



備戰(zhàn)2024年高考數(shù)學一輪復習4.3利用導數(shù)求極值最值(精練)(原卷版+解析)
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這是一份備戰(zhàn)2024年高考數(shù)學一輪復習4.3利用導數(shù)求極值最值(精練)(原卷版+解析),共41頁。
A.1個B.2個C.3個D.4個
2.(2022·天津實驗中學)下列函數(shù)中存在極值點的是( )
A.B.
C.D.
3.(2022·福建省連城縣第一中學)函數(shù)的極值點的個數(shù)是( )
A.B.C.D.無數(shù)個
4.(2022·全國·哈師大附中)已知是函數(shù)的一個極值點,則的值是( )
A.1B.C.D.
5.(2022·遼寧·鞍山市華育高級中學)已知函數(shù)的導函數(shù)的圖像如圖所示,則下列判斷正確的是( )
A.在區(qū)間上,是增函數(shù)B.在區(qū)間上,是減函數(shù)
C.為的極小值點D.2為的極大值點
6.(2022·湖北·南漳縣第一中學)函數(shù)的極大值為( )
A.-2B.2C.D.不存在
7(2022·天津河北)設是函數(shù)f(x)的導函數(shù),若函數(shù)f(x)的圖象如圖所示,則下列說法錯誤的是( )
A.當時,B.當或時,
C.當或時,D.函數(shù)f(x)在處取得極小值
題組二 已知極值(點)求參數(shù)
1.(2022·山東濰坊)已知函數(shù)的圖像與直線有3個不同的交點,則實數(shù)m的取值范圍是( )
A.B.C.D.
2.(2022·重慶·萬州純陽中學校)若函數(shù)在上存在唯一極值點,則實數(shù)a的取值范圍為( )
A.B.C.D.
3.(2022·四川省成都市新都一中)已知沒有極值,則實數(shù)的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
4.(2022·湖北)函數(shù)在內(nèi)存在極值點,則( )
A.B.C.或D.或
5.(2022·河南)已知函數(shù)有兩個極值點,則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
6.(2022·安徽·蒙城第一中學)已知為常數(shù),函數(shù)有兩個極值點,其中一個極值點滿足,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
7(2022·陜西·長安一中)已知在中,三個內(nèi)角,,的對邊分別為,,,若函數(shù)無極值點,則角B的最大值是( )
A.B.C.D.
8.(2022·四川·綿陽中學實驗學校)若函數(shù)在處有極值10,則( )
A.6B.C.或15D.6或
9.(2022·青海·大通回族土族自治縣教學研究室二模(理))設函數(shù),則下列不是函數(shù)極大值點的是( )
A.B.C.D.
10.(2022·全國·高三專題練習)已知t和是函數(shù)的零點,且也是函數(shù)的極小值點,則的極大值為( )
A.1B.4C.D.
11.(2022·廣西·高三階段練習(理))已知函數(shù)在其定義域的一個子區(qū)間上有極值,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.B.C.D.
12.(2022·安徽·合肥市第八中學)已知函數(shù)在處取極小值,且的極大值為4,則( )
A.-1B.2C.-3D.4
13.(2022·河北承德)已知是函數(shù)的極值點,則的極大值為_____.
14.(2022·北京·101中學)設是函數(shù)的兩個極值點,若,則實數(shù)a的取值范圍是______.
15.(2022·浙江寧波)已知函數(shù),若是函數(shù)的唯一極值點,則實數(shù)k的取值范圍是_______.
題組三 無參函數(shù)的最值
1.(2022·海南華僑中學)已知函數(shù),下列說法正確的是( )
A.函數(shù)在上遞增B.函數(shù)無極小值
C.函數(shù)只有一個極大值D.函數(shù)在上最大值為3
2.(2022·湖北·模擬預測),的最小值為___________.
3.(2022·江蘇·南京市江寧高級中學模擬預測)若函數(shù)在內(nèi)有且只有一個零點,則在上的最大值與最小值的和為_______.
4.(2022·全國·高三專題練習)若實數(shù)a、b、c、d滿足,則的最小值為______.
5.(2022·四川省成都市新都一中)函數(shù)在區(qū)間上的最大值為______.
6.(2022·天津實驗中學)函數(shù)在區(qū)間上的最小值為__________.
7.(2022·四川·威遠中學校)對任意,存在,使得,則的最小值為_____.
