
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc30194" 第一部分:基礎(chǔ)知識(shí) PAGEREF _Tc30194 \h 1
\l "_Tc8614" 第二部分:高考真題回顧 PAGEREF _Tc8614 \h 2
\l "_Tc20719" 第三部分:高頻考點(diǎn)一遍過 PAGEREF _Tc20719 \h 3
\l "_Tc20696" 高頻考點(diǎn)一:函數(shù)圖象與極值(點(diǎn))的關(guān)系 PAGEREF _Tc20696 \h 3
\l "_Tc30982" 高頻考點(diǎn)二:求已知函數(shù)的極值(點(diǎn)) PAGEREF _Tc30982 \h 5
\l "_Tc21810" 高頻考點(diǎn)三:根據(jù)函數(shù)的極值(點(diǎn))求參數(shù) PAGEREF _Tc21810 \h 5
\l "_Tc7479" 高頻考點(diǎn)四:求函數(shù)的最值(不含參) PAGEREF _Tc7479 \h 7
\l "_Tc24439" 高頻考點(diǎn)五:求函數(shù)的最值(含參) PAGEREF _Tc24439 \h 8
\l "_Tc31228" 高頻考點(diǎn)六:根據(jù)函數(shù)的最值求參數(shù) PAGEREF _Tc31228 \h 10
\l "_Tc13837" 第四部分:典型易錯(cuò)題型 PAGEREF _Tc13837 \h 11
\l "_Tc4264" 備注:已知函數(shù)極值(點(diǎn))求參數(shù),忽視了回代檢驗(yàn)答案 PAGEREF _Tc4264 \h 11
第一部分:基礎(chǔ)知識(shí)
1、函數(shù)的極值
一般地,對(duì)于函數(shù),
(1)若在點(diǎn)處有,且在點(diǎn)附近的左側(cè)有,右側(cè)有,則稱為的極小值點(diǎn),叫做函數(shù)的極小值.
(2)若在點(diǎn)處有,且在點(diǎn)附近的左側(cè)有,右側(cè)有,則稱為的極大值點(diǎn),叫做函數(shù)的極大值.
(3)極小值點(diǎn)與極大值點(diǎn)通稱極值點(diǎn),極小值與極大值通稱極值.
注:極大(?。┲迭c(diǎn),不是一個(gè)點(diǎn),是一個(gè)數(shù).
2、函數(shù)的最大(?。┲?br>一般地,如果在區(qū)間上函數(shù)的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,那么它必有最大值與最小值.
設(shè)函數(shù)在上連續(xù),在內(nèi)可導(dǎo),求在上的最大值與最小值的步驟為:
(1)求在內(nèi)的極值;
(2)將函數(shù)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值,比較,其中最大的一個(gè)是最大值,最小的一個(gè)是最小值.
3、函數(shù)的最值與極值的關(guān)系
(1)極值是對(duì)某一點(diǎn)附近(即局部)而言,最值是對(duì)函數(shù)的定義區(qū)間的整體而言;
(2)在函數(shù)的定義區(qū)間內(nèi),極大(?。┲悼赡苡卸鄠€(gè)(或者沒有),但最大(?。┲抵挥幸粋€(gè)(或者沒有);
(3)函數(shù)的極值點(diǎn)不能是區(qū)間的端點(diǎn),而最值點(diǎn)可以是區(qū)間的端點(diǎn);
(4)對(duì)于可導(dǎo)函數(shù),函數(shù)的最大(小)值必在極大(小)值點(diǎn)或區(qū)間端點(diǎn)處取得.
第二部分:高考真題回顧
1.(多選)(2023·全國(guó)·新課標(biāo)Ⅰ卷)已知函數(shù)的定義域?yàn)?,,則( ).
A.B.
C.是偶函數(shù)D.為的極小值點(diǎn)
2.(2023·全國(guó)·新課標(biāo)Ⅱ卷)(1)證明:當(dāng)時(shí),;
(2)已知函數(shù),若是的極大值點(diǎn),求a的取值范圍.
第三部分:高頻考點(diǎn)一遍過
高頻考點(diǎn)一:函數(shù)圖象與極值(點(diǎn))的關(guān)系
典型例題
例題1.(多選)(23-24高二上·江蘇宿遷·期末)已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,則( )
A.在區(qū)間上單調(diào)遞增
B.在區(qū)間上有且僅有2個(gè)極值點(diǎn)
C.在區(qū)間上最多有4個(gè)零點(diǎn)
D.在區(qū)間上存在極大值點(diǎn)
例題2.(多選)(23-24高二·全國(guó)·單元測(cè)試)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,給出下列命題,以下正確的命題( )
A.是函數(shù)的極值點(diǎn)
B.是函數(shù)的最小值點(diǎn)
C.在區(qū)間上單調(diào)遞增
D.在處切線的斜率小于零
練透核心考點(diǎn)
1.(多選)(23-24高二上·江蘇·課前預(yù)習(xí))已知函數(shù)的圖象如圖所示(其中是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)),下列說法正確的為( )
A.函數(shù)在區(qū)間內(nèi)是單調(diào)遞增的
B.函數(shù)在處取得極大值
C.函數(shù)在處取得極大值
D.函數(shù)在處取得極小值
2.(多選)(23-24高二·江蘇南京·期中)已知函數(shù)定義域?yàn)?,部分?duì)應(yīng)值如表,的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示. 下列關(guān)于函數(shù)的結(jié)論正確的有( )
A.函數(shù)的極大值點(diǎn)有個(gè)
B.函數(shù)在上是減函數(shù)
C.若時(shí),的最大值是,則的最大值為4
D.當(dāng)時(shí),函數(shù)有個(gè)零點(diǎn)
高頻考點(diǎn)二:求已知函數(shù)的極值(點(diǎn))
典型例題
例題1.(2024高二下·全國(guó)·專題練習(xí))設(shè)函數(shù),則的極大值點(diǎn)和極小值點(diǎn)分別為( )
A.B.C.D.
例題2.(22-23高二下·寧夏石嘴山·期末)設(shè)函數(shù),則 ( )
A.為極大值點(diǎn)B.為極大值點(diǎn)
C.為極小值點(diǎn)D.無極值點(diǎn)
例題3.(23-24高三上·北京東城·階段練習(xí))設(shè)函數(shù).
