A.
B.函數(shù)在x=c處取得最大值,在處取得最小值
C.函數(shù)在x=c處取得極大值,在處取得極小值
D.函數(shù)的最小值為
【答案】C
【分析】根據(jù)導函數(shù)的圖象確定的單調(diào)性,從而比較函數(shù)值的大小及極值情況,對四個選項作出判斷.
【詳解】由題圖可知,當時,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,
又a

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這是一份(新高考通用)2024年高考數(shù)學【一輪復(fù)習講義】高頻考點題型歸納與方法總結(jié) 第16練 導數(shù)與函數(shù)的極值、最值(精練:基礎(chǔ)+重難點)(原卷版+解析),共76頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。

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這是一份(新高考通用)2024年高考數(shù)學【一輪復(fù)習講義】高頻考點題型歸納與方法總結(jié) 第16講 導數(shù)與函數(shù)的極值、最值(精講)(原卷版+解析),共77頁。試卷主要包含了知識點梳理,題型分類精講,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。

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