8.(2022·河南開封)已知是奇函數(shù),當時,,則當時,的最小值為________.
題組四 已知最值求參數(shù)
1.(2022·江西萍鄉(xiāng)·三模)已知定義在上的函數(shù),對任意,當時,都有,若存在,使不等式成立,則實數(shù)的最大值為( )
A.B.C.D.
2.(2022·遼寧·鞍山市華育高級中學)已知,,若,則當取得最小值時,所在區(qū)間是( )
A.B.C.D.
3.(2022·河南·模擬預測(理))已知函數(shù)至多有2個不同的零點,則實數(shù)a的最大值為( ).
A.0B.1C.2D.e
4.(2022·遼寧·遼師大附中)設函數(shù)(n為正整數(shù)),則在[0,1]上的最大值為( )
A.0B.C.D.
5.(2022·河南安陽)已知函數(shù),若時,在處取得最大值,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.B.C.D.
6.(2022·江西)設兩個實數(shù)a,b滿足:,則正整數(shù)n的最大值為( ).(參考數(shù)據(jù):)
A.7B.8C.9D.10
題組五 最值極值的綜合運用
1.(2022·浙江·寧波市李惠利中學)(多選)對于函數(shù),下列選項正確的是( )
A.函數(shù)極小值為,極大值為
B.函數(shù)單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)為
C.函數(shù)最小值為為,最大值
D.函數(shù)存在兩個零點1和
2.(2022·福建泉州)(多選)函數(shù)在處取得極大值,則a的值可以是( )
A.-1B.0C.3D.4
3.(2022·黑龍江·哈爾濱市第六中學校)(多選)已知函數(shù),下列命題正確的是( )
A.若是函數(shù)的極值點,則
B.若是函數(shù)的極值點,則在上的最小值為
C.若在上單調(diào)遞減,則
D.若在上恒成立,則
4.(2022·河南·三模)已知函數(shù).
(1)討論極值點的個數(shù);
(2)證明:.
5.(2022·湖南·臨澧縣第一中學二模)已知函數(shù).
(1)當時,若在上存在最大值,求m的取值范圍;
(2)討論極值點的個數(shù).
6.(2022·江西·上饒市第一中學模擬預測)已知函數(shù).
(1)當時,求函數(shù)的極值;
(2)若函數(shù)在無零點,求實數(shù)a的取值范圍.
7.(2022·北京市十一學校高三階段練習)已知函數(shù)
(1)當時,求曲線在點處的切線方程;
(2)判斷函數(shù)的極值點的個數(shù),并說明理由.
8.(2022·四川省峨眉第二中學校)已知,函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)當時,若對恒成立,求實數(shù)b的最大值.
9(2022·江蘇·華羅庚中學三模)已知函數(shù) ,(為自然對數(shù)的底數(shù),).
(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若,,當時,,求的最小值.
10.(2022·天津市新華中學)已知函數(shù),其中且
(1)當時,求函數(shù)的極值;
(2)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(3)若存在,使函數(shù),在處取得最小值,試求的最大值.
4.3 利用導數(shù)求極值最值(精練)(提升版)
題組一 無參函數(shù)的極值(點)
1.(2022·山東·巨野縣實驗中學)已知函數(shù)的定義域為,導函數(shù)在內(nèi)的圖像如圖所示,則函數(shù)在內(nèi)的極小值有( )
A.1個B.2個C.3個D.4個
【答案】A
【解析】由導函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的圖像可知,
函數(shù)在內(nèi)的圖像與軸有四個公共點,
在從左到右第一個點處導數(shù)左正右負,在從左到右第二個點處導數(shù)左負右正,
在從左到右第三個點處導數(shù)左正右正,在從左到右第四個點處導數(shù)左正右負,
所以函數(shù)在開區(qū)間內(nèi)的極小值有個,故選:A.
2.(2022·天津實驗中學)下列函數(shù)中存在極值點的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】對選項A,,故沒有極值點;
對選項B,,則極值點為,故正確;
對選項C,,故沒有極值點;
對選項D,,故沒有極值點;故選:B
3.(2022·福建省連城縣第一中學)函數(shù)的極值點的個數(shù)是( )
A.B.C.D.無數(shù)個
【答案】A
【解析】由題,,故無極值點故選:A
4.(2022·全國·哈師大附中)已知是函數(shù)的一個極值點,則的值是( )
A.1B.C.D.