(1)若曲線在點(diǎn)處與直線相切,求的值;
(2)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間與極值點(diǎn).
練透核心考點(diǎn)
1.(2023·廣西南寧·三模)函數(shù)的極小值點(diǎn)為( )
A.B.C.D.
2.(23-24高二·天津?yàn)I海新·期中)函數(shù)在區(qū)間上的極小值點(diǎn)是( )
A.0B.C.D.
3.(23-24高二·陜西·開學(xué)考試)函數(shù)的極小值點(diǎn)為 ,極大值為 .
高頻考點(diǎn)三:根據(jù)函數(shù)的極值(點(diǎn))求參數(shù)
典型例題
例題1.(2024·廣東佛山·二模)若函數(shù)()既有極大值也有極小值,則下列結(jié)論一定正確的是( )
A.B.C.D.
例題2.(23-24高三下·內(nèi)蒙古赤峰·開學(xué)考試)已知函數(shù)有極值,則( )
A.1B.2C.D.3
例題3.(2024高二下·全國(guó)·專題練習(xí))若函數(shù)在上有極值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
例題4.(2024·廣東汕頭·一模)已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;
(2)若既存在極大值,又存在極小值,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高三上·山東青島·階段練習(xí))已知函數(shù)在其定義域內(nèi)既有極大值也有極小值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
2.(23-24高二上·陜西西安·期末)已知函數(shù)在時(shí)取得極大值4,則 .
3.(23-24高二下·寧夏·階段練習(xí))已知函數(shù).
(1)求證:當(dāng)時(shí),曲線與直線只有一個(gè)交點(diǎn);
(2)若既存在極大值,又存在極小值,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
高頻考點(diǎn)四:求函數(shù)的最值(不含參)
典型例題
例題1.(23-24高二下·廣東清遠(yuǎn)·階段練習(xí))函數(shù)在上的最大值為( )
A.2B.3C.4D.5
例題2.(2024高二下·全國(guó)·專題練習(xí))已知為正實(shí)數(shù),函數(shù)在上的最大值為4,則在上的最小值為( )
A.0B.C.D.2
例題3.(23-24高二下·上海青浦·階段練習(xí))函數(shù)在區(qū)間上的最小值是 .
例題4.(22-23高二下·河南·期中)已知函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程為.
(1)求實(shí)數(shù)和的值;
(2)求在上的最大值(其中e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高三下·江蘇蘇州·階段練習(xí))設(shè),則函數(shù)的最小值為( )
A.1B.C.2D.
2.(23-24高二下·山東泰安·階段練習(xí))已知函數(shù),則的最大值為 .
3.(2024·江西南昌·一模)已知函數(shù).
(1)求的單調(diào)遞減區(qū)間;
(2)求的最大值.
例題4.(23-24高三上·江蘇淮安·階段練習(xí))已知函數(shù).
(1)若在處取得極值,求的極值;
(2)若在上的最小值為,求的取值范圍.
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高三上·河北·期末)已知函數(shù)的最小值為0,則 .
2.(22-23高二下·全國(guó)·課時(shí)練習(xí))已知函數(shù),(為實(shí)數(shù)).求在區(qū)間上的最小值.
3.(23-24高三上·上?!て谥校┮阎瘮?shù),.
(1)當(dāng)時(shí),若斜率為0的直線l是的一條切線,求切點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)若與有相同的最小值,求實(shí)數(shù)a.
4.(23-24高三上·海南省直轄縣級(jí)單位·階段練習(xí))已知函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)求在上的最小值.
高頻考點(diǎn)六:根據(jù)函數(shù)的最值求參數(shù)
典型例題
例題1.(2024高二下·全國(guó)·專題練習(xí))若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在最小值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
例題2.(23-24高三下·浙江·階段練習(xí))己知函數(shù),其中.
(1)若曲線在處的切線在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,求的值;
(2)是否存在實(shí)數(shù),使得在上的最大值是?若存在,求出的值;若不存在,說明理由.
例題3.(23-24高三上·四川綿陽(yáng)·階段練習(xí))已知函數(shù),其中a是正數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)若函數(shù)在閉區(qū)間上的最大值為,求a的取值范圍.
練透核心考點(diǎn)
1.(2023·廣東·二模)已知函數(shù)的最小值為0,則a的值為 .
2.(23-24高二上·江蘇徐州·期末)已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;
(2)當(dāng)時(shí),若函數(shù)有最小值2,求a的值.
3.(2023·四川瀘州·一模)已知是函數(shù)的極值點(diǎn).
(1)求的值;
(2)若函數(shù)在上存在最小值,求的取值范圍.
第四部分:典型易錯(cuò)題型
備注:已知函數(shù)極值(點(diǎn))求參數(shù),忽視了回代檢驗(yàn)答案
1.(23-24高二·湖北黃岡·期末)已知函數(shù)在處有極小值,則常數(shù)的值為 ( )
A.1B.2或6C.2D.6
2.(23-24高二上·湖南邵陽(yáng)·期末)已知函數(shù),若時(shí),取極值0,則ab的值為( )
A.3B.18C.3或18D.不存在
第03講 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值、最值
目錄
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc30194" 第一部分:基礎(chǔ)知識(shí) PAGEREF _Tc30194 \h 1
\l "_Tc8614" 第二部分:高考真題回顧 PAGEREF _Tc8614 \h 2
\l "_Tc20719" 第三部分:高頻考點(diǎn)一遍過 PAGEREF _Tc20719 \h 5
\l "_Tc20696" 高頻考點(diǎn)一:函數(shù)圖象與極值(點(diǎn))的關(guān)系 PAGEREF _Tc20696 \h 5
\l "_Tc30982" 高頻考點(diǎn)二:求已知函數(shù)的極值(點(diǎn)) PAGEREF _Tc30982 \h 9
\l "_Tc21810" 高頻考點(diǎn)三:根據(jù)函數(shù)的極值(點(diǎn))求參數(shù) PAGEREF _Tc21810 \h 12
\l "_Tc7479" 高頻考點(diǎn)四:求函數(shù)的最值(不含參) PAGEREF _Tc7479 \h 17
\l "_Tc24439" 高頻考點(diǎn)五:求函數(shù)的最值(含參) PAGEREF _Tc24439 \h 21
\l "_Tc31228" 高頻考點(diǎn)六:根據(jù)函數(shù)的最值求參數(shù) PAGEREF _Tc31228 \h 27
\l "_Tc13837" 第四部分:典型易錯(cuò)題型 PAGEREF _Tc13837 \h 32
\l "_Tc4264" 備注:已知函數(shù)極值(點(diǎn))求參數(shù),忽視了回代檢驗(yàn)答案 PAGEREF _Tc4264 \h 32
第一部分:基礎(chǔ)知識(shí)
1、函數(shù)的極值
一般地,對(duì)于函數(shù),
(1)若在點(diǎn)處有,且在點(diǎn)附近的左側(cè)有,右側(cè)有,則稱為的極小值點(diǎn),叫做函數(shù)的極小值.