【答案】D
【解析】,
∴,∴,∴故選:D
5.(2022·遼寧·鞍山市華育高級中學)已知函數(shù)的導函數(shù)的圖像如圖所示,則下列判斷正確的是( )
A.在區(qū)間上,是增函數(shù)B.在區(qū)間上,是減函數(shù)
C.為的極小值點D.2為的極大值點
【答案】D
【解析】由導函數(shù)的圖像可知,
在區(qū)間上為單調(diào)遞減,在區(qū)間上為單調(diào)遞增,則選項不正確;
在區(qū)間上,,則是增函數(shù),則選項不正確;
由圖像可知,且為單調(diào)遞增區(qū)間,為單調(diào)遞減區(qū)間,則為的極大值點,則選項不正確;由圖像可知,且為單調(diào)遞增區(qū)間,為單調(diào)遞減區(qū)間,則為的極大值點,則選項正確;故選:D.
6.(2022·湖北·南漳縣第一中學)函數(shù)的極大值為( )
A.-2B.2C.D.不存在
【答案】A
【解析】=1-=.令得或(舍).
由于,當時,,當時,,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
故函數(shù)在處取得極大值.故選:A
7(2022·天津河北)設是函數(shù)f(x)的導函數(shù),若函數(shù)f(x)的圖象如圖所示,則下列說法錯誤的是( )
A.當時,B.當或時,
C.當或時,D.函數(shù)f(x)在處取得極小值
【答案】D
【解析】A.由圖象知:當時,函數(shù)f(x)遞增,所以,故正確;
B.由圖象知:當或時,函數(shù)f(x)遞增,所以,故正確;
C.由圖象知:當或時,函數(shù)f(x)分別取得極小值和極大值,故正確;
D.由圖象知:函數(shù)f(x)在處取得極大值,故錯誤;故選:D
題組二 已知極值(點)求參數(shù)
1.(2022·山東濰坊)已知函數(shù)的圖像與直線有3個不同的交點,則實數(shù)m的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】對函數(shù)求導得:,
當或時,,當時,,即在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
在處取得極大值,在處取得極小值,
在同一坐標系內(nèi)作出函數(shù)的圖像和直線,如圖,
觀察圖象知,當時,函數(shù)的圖像與直線有3個不同的交點,
所以實數(shù)m的取值范圍是.故選:B
2.(2022·重慶·萬州純陽中學校)若函數(shù)在上存在唯一極值點,則實數(shù)a的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由題意知:,若函數(shù)在上存在唯一極值點,
則,即,解得.故選:B.
3.(2022·四川省成都市新都一中)已知沒有極值,則實數(shù)的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】;
在上沒有極值,,即,
解得:,即實數(shù)的取值范圍為.故選:C.
4.(2022·湖北)函數(shù)在內(nèi)存在極值點,則( )
A.B.C.或D.或
【答案】A
【解析】由題意知:在內(nèi)存在變號零點,即在內(nèi)有解,則,易得在內(nèi)單調(diào)遞減,值域為,故.故選:A.
5.(2022·河南)已知函數(shù)有兩個極值點,則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】由題意有兩個不等實根,,
設,,
當時,,遞增,當時,,遞減,
時,為極大值也是最大值,
時,,所以,
時, ,與軸只有一個交點,
所以當,即時,直線與的圖象有兩個交點,即有兩個不等實根.
故選:B.
6.(2022·安徽·蒙城第一中學)已知為常數(shù),函數(shù)有兩個極值點,其中一個極值點滿足,則的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】,由函數(shù)有兩個極值點,
則等價于有兩個解,即與有兩個交點,
所以.
直線過點
由在點處的切線為,顯然直線過點
當時,直線與曲線交于不同兩點(如下圖),且,
,
令,則,
所以單調(diào)遞增,,即,
故選: D.
7(2022·陜西·長安一中)已知在中,三個內(nèi)角,,的對邊分別為,,,若函數(shù)無極值點,則角B的最大值是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因為,所以,
若無極值點,即無變號零點,又二次函數(shù)開口向上,
所以恒成立,等價為判別式,即,得,
所以,因為,,所以的最大值為;故選:C.
8.(2022·四川·綿陽中學實驗學校)若函數(shù)在處有極值10,則( )
A.6B.C.或15D.6或
【答案】B
【解析】 ,
又 時 有極值10
,解得 或
當 時,
此時 在 處無極值,不符合題意
經(jīng)檢驗, 時滿足題意 故選:B
9.(2022·青?!ご笸ɑ刈逋磷遄灾慰h教學研究室二模(理))設函數(shù),則下列不是函數(shù)極大值點的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】由題可得,
令,得或,,
則當時,,
當時,,
所以函數(shù)在,,上單調(diào)遞增,在,,上單調(diào)遞減,故不是函數(shù)極大值點的是.故選:D.
10.(2022·全國·高三專題練習)已知t和是函數(shù)的零點,且也是函數(shù)的極小值點,則的極大值為( )
A.1B.4C.D.
【答案】B
【解析】因函數(shù)在處取得極小值0,又t是函數(shù)的另一零點,因此函數(shù)只有兩個零點,
從而有,求導得:,
當或時,,當時,,
于是,在處取得極小值,在處取得極大值,
所以的極大值為4.故選:B
11.(2022·廣西·高三階段練習(理))已知函數(shù)在其定義域的一個子區(qū)間上有極值,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】,令,即,解得,且,;,,∴在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
∴有極大值,∴,∴,故選:A.
12.(2022·安徽·合肥市第八中學)已知函數(shù)在處取極小值,且的極大值為4,則( )
A.-1B.2C.-3D.4
【答案】B
【解析】,所以
因為函數(shù)在處取極小值,所以,所以,,,
令,得或,當時,,所以在單調(diào)遞增,當時,,所以在單調(diào)遞增,當時,,所以在單調(diào)遞增,所以在處有極大值為,解得,所以.故選:B
13.(2022·河北承德)已知是函數(shù)的極值點,則的極大值為_____.
【答案】0
【解析】因為,所以,得,
所以,所以當時,,單調(diào)遞減,
當或時,,單調(diào)遞增,所以是的極大值點,則.
故答案為:0
14.(2022·北京·101中學)設是函數(shù)的兩個極值點,若,則實數(shù)a的取值范圍是______.
【答案】
【解析】,
因為是函數(shù)的兩個極值點,且,
所以是方一元二次方程的兩個實根,且,
所以,即,解得.故答案為:
15.(2022·浙江寧波)已知函數(shù),若是函數(shù)的唯一極值點,則實數(shù)k的取值范圍是_______.
【答案】
【解析】的定義域為
是函數(shù)的唯一極值點
是導函數(shù)的唯一根
(Ⅰ)在無變號零點
令 ,則 ,即在上單調(diào)遞增
此時
(Ⅱ)當 在有解 時,此時 ,解得
此時 在 和 上均單調(diào)遞增,不符合題意
故答案為:
題組三 無參函數(shù)的最值
1.(2022·海南華僑中學)已知函數(shù),下列說法正確的是( )
A.函數(shù)在上遞增B.函數(shù)無極小值
C.函數(shù)只有一個極大值D.函數(shù)在上最大值為3
【答案】C
【解析】因為定義域為,
所以,
所以當或時,當時,
所以在上單調(diào)遞減,在和上單調(diào)遞增,
所以在處取得極大值,在處取得極小值,
即,,
又,,故函數(shù)在上最大值為;
故選:C
2.(2022·湖北·模擬預測),的最小值為___________.
【答案】3
【解析】令,則
當時,單調(diào)增,
當時,令,
時,遞減
時,遞增
∴
綜上:
故答案為:3.
3.(2022·江蘇·南京市江寧高級中學模擬預測)若函數(shù)在內(nèi)有且只有一個零點,則在上的最大值與最小值的和為_______.
【答案】
【解析】當時,由可得,令,其中,
則,由,可得,列表如下:
如下圖所示:
因為在內(nèi)有且只有一個零點,則,
所以,,則,
當時,,此時函數(shù)單調(diào)遞減,
當時,,此時函數(shù)單調(diào)遞增,
則當時,,
又因為,,所以,,
因此,在上的最大值與最小值的和為.
故答案為:.
4.(2022·全國·高三專題練習)若實數(shù)a、b、c、d滿足,則的最小值為______.
【答案】
【解析】∵,
∴點是曲線上的點,是直線上的點,
∴.
∵,
由得,;由得.
∴當時,取得極小值為1. 如圖,
要使最小,當且僅當過曲線上的點且與線平行時.
∵,直線的斜率,∴,
∴或(由于,故舍去).∴.