(2)若在點(diǎn)處有,且在點(diǎn)附近的左側(cè)有,右側(cè)有,則稱為的極大值點(diǎn),叫做函數(shù)的極大值.
(3)極小值點(diǎn)與極大值點(diǎn)通稱極值點(diǎn),極小值與極大值通稱極值.
注:極大(?。┲迭c(diǎn),不是一個(gè)點(diǎn),是一個(gè)數(shù).
2、函數(shù)的最大(?。┲?br>一般地,如果在區(qū)間上函數(shù)的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,那么它必有最大值與最小值.
設(shè)函數(shù)在上連續(xù),在內(nèi)可導(dǎo),求在上的最大值與最小值的步驟為:
(1)求在內(nèi)的極值;
(2)將函數(shù)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值,比較,其中最大的一個(gè)是最大值,最小的一個(gè)是最小值.
3、函數(shù)的最值與極值的關(guān)系
(1)極值是對(duì)某一點(diǎn)附近(即局部)而言,最值是對(duì)函數(shù)的定義區(qū)間的整體而言;
(2)在函數(shù)的定義區(qū)間內(nèi),極大(?。┲悼赡苡卸鄠€(gè)(或者沒有),但最大(?。┲抵挥幸粋€(gè)(或者沒有);
(3)函數(shù)的極值點(diǎn)不能是區(qū)間的端點(diǎn),而最值點(diǎn)可以是區(qū)間的端點(diǎn);
(4)對(duì)于可導(dǎo)函數(shù),函數(shù)的最大(小)值必在極大(小)值點(diǎn)或區(qū)間端點(diǎn)處取得.
第二部分:高考真題回顧
1.(多選)(2023·全國(guó)·新課標(biāo)Ⅰ卷)已知函數(shù)的定義域?yàn)椋?,則( ).
A.B.
C.是偶函數(shù)D.為的極小值點(diǎn)
【答案】ABC
【分析】方法一:利用賦值法,結(jié)合函數(shù)奇偶性的判斷方法可判斷選項(xiàng)ABC,舉反例即可排除選項(xiàng)D.
方法二:選項(xiàng)ABC的判斷與方法一同,對(duì)于D,可構(gòu)造特殊函數(shù)進(jìn)行判斷即可.
【詳解】方法一:
因?yàn)椋?br>對(duì)于A,令,,故正確.
對(duì)于B,令,,則,故B正確.
對(duì)于C,令,,則,
令,
又函數(shù)的定義域?yàn)?,所以為偶函?shù),故正確,
對(duì)于D,不妨令,顯然符合題設(shè)條件,此時(shí)無極值,故錯(cuò)誤.
方法二:
因?yàn)椋?br>對(duì)于A,令,,故正確.
對(duì)于B,令,,則,故B正確.
對(duì)于C,令,,則,
令,
又函數(shù)的定義域?yàn)?,所以為偶函?shù),故正確,
對(duì)于D,當(dāng)時(shí),對(duì)兩邊同時(shí)除以,得到,
故可以設(shè),則,
當(dāng)肘,,則,
令,得;令,得;
故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
因?yàn)闉榕己瘮?shù),所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
顯然,此時(shí)是的極大值,故D錯(cuò)誤.
故選:.
2.(2023·全國(guó)·新課標(biāo)Ⅱ卷)(1)證明:當(dāng)時(shí),;
(2)已知函數(shù),若是的極大值點(diǎn),求a的取值范圍.
【答案】(1)證明見詳解(2)
【分析】(1)分別構(gòu)建,,求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)判斷原函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而可得結(jié)果;
(2)根據(jù)題意結(jié)合偶函數(shù)的性質(zhì)可知只需要研究在上的單調(diào)性,求導(dǎo),分類討論和,結(jié)合(1)中的結(jié)論放縮,根據(jù)極大值的定義分析求解.
【詳解】(1)構(gòu)建,則對(duì)恒成立,
則在上單調(diào)遞增,可得,
所以;
構(gòu)建,
則,
構(gòu)建,則對(duì)恒成立,
則在上單調(diào)遞增,可得,
即對(duì)恒成立,
則在上單調(diào)遞增,可得,
所以;
綜上所述:.
(2)令,解得,即函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>若,則,
因?yàn)樵诙x域內(nèi)單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
故是的極小值點(diǎn),不合題意,所以.
當(dāng)時(shí),令
因?yàn)椋?br>且,
所以函數(shù)在定義域內(nèi)為偶函數(shù),
由題意可得:,
(i)當(dāng)時(shí),取,,則,
由(1)可得,
且,
所以,
即當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞增,
結(jié)合偶函數(shù)的對(duì)稱性可知:在上單調(diào)遞減,
所以是的極小值點(diǎn),不合題意;
(ⅱ)當(dāng)時(shí),取,則,
由(1)可得,
構(gòu)建,
則,
且,則對(duì)恒成立,
可知在上單調(diào)遞增,且,
所以在內(nèi)存在唯一的零點(diǎn),
當(dāng)時(shí),則,且,
則,
即當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞減,
結(jié)合偶函數(shù)的對(duì)稱性可知:在上單調(diào)遞增,
所以是的極大值點(diǎn),符合題意;
綜上所述:,即,解得或,
故a的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:
1.當(dāng)時(shí),利用,換元放縮;
2.當(dāng)時(shí),利用,換元放縮.
第三部分:高頻考點(diǎn)一遍過
高頻考點(diǎn)一:函數(shù)圖象與極值(點(diǎn))的關(guān)系
典型例題
例題1.(多選)(23-24高二上·江蘇宿遷·期末)已知函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,則( )
A.在區(qū)間上單調(diào)遞增
B.在區(qū)間上有且僅有2個(gè)極值點(diǎn)
C.在區(qū)間上最多有4個(gè)零點(diǎn)
D.在區(qū)間上存在極大值點(diǎn)
【答案】CD
【分析】結(jié)合導(dǎo)數(shù)圖像的正負(fù)性,判斷原函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而逐一對(duì)選項(xiàng)辨析即可.
【詳解】由圖可知,在區(qū)間為負(fù),單調(diào)遞減,
在區(qū)間為正,單調(diào)遞增,故A錯(cuò)誤;
在區(qū)間上有3個(gè)零點(diǎn),且零點(diǎn)附近左右兩邊的值一正一負(fù),
故有3個(gè)極值點(diǎn),故B錯(cuò)誤;
在區(qū)間,為負(fù),單調(diào)遞減,
在區(qū)間,為正,單調(diào)遞增,
則在與時(shí)取得極小值,
在時(shí)取得極大值,則當(dāng)與時(shí),
,且時(shí),
在區(qū)間上最多有4個(gè)零點(diǎn),
故C正確;
在區(qū)間上為正,單調(diào)遞增,
在區(qū)間上為負(fù),單調(diào)遞減,
則為極大值點(diǎn),故D正確;
故選:CD.
例題2.(多選)(23-24高二·全國(guó)·單元測(cè)試)函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,給出下列命題,以下正確的命題( )
A.是函數(shù)的極值點(diǎn)
B.是函數(shù)的最小值點(diǎn)
C.在區(qū)間上單調(diào)遞增
D.在處切線的斜率小于零
【答案】AC
【分析】根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的圖象判斷出的單調(diào)性、極值點(diǎn)、最值點(diǎn)、切線的斜率,由此判斷出命題錯(cuò)誤的選項(xiàng).
【詳解】根據(jù)導(dǎo)函數(shù)圖象可知當(dāng)x∈(﹣∞,﹣3)時(shí),,在時(shí),,
∴函數(shù)y=f(x)在(﹣∞,﹣3)上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故C正確;
則﹣3是函數(shù)y=f(x)的極小值點(diǎn),故A正確;
∵在上單調(diào)遞增,∴﹣1不是函數(shù)y=f(x)的最小值點(diǎn),故B不正確;
∵函數(shù)y=f(x)在x=0處的導(dǎo)數(shù)大于0,∴切線的斜率大于零,故D不正確;
故選:AC
練透核心考點(diǎn)
1.(多選)(23-24高二上·江蘇·課前預(yù)習(xí))已知函數(shù)的圖象如圖所示(其中是函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)),下列說法正確的為( )
A.函數(shù)在區(qū)間內(nèi)是單調(diào)遞增的
B.函數(shù)在處取得極大值
C.函數(shù)在處取得極大值
D.函數(shù)在處取得極小值
【答案】ABD
【分析】
根據(jù)圖象,先判斷出在和上大于0,在和上小于0,從而可得的單調(diào)性和極值點(diǎn).
【詳解】
從圖象上可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí),,
于是,故在區(qū)間內(nèi)是單調(diào)遞增的,A正確;
當(dāng)時(shí),,所以,
當(dāng)時(shí),,所以,
故函數(shù)在處取得極大值,B正確;
當(dāng)時(shí),,
所以函數(shù)在區(qū)間內(nèi)是單調(diào)遞減的,C錯(cuò)誤;
當(dāng)時(shí),,于是,
故在區(qū)間內(nèi)是單調(diào)遞減的,
而在區(qū)間內(nèi)是單調(diào)遞增的,
所以函數(shù)在處取得極小值,D正確.
故選:ABD
2.(多選)(23-24高二·江蘇南京·期中)已知函數(shù)定義域?yàn)?,部分?duì)應(yīng)值如表,的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示. 下列關(guān)于函數(shù)的結(jié)論正確的有( )
A.函數(shù)的極大值點(diǎn)有個(gè)
B.函數(shù)在上是減函數(shù)
C.若時(shí),的最大值是,則的最大值為4
D.當(dāng)時(shí),函數(shù)有個(gè)零點(diǎn)
【答案】ABD
【分析】利用導(dǎo)函數(shù)的圖象可判斷A、B選項(xiàng)的正誤;取,結(jié)合函數(shù)的最值與單調(diào)性的關(guān)系可判斷C選項(xiàng)的正誤;作出函數(shù)的草圖,數(shù)形結(jié)合可判斷D選項(xiàng)的正誤.綜合可得出結(jié)論.
【詳解】由導(dǎo)數(shù)的正負(fù)性可知,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為、,單調(diào)遞減區(qū)間為、,B選項(xiàng)正確;
函數(shù)有個(gè)極大值點(diǎn),A選項(xiàng)正確;
當(dāng)時(shí),函數(shù)最大值是,而最大值不是,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
作出函數(shù)的圖象如下圖所示,由下圖可知,當(dāng)時(shí),函數(shù)與函數(shù)的圖象有四個(gè)交點(diǎn),D選項(xiàng)正確.
故選:ABD.
【點(diǎn)睛】本題考查導(dǎo)數(shù)和原函數(shù)之間的關(guān)系,由圖象判斷零點(diǎn)個(gè)數(shù),考查分析問題和解決問題的能力,屬于中等題.
高頻考點(diǎn)二:求已知函數(shù)的極值(點(diǎn))
典型例題
例題1.(2024高二下·全國(guó)·專題練習(xí))設(shè)函數(shù),則的極大值點(diǎn)和極小值點(diǎn)分別為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】
利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,再求函數(shù)的極值點(diǎn).