設點到直線的距離為d,
則.
∵,∴的最小值為.
故答案為:.
5.(2022·四川省成都市新都一中)函數(shù)在區(qū)間上的最大值為______.
【答案】
【解析】對求導,可得:
故在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間單調(diào)遞增
可得:,,
可得:
故在區(qū)間上的最大值為
故答案為:
6.(2022·天津實驗中學)函數(shù)在區(qū)間上的最小值為__________.
【答案】
【解析】因為,所以,
令,得,當時,,當時,,
所以當時,取得極小值,又,
所以在區(qū)間上的最小值為,故答案為:
7.(2022·四川·威遠中學校)對任意,存在,使得,則的最小值為_____.
【答案】
【解析】由得:,令,則,;
,
令,則,令,則,
在上單調(diào)遞增,又,
當時,;當時,;
在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,
即的最小值為.
故答案為:.
8.(2022·河南開封)已知是奇函數(shù),當時,,則當時,的最小值為________.
【答案】1
【解析】,,所以,
又因為是奇函數(shù),所以,
所以當,,,
令,所以,
則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以.
所以當時,的最小值為1.故答案為:1.
題組四 已知最值求參數(shù)
1.(2022·江西萍鄉(xiāng)·三模)已知定義在上的函數(shù),對任意,當時,都有,若存在,使不等式成立,則實數(shù)的最大值為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】因為對任意,當時,都有,所以在上單調(diào)遞增,
則等價于,即,
令,,,
因為,所以,,所以,所以在上單調(diào)遞減,
所以,即,所以的最大值為;故選:B
2.(2022·遼寧·鞍山市華育高級中學)已知,,若,則當取得最小值時,所在區(qū)間是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】令,即,∴,,∴,
令,則,
令,則,
∴在上單調(diào)遞增,且,
∴存在唯一使得,
當時,, ,當時,, ,
∴,
即取得最小值時,,
由零點的存在定理驗證的根的范圍,
當時,,當時,,
故,
故選:.
3.(2022·河南·模擬預測(理))已知函數(shù)至多有2個不同的零點,則實數(shù)a的最大值為( ).
A.0B.1C.2D.e
【答案】C
【解析】令,得到,
函數(shù)至多有2個不同的零點,等價于至多有兩個不同的根,
即函數(shù)與至多有2個不同的交點
令,
則,
當時,,單調(diào)遞增,
當或時,,單調(diào)遞減,
所以與為函數(shù)的極值點,且,
且在R上恒成立,
畫出的圖象如下:
有圖可知:或時,符合題意,
其中,解得:
設,則,
當時,,當時,,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
由可得:,所以,綜上:實數(shù)a的最大值為2故選:C
4.(2022·遼寧·遼師大附中)設函數(shù)(n為正整數(shù)),則在[0,1]上的最大值為( )
A.0B.C.D.
【答案】D
【解析】由,
令,可得或或,
在上,即遞增;在上,即遞減,
所以在[0,1]上的最大值為.故選:D
5.(2022·河南安陽)已知函數(shù),若時,在處取得最大值,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】根據(jù)題意得當時恒成立
則,即
∴當時,在圖像的下方
,則,則
故選:B.
6.(2022·江西)設兩個實數(shù)a,b滿足:,則正整數(shù)n的最大值為( ).(參考數(shù)據(jù):)
A.7B.8C.9D.10
【答案】C
【解析】由題設且,令且,且,
所以,故時,時,
則上遞增,上遞減,即;
,故時,時,
則上遞減,上遞增,即;
綜上,只需,整理得,取對數(shù)有,
所以時,不等式恒成立;
當時,,此時遞增且,,
綜上,,故n的最大值為9.
題組五 最值極值的綜合運用
1.(2022·浙江·寧波市李惠利中學)(多選)對于函數(shù),下列選項正確的是( )
A.函數(shù)極小值為,極大值為
B.函數(shù)單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)為
C.函數(shù)最小值為為,最大值
D.函數(shù)存在兩個零點1和
【答案】AD
【解析】的定義域為,
所以,
所以為奇函數(shù),
當時,,,
令,解得,
當時,,則為單調(diào)遞增函數(shù),
當時,,則為單調(diào)遞減函數(shù),
因為為奇函數(shù),圖象關于原點對稱,
所以在上單調(diào)遞減,在是單調(diào)遞增,
所以的極小值為,極大值為,故A正確;
的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)為,故B錯誤;
在無最值,故C錯誤;
令,解得,結合的單調(diào)性可得,存在兩個零點1和,故D正確.