【詳解】
易知函數(shù)的定義域是,
由題意,,
當(dāng)或時(shí),;當(dāng)或時(shí),,
在和上單調(diào)遞增,在和上單調(diào)遞減,
極大值點(diǎn)是,極小值點(diǎn)是.
故選:A.
例題2.(22-23高二下·寧夏石嘴山·期末)設(shè)函數(shù),則 ( )
A.為極大值點(diǎn)B.為極大值點(diǎn)
C.為極小值點(diǎn)D.無極值點(diǎn)
【答案】B
【分析】
利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,即可得到極值點(diǎn).
【詳解】函數(shù)定義域?yàn)椋?br>則,
當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
則在處取得極大值,即為極大值點(diǎn).
故選:B
例題3.(23-24高三上·北京東城·階段練習(xí))設(shè)函數(shù).
(1)若曲線在點(diǎn)處與直線相切,求的值;
(2)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間與極值點(diǎn).
【答案】(1)
(2)見解析.
【分析】(1)已知函數(shù)的解析式,把點(diǎn)代入,再根據(jù)在點(diǎn)處與直線相切,求出,的值;
(2)由題意先對(duì)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),解出極值點(diǎn),然后再根據(jù)極值點(diǎn)的值討論函數(shù)的增減性及其增減區(qū)間.
【詳解】(1),
曲線在點(diǎn)處與直線相切,
,
∴
(2),
當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,此時(shí)函數(shù)沒有極值點(diǎn).
當(dāng)時(shí),由,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,
即函數(shù)的增區(qū)間為,,減區(qū)間為;
此時(shí)是的極大值點(diǎn),是的極小值點(diǎn).
練透核心考點(diǎn)
1.(2023·廣西南寧·三模)函數(shù)的極小值點(diǎn)為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,從而求出極值點(diǎn).
【詳解】因?yàn)槎x域?yàn)椋?br>所以,令得,
令,得,
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以函數(shù)在處取得極小值.
故選:D
2.(23-24高二·天津?yàn)I海新·期中)函數(shù)在區(qū)間上的極小值點(diǎn)是( )
A.0B.C.D.
【答案】B
【分析】利用導(dǎo)數(shù)研究的區(qū)間單調(diào)性,進(jìn)而確定極小值點(diǎn).
【詳解】由題設(shè),
所以在上,遞減,
在上,遞增,
所以極小值點(diǎn)為.
故選:B
3.(23-24高二·陜西·開學(xué)考試)函數(shù)的極小值點(diǎn)為 ,極大值為 .
【答案】 18
【分析】
求導(dǎo),即可得函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合極值點(diǎn)的定義即可求解.
【詳解】由得,
令,解得或,
令,解得,
故在和上單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,
故在處取極小值,在處取極大值,
故,,
故答案為:,18,
高頻考點(diǎn)三:根據(jù)函數(shù)的極值(點(diǎn))求參數(shù)
典型例題
例題1.(2024·廣東佛山·二模)若函數(shù)()既有極大值也有極小值,則下列結(jié)論一定正確的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】
求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),由已知可得函數(shù)在上有兩個(gè)零點(diǎn),轉(zhuǎn)化為一元二次方程有兩個(gè)不等的正根判斷作答即可.
【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)?,?br>又函數(shù)既有極大值也有極小值,所以函數(shù)在上有兩個(gè)零點(diǎn),
由,所以方程有兩個(gè)不同的正實(shí)數(shù),
所以,即.
故選:B
例題2.(23-24高三下·內(nèi)蒙古赤峰·開學(xué)考試)已知函數(shù)有極值,則( )
A.1B.2C.D.3
【答案】B
【分析】
先求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù);再求出極值點(diǎn),代入函數(shù)解方程即可.
【詳解】由題目條件可得:函數(shù)的定義域?yàn)椋?
令,得;
令,得.
所以函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
則是函數(shù)的極小值點(diǎn),
故,解得.
故選:B
例題3.(2024高二下·全國(guó)·專題練習(xí))若函數(shù)在上有極值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
【答案】
【分析】由題意可得在上有變號(hào)零點(diǎn),即在上有實(shí)數(shù)根,利用基本不等式求出的最小值可得答案.
【詳解】的定義域?yàn)?,?br>要函數(shù)在上有極值,
則在上有變號(hào)零點(diǎn),即在上有實(shí)數(shù)根,且不能為相等實(shí)根.
令,
則,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,
所以.
當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,
則函數(shù)在上沒有極值,
故.
故答案為:.
例題4.(2024·廣東汕頭·一模)已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求曲線在點(diǎn)處的切線方程;
(2)若既存在極大值,又存在極小值,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1);
(2).
【分析】
(1)把代入,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程.
(2)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)探討函數(shù)的單調(diào)性,求出的范圍.
【詳解】(1)
當(dāng)時(shí),函數(shù),求導(dǎo)得,則,而,
所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即.
(2)函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>求導(dǎo)得,
當(dāng)時(shí),,由,得,由,得,
則函數(shù)在上遞增,在上遞減,函數(shù)只有極大值,不合題意;
當(dāng)時(shí),由,得或,
①若,即,由,得或,由,得,
則函數(shù)在上遞增,在上遞減,
因此函數(shù)的極大值為,極小值為,符合題意;
②若,即,由,得或,由,得,
則函數(shù)在上遞增,在上遞減,
因此函數(shù)的極大值為,極小值為,符合題意;
③若,即,由在上恒成立,得在上遞增,
函數(shù)無極值,不合題意,
所以的取值范圍為.
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高三上·山東青島·階段練習(xí))已知函數(shù)在其定義域內(nèi)既有極大值也有極小值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】將問題轉(zhuǎn)化為方程在有兩個(gè)不相等實(shí)根,即有兩個(gè)不同的交點(diǎn),令,利用數(shù)形結(jié)合法求解.
【詳解】解:,則,
要使函數(shù)在其定義域內(nèi)既有極大值也有極小值,
只需方程在有兩個(gè)不相等實(shí)根.
即,令,則.
當(dāng),,
當(dāng),,
在遞增,在遞減,當(dāng),,
,
其圖象如下:
,.
故選:D.
2.(23-24高二上·陜西西安·期末)已知函數(shù)在時(shí)取得極大值4,則 .
【答案】
【分析】
利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值,待定系數(shù)計(jì)算并驗(yàn)證即可.
【詳解】由題意可知,
因?yàn)楹瘮?shù)在時(shí)取得極大值4,所以,
解之得,
檢驗(yàn),此時(shí),令或,
令,
即在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,即滿足題意,
故.
故答案為:
3.(23-24高二下·寧夏·階段練習(xí))已知函數(shù).
(1)求證:當(dāng)時(shí),曲線與直線只有一個(gè)交點(diǎn);
(2)若既存在極大值,又存在極小值,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)證明見解析;
(2).
【分析】(1)當(dāng)時(shí),對(duì)求導(dǎo),分析函數(shù)單調(diào)性,確定圖象,可證明曲線與直線只有一個(gè)交點(diǎn).
(2)將既存在極大值,又存在極小值,轉(zhuǎn)換為有兩個(gè)變號(hào)零點(diǎn)問題,討論零點(diǎn)位置可得實(shí)數(shù)的取值范圍.
【詳解】(1)當(dāng)時(shí),函數(shù),求導(dǎo)得:,
令,得;令,得;
則函數(shù)在上遞增,在上遞減,
故,
所以曲線與直線只有一個(gè)交點(diǎn).
(2)函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>求導(dǎo)得,
設(shè),
令,解得,.
因?yàn)榧却嬖跇O大值,又存在極小值,即在有兩個(gè)變號(hào)零點(diǎn),
則,解得且,
綜上所述:的取值范圍為.
高頻考點(diǎn)四:求函數(shù)的最值(不含參)
典型例題
例題1.(23-24高二下·廣東清遠(yuǎn)·階段練習(xí))函數(shù)在上的最大值為( )
A.2B.3C.4D.5
【答案】B
【分析】
利用導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系分析的性質(zhì),從而求得在的極大值與端點(diǎn)值,由此得解.
【詳解】
因?yàn)?,所以?br>令,得或;令,得;
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
所以的極大值為,
而,
所以在上的最大值為.
故選:B.
例題2.(2024高二下·全國(guó)·專題練習(xí))已知為正實(shí)數(shù),函數(shù)在上的最大值為4,則在上的最小值為( )
A.0B.C.D.2
【答案】A
【分析】利用導(dǎo)數(shù)判斷得在上單調(diào)遞增,從而列式得解.
【詳解】因?yàn)?,為正?shí)數(shù),
所以恒成立,
所以在上單調(diào)遞增,
所以函數(shù)在上的最大值為,即,
所以在上的最小值為.
故選:A.
例題3.(23-24高二下·上海青浦·階段練習(xí))函數(shù)在區(qū)間上的最小值是 .
【答案】0
【分析】
根據(jù)給定條件,利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)在給定區(qū)間上的最小值.
【詳解】函數(shù),求導(dǎo)得,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
因此函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
而當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
所以函數(shù)在區(qū)間上的最小值是0.
故答案為:0
例題4.(22-23高二下·河南·期中)已知函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程為.
(1)求實(shí)數(shù)和的值;
(2)求在上的最大值(其中e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)).
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)對(duì)函數(shù)求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義可求的值,再根據(jù)切線過切點(diǎn)求的值;
(2)根據(jù)導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性的關(guān)系,分析函數(shù)在給定區(qū)間上的單調(diào)性,再求函數(shù)的最大值.
【詳解】(1)
因?yàn)?br>所以,
由題意可得,,
解得:,.
(2)
由(1)可得,
所以,且,
易得,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,
又,,且,
即最大值為:.
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高三下·江蘇蘇州·階段練習(xí))設(shè),則函數(shù)的最小值為( )
A.1B.C.2D.
【答案】D
【分析】
根據(jù)題意,令,求導(dǎo)可得,即可得到在單調(diào)遞減,從而得到結(jié)果.
【詳解】因?yàn)?,令,則,由可得, 當(dāng)時(shí),,則單調(diào)遞減,
所以時(shí),有最小值為.
故選:D
【點(diǎn)睛】,
2.(23-24高二下·山東泰安·階段練習(xí))已知函數(shù),則的最大值為 .
【答案】
【分析】
求導(dǎo)得出函數(shù)在上的單調(diào)性,即可求得的最大值為.
【詳解】由可得,
令可得,
又,所以,
當(dāng)時(shí),,此時(shí)在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,此時(shí)在上單調(diào)遞增;
易知;
因此的最大值為.
故答案為:
3.(2024·江西南昌·一模)已知函數(shù).
(1)求的單調(diào)遞減區(qū)間;
(2)求的最大值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)求導(dǎo)得,令可求的單調(diào)遞減區(qū)間;
(2)由(1)易判斷在時(shí)單增,在時(shí)單減,進(jìn)而求出.
【詳解】(1),令,得,即,
所以的單調(diào)遞減區(qū)間為;
(2)當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,
所以,即的最大值為.
4.(23-24高二上·江蘇揚(yáng)州·期末)已知函數(shù)在處取得極小值5.
(1)求實(shí)數(shù)a,b的值;
(2)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的最小值.
【答案】(1),
(2)
【分析】
(1)由題意得到,,求出,,檢驗(yàn)后得到答案;
(2)求導(dǎo),得到函數(shù)單調(diào)性,進(jìn)而得到極值和最值情況,得到答案.
【詳解】(1),
因?yàn)樵谔幦O小值5,所以,得,
此時(shí)
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增
所以在時(shí)取極小值,符合題意
所以,.
又,所以.
(2),所以
列表如下:
由于,故時(shí),.
高頻考點(diǎn)五:求函數(shù)的最值(含參)
典型例題
例題1.(22-23高二下·天津和平·階段練習(xí))函數(shù),若恒有,則a的取值范圍是( ).
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由題可知的最小值大于等于0,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值即得.
【詳解】由題可得,
由,可得,此時(shí)單調(diào)遞減,
由,可得,此時(shí)單調(diào)遞增,
∴,
∴.
故選:C.