故選:AD
2.(2022·福建泉州)(多選)函數(shù)在處取得極大值,則a的值可以是( )
A.-1B.0C.3D.4
【答案】AB
【解析】,.
當時,令,,
,,單調(diào)遞增,,,單調(diào)遞減,則在處取得極大值;
當時,令,,.
當時,,,單調(diào)遞增,在,,單調(diào)遞減,則在處取得極大值;
當時,若,即時,在,,單調(diào)遞增,,,單調(diào)遞減,則在處取得極小值,不合題意,舍去;若,即時,恒成立,單調(diào)遞增,不合題意,舍去;若,即時,在,,單調(diào)遞增,,,單調(diào)遞減,則在處取得極大值;綜上所述:時,函數(shù)在處取得極大值.
故選:AB.
3.(2022·黑龍江·哈爾濱市第六中學校)(多選)已知函數(shù),下列命題正確的是( )
A.若是函數(shù)的極值點,則
B.若是函數(shù)的極值點,則在上的最小值為
C.若在上單調(diào)遞減,則
D.若在上恒成立,則
【答案】ABC
【解析】對于A,由,得,因為是函數(shù)的極值點,所以,得,經(jīng)檢驗是函數(shù)的極小值點,所以A正確,
對于B,由選項A,可知,則,由,得或,由,得,所以在和遞增,在上遞減,所以當時,時,取得最小值,所以B正確,
對于C,因為在上單調(diào)遞減,所以,即,得在上恒成立,令,則,所以在單調(diào)遞增,所以,即,所以,所以C正確,
對于D,由在上恒成立,得 在上恒成立,即在上恒成立,令,,則,所以上單調(diào)遞增,所以,所以,所以D錯誤,故選:ABC
4.(2022·河南·三模)已知函數(shù).
(1)討論極值點的個數(shù);
(2)證明:.
【答案】(1)答案見解析;(2)證明見解析﹒
【解析】(1)由題意可知,,
對于二次函數(shù),.
當時,,恒成立,f(x)在單調(diào)遞減,有0個極值點;
當時,二次函數(shù)有2個大于零的零點,由數(shù)形結合可知,有2個極值點;
當時,二次函數(shù)只有1個大于零的零點,由數(shù)形結合可知,有1個極值點.
(2)要證,即證.
設,則,
在上為增函數(shù),
∵,,
∴在上,存在唯一的m,使得,即,.
∴在上<0,h(x)單調(diào)遞減;在上,>0,h(x)單調(diào)遞增;
∴,當且僅當m=1時取等號,
∵,∴等號不成立,∴,
∴,從而原不等式得證.
5.(2022·湖南·臨澧縣第一中學二模)已知函數(shù).
(1)當時,若在上存在最大值,求m的取值范圍;
(2)討論極值點的個數(shù).
【答案】(1);
(2)當時,函數(shù)有一個極值點;當時,函數(shù)有兩個極值點;
當時,函數(shù)沒有極值點.
【解析】
(1)因為,所以,
因為函數(shù)的定義域為:,
所以當時,單調(diào)遞減,
當時,單調(diào)遞增,所以當時,函數(shù)有最大值,
因此要想在上存在最大值,只需,
所以m的取值范圍為;
(2)
,
方程的判別式為.
(1)當時,即,此時方程沒有實數(shù)根,
所以,函數(shù)單調(diào)遞減,故函數(shù)沒有極值點;
(2)當時,即,
此時,(當時取等號),所以函數(shù)單調(diào)遞減,故函數(shù)沒有極值點;
(3)當時,即,此時方程有兩個不相等的實數(shù)根,
設兩個實數(shù)根為,設,則,
函數(shù)的定義域為:,顯然
當時,此時方程有兩個不相等的正實數(shù)根,
此時當時,,函數(shù)單調(diào)遞減,當時,,函數(shù)單調(diào)遞增,當時,,函數(shù)單調(diào)遞減,
因此當時,函數(shù)有極小值點,當時,函數(shù)有極大值點,
所以當時,函數(shù)有兩個極值點,
當時,方程有一個正實數(shù)根和一個負根,或是一個正實數(shù)和零根,
當時,,函數(shù)單調(diào)遞增,當時,,函數(shù)單調(diào)遞減,所以當時,函數(shù)有極大值點,
因此當時,函數(shù)有一個極值點,
綜上所述:當時,函數(shù)有一個極值點;
當時,函數(shù)有兩個極值點;
當時,函數(shù)沒有極值點.
6.(2022·江西·上饒市第一中學模擬預測)已知函數(shù).
(1)當時,求函數(shù)的極值;
(2)若函數(shù)在無零點,求實數(shù)a的取值范圍.
【答案】(1)極小值為,無極大值(2)
【解析】(1)由題知,當時,,
∴,令,.
∴時,,單調(diào)遞減;
時,,單調(diào)遞增.
∴是的極小值點,∴的極小值為,無極大值.
(2)由題知,
∴,;令,
∴,∵,∴恒成立,
∴單調(diào)遞增,即單調(diào)遞增.
①當時,∴,∴單調(diào)遞增
∴恒成立,即在上無零點,∴.
②當時,令,,,又單調(diào)遞增,
∴時,,時,,
∴在時單調(diào)遞減,時,單調(diào)遞增,
∴,又∵時,
∴,,即在上有零點,不合題意;
綜上所述.
7.(2022·北京市十一學校高三階段練習)已知函數(shù)
(1)當時,求曲線在點處的切線方程;
(2)判斷函數(shù)的極值點的個數(shù),并說明理由.
【答案】(1)
(2)綜上:當或時,無極值點;當或或時,有兩個極值點.
【解析】(1)當時,,定義域為,.
因為,所以.
所以在點處的切線方程為:,
即.
(2)函數(shù)定義域為,.
①當時,,顯然無極值點;
②當時,,
所以在上單調(diào)遞增,故此時無極值點.
③當時,令,解得或,
或時,,時,,
所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
故此時有兩個極值點.
④當時,令,解得或,
或時,,時,,
所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
故此時有兩個極值點.
⑤當時,令,解得或,
或時,,時,,
所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
故此時有兩個極值點.
綜上:當或時,無極值點;
當或或時,有兩個極值點.
8.(2022·四川省峨眉第二中學校)已知,函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)當時,若對恒成立,求實數(shù)b的最大值.
【答案】(1)答案見解析(2)
【解析】(1)的定義域為,,
當時,,在上單調(diào)遞減.
當時,令;
令.
綜上,當時,在上單調(diào)遞減,
當時,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
(2)∵,∴恒成立,
即恒成立,
令,則,
由,得;由,得,
故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
∴,即,
故實數(shù)b的最大值是.
94(2022·江蘇·華羅庚中學三模)已知函數(shù) ,(為自然對數(shù)的底數(shù),).
(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若,,當時,,求的最小值.
【答案】(1)分類討論,答案見解析.(2)1
【解析】(1)函數(shù) 的定義域為 , ,
①當時,對任意的 , ,
此時函數(shù)的減區(qū)間為,無增區(qū)間;
②當時,由 可得,由 可得,
此時函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為;
綜上所述,當時,函數(shù)的減區(qū)間為,無增區(qū)間;
當時,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為;
(2)
證明:當時,,
則 ,
令,其中,則 ,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,
因為,,所以存在唯一,
使得,即,可得,
當時, ,此時函數(shù)單調(diào)遞增,
當時, ,此時函數(shù)單調(diào)遞減,
所以,當時,
,
即,因為,,
綜上所述,若,當時,,
即 ,所以的最小值為1;
綜上,的最小值為1.
10.(2022·天津市新華中學)已知函數(shù),其中且
(1)當時,求函數(shù)的極值;
(2)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(3)若存在,使函數(shù),在處取得最小值,試求的最大值.
【答案】(1)極大值為,極小值為(2)答案見解析(3)
【解析】
(1)當時,,則,
當時,;當時,;
在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
的極大值為,極小值為.
(2)由題意得:,定義域為,
,
令,解得:,;
①當時,,則時,;當時,;
的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;
②當時,,
則當時,;當時,;
的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;
綜上所述:當時,的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為;當時,的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為.
(3),,
當時,恒成立,
;
當時,不等式恒成立;
當時,不等式可化為:,
令,
,是開口方向向下的拋物線,
在閉區(qū)間上的最小值必在區(qū)間端點處取得,又,
只需,即,
有解,,解得:;
的最大值為.增
極大值
減
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