例題2.(2023高二·全國(guó)·專題練習(xí))已知函數(shù),其中.求的最小值;
【答案】0
【分析】求導(dǎo)后根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)與原函數(shù)的單調(diào)性與最值求解即可.
【詳解】, 令,解得,
由為增函數(shù)知,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
所以在上遞減,在上遞增,
所以的最小值為.
例題3.(23-24高二下·黑龍江大慶·開學(xué)考試)已知函數(shù).
(1)若,且與函數(shù)的圖象相切,求的值;
(2)若對(duì)成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根據(jù)給定條件,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切點(diǎn)橫坐標(biāo)即可得解.
(2)根據(jù)給定條件構(gòu)造函數(shù),按,分類討論求解.
【詳解】(1)函數(shù),求導(dǎo)得,
設(shè)直線與函數(shù)的圖象相切的切點(diǎn)橫坐標(biāo)為,于是,
而,,解得,又,解得,
所以.
(2)依題意,對(duì)恒成立,
設(shè),顯然,恒成立,
當(dāng)時(shí),,不符合題意,
當(dāng)時(shí),求導(dǎo)得,
由得,函數(shù)在上單調(diào)遞減,
由得,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,
于是,解得,因此;
所以所求實(shí)數(shù)的取值范圍是.
例題4.(23-24高三上·江蘇淮安·階段練習(xí))已知函數(shù).
(1)若在處取得極值,求的極值;
(2)若在上的最小值為,求的取值范圍.
【答案】(1)極大值為,極小值為
(2)
【分析】
(1)根據(jù)極值點(diǎn)可得,進(jìn)而可得,利用導(dǎo)數(shù)即可求解函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,進(jìn)而可求解極值,
(2)根據(jù)導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)單調(diào)性,結(jié)合分類討論即可求解.
【詳解】(1),,.
因?yàn)樵谔幦〉脴O值,所以,則.
所以,,
令得或1,列表得
所以的極大值為,極小值為.
(2).
①當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞增,的最小值為,滿足題意;
②當(dāng)時(shí),令,則或,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
此時(shí),的最小值為,不滿足題意;
③當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,的最小值為,不滿足題意.
綜上可知,實(shí)數(shù)的取值范圍時(shí).
練透核心考點(diǎn)
1.(23-24高三上·河北·期末)已知函數(shù)的最小值為0,則 .
【答案】
【分析】
求導(dǎo),分類討論函數(shù)的單調(diào)性即可求解最值.
【詳解】
因?yàn)椋?
若,則在上單調(diào)遞減,無最小值.
若,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,解得.
故答案為:
2.(22-23高二下·全國(guó)·課時(shí)練習(xí))已知函數(shù),(為實(shí)數(shù)).求在區(qū)間上的最小值.
【答案】
【分析】根據(jù)得出在上的增減性,再分類討論即可得出在區(qū)間上的最小值.
【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)?,?br>當(dāng)變化時(shí),的變化情況如下表:
①當(dāng)時(shí),在區(qū)間上為增函數(shù),所以.
②當(dāng)時(shí),在區(qū)間上為減函數(shù),在區(qū)間上為增函數(shù),所以,
綜上,.
3.(23-24高三上·上海·期中)已知,函數(shù),.
(1)當(dāng)時(shí),若斜率為0的直線l是的一條切線,求切點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)若與有相同的最小值,求實(shí)數(shù)a.
【答案】(1)
(2)1
【分析】(1)由得切點(diǎn)的橫坐標(biāo),再代入計(jì)算出縱坐標(biāo)即得切點(diǎn)坐標(biāo);
(2)首先由導(dǎo)數(shù)求得與的最小值,由兩最小值相等求,為此方程變形后引入新函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)確定單調(diào)性得出零點(diǎn).
【詳解】(1)由題意,,由得,此時(shí),
所以切點(diǎn)為;
(2),時(shí),,在上是增函數(shù),無最小值,所以,
,
時(shí),,遞減,時(shí),,遞增,
所以有唯一的極小值也是最小值,
,,
,,遞減,時(shí),,遞增,
所以有唯一的極小值也是最小值為,
由題意,,
設(shè),則,
設(shè),則,
時(shí),,遞增,時(shí),,遞減,
所以,所以,即,是減函數(shù),
又,因此是的唯一零點(diǎn),
所以由得.
4.(23-24高三上·海南省直轄縣級(jí)單位·階段練習(xí))已知函數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)求在上的最小值.
【答案】(1)答案見解析
(2)
【分析】
(1)利用導(dǎo)函數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系求解;
(2)利用導(dǎo)函數(shù)與單調(diào)性、最值的關(guān)系,結(jié)合的不同取值范圍,分類討論求解.
【詳解】(1)
函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>則.
當(dāng)時(shí),在上恒成立,
故此時(shí)在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),由,得,由,得,
故此時(shí)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
綜上,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減;
當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.
(2)
由(1)知,當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,
所以在上單調(diào)遞減,所以;
當(dāng)時(shí),
(i)若,即時(shí),在上單調(diào)遞增,
此時(shí),;
(ii)若,即時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
此時(shí),;
(iii)若,即時(shí),在上單調(diào)遞減,
此時(shí),.
綜上所述,.
高頻考點(diǎn)六:根據(jù)函數(shù)的最值求參數(shù)
典型例題
例題1.(2024高二下·全國(guó)·專題練習(xí))若函數(shù)在區(qū)間內(nèi)存在最小值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
【答案】
【分析】
先利用導(dǎo)數(shù)分析的性質(zhì),再結(jié)合在內(nèi)存在最小值,得到關(guān)于的不等式,解之即可得解.
【詳解】
因?yàn)?,所以?br>令,得或,
令,得或;令,得,
所以函數(shù)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
所以在處取得極小值,
令,解得或,
若函數(shù)在內(nèi)存在最小值,
則,解得.
故答案為:.
例題2.(23-24高三下·浙江·階段練習(xí))己知函數(shù),其中.
(1)若曲線在處的切線在兩坐標(biāo)軸上的截距相等,求的值;
(2)是否存在實(shí)數(shù),使得在上的最大值是?若存在,求出的值;若不存在,說明理由.
【答案】(1);
(2)存在,
【分析】
(1)結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義求出切線方程即可求出參數(shù)值.
(2)含參分類討論,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而得到最大值,分別求解即可得到參數(shù)值.
【詳解】(1),則,
故曲線在處的切線為,
即,
當(dāng)時(shí),此時(shí)切線為,不符合要求
當(dāng)時(shí),令,有,
令,有,故,即,故
(2),
①當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,
的最大值是,解得,舍去;
②當(dāng)時(shí),由,得,
當(dāng),即時(shí),時(shí),時(shí),,
的單調(diào)遞增區(qū)間是,單調(diào)遞減區(qū)間是,
又在上的最大值為;
當(dāng),即時(shí),在上單調(diào)遞增,,
解得,舍去.
綜上所述,存在符合題意,此時(shí)
例題3.(23-24高三上·四川綿陽(yáng)·階段練習(xí))已知函數(shù),其中a是正數(shù).
(1)討論的單調(diào)性;
(2)若函數(shù)在閉區(qū)間上的最大值為,求a的取值范圍.
【答案】(1)答案見解析
(2)
【分析】(1)求導(dǎo)后,利用導(dǎo)數(shù)分類討論確定單調(diào)性;
(2)由(1)的結(jié)論分類討論確定最大值點(diǎn),從而得參數(shù)范圍.
【詳解】(1)因?yàn)椋?br>所以.
①當(dāng)時(shí),,在上嚴(yán)格遞增;
②當(dāng)時(shí),由得或,由得,
所以在單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增;
③當(dāng)時(shí),由得或,由得,
所以在單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增;
(2)由(1)可知①當(dāng)時(shí),,
在上嚴(yán)格遞增,此時(shí)在上的最大值為;
②當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增;
在上的最大值只有可能是或,
因?yàn)樵谏系淖畲笾禐椋?br>所以,
解得,此時(shí);
③當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增;
在上的最大值可能是或,
因?yàn)樵谏系淖畲笾禐椋?br>所以,
(2)當(dāng)時(shí),若函數(shù)有最小值2,求a的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求得答案;
(2)對(duì)求導(dǎo),得到的單調(diào)性,可得,再令,證得,即,可得出答案.
【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,的定義域?yàn)椋?br>則,則,,
由于函數(shù)在點(diǎn)處切線方程為,即.
(2)的定義域?yàn)椋?br>,
當(dāng)時(shí),令,解得:;令,解得:,
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
所以,,即
則令,設(shè),,
令,解得:;令,解得:,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
所以,
所以,解得:.
3.(2023·四川瀘州·一模)已知是函數(shù)的極值點(diǎn).
(1)求的值;
(2)若函數(shù)在上存在最小值,求的取值范圍.
【答案】(1)12
(2)
【分析】(1)直接求導(dǎo)代入得到,再驗(yàn)證即可;
(2)計(jì)算出,,再比較兩者大小即可.
【詳解】(1)因?yàn)椋?br>所以,
因?yàn)槭呛瘮?shù)函數(shù)的極值點(diǎn),
所以,
,此時(shí),
所以在上,在上,在上,
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,此時(shí)為函數(shù)極值點(diǎn),
故所求的值為12.
(2)當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
,,
,
因?yàn)?,所以,所以,所以的取值范?
第四部分:典型易錯(cuò)題型
備注:已知函數(shù)極值(點(diǎn))求參數(shù),忽視了回代檢驗(yàn)答案
1.(23-24高二·湖北黃岡·期末)已知函數(shù)在處有極小值,則常數(shù)的值為 ( )
A.1B.2或6C.2D.6
【答案】C
【分析】求導(dǎo),利用求出或6,檢驗(yàn)后得到答案.
【詳解】,
由題意得,即,解得或6,
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)或時(shí),,單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,
故函數(shù)在處有極小值,滿足要求,
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)或時(shí),,單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,
故函數(shù)在處有極大值,不合要求,
故常數(shù)的值為2.
故選:C
2.(23-24高二上·湖南邵陽(yáng)·期末)已知函數(shù),若時(shí),取極值0,則ab的值為( )
A.3B.18C.3或18D.不存在
【答案】B
【分析】利用導(dǎo)數(shù)與極值的定義得到關(guān)于的方程組,從而求得,然后再檢驗(yàn)時(shí),函數(shù)是否能取得極值,由此得解.
【詳解】由,得,
因?yàn)闀r(shí),取得極值0,
所以,解得或,
當(dāng)時(shí),,
此時(shí)函數(shù)在在處取不到極值;
經(jīng)檢驗(yàn)時(shí),函數(shù)在處取得極值0,滿足題意;
所以,所以.
故選:B.
0
1
2
3
0
0
1
↗
極大值6
↘
極小值5
↗
10
1
+
0
-
0
+
↗
極大值
↘
極小值
↗
單調(diào)遞減
極小值
單調(diào)遞增
這是一份2024-2025學(xué)年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新高考)第02講導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性(知識(shí)+真題+10類高頻考點(diǎn))(精講)(學(xué)生版+解析),共46頁(yè)。試卷主要包含了函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,求已知函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,含參問題討論單調(diào)性等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高考數(shù)學(xué)高頻考點(diǎn)題型(新高考通用)第16講導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值、最值(精講)【一輪復(fù)習(xí)講義】(原卷版+解析),共76頁(yè)。試卷主要包含了知識(shí)點(diǎn)梳理,題型分類精講,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高考數(shù)學(xué)第一輪復(fù)習(xí)(新教材新高考)第03講導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值、最值(核心考點(diǎn)精講精練)(學(xué)生版+解析),共81頁(yè)。試卷主要包含了 4年真題考點(diǎn)分布, 命題規(guī)律及備考策略等內(nèi)容,歡迎下載使用。
高考數(shù)學(xué)高頻考點(diǎn)題型歸納與方法(新高考通用)第16講導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值、最值(精講)(原卷版+解析)
第16講 導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值、最值(精講)-【一輪復(fù)習(xí)講義】2025年高考數(shù)學(xué)高頻考點(diǎn)題型歸納與方法總結(jié)(新高考通用)
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