
若函數(shù)f(x)在點(diǎn)x=a處的函數(shù)值f(a)比它在點(diǎn)x=a附近其他點(diǎn)的函數(shù)值都小,,而且在點(diǎn)x=a附近的左側(cè),右側(cè),則點(diǎn)a叫做函數(shù)的極小值點(diǎn),f(a)叫做函數(shù)的極小值.
(2)函數(shù)的極大值與極大值點(diǎn)
若函數(shù)f(x)在點(diǎn)x=b處的函數(shù)值f(b)比它在點(diǎn)x=b附近其他點(diǎn)的函數(shù)值都大,,而且在點(diǎn)x=b 附近的左側(cè),右側(cè),則點(diǎn)b叫做函數(shù)的極大值點(diǎn),f(b)叫做函數(shù)的極大值.
(3)極值與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系
是極值點(diǎn)
是極值點(diǎn),即:是為極值點(diǎn)的必要非充分條件
函數(shù)的最值與導(dǎo)數(shù)
(1)函數(shù)f(x)在[a,b]上有最值的條件
如果在區(qū)間[a,b]上函數(shù)y=f(x)的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,那么它必有最大值和最小值.
(2)求y=f(x)在[a,b]上的最大(小)值的步驟
①求函數(shù)y=f(x)在(a,b)內(nèi)的極值;
②將函數(shù)y=f(x)的各極值與端點(diǎn)處的函數(shù)值f(a),f(b)比較,其中最大的一個(gè)是最大值,最小的一個(gè)是最小值.
考點(diǎn)一、求函數(shù)的極值或極值點(diǎn)
【例1】已知函數(shù)在上滿足,當(dāng)時(shí)取得極值.
(1)求的單調(diào)區(qū)間和極大值;
(2)證明:對任意、,不等式恒成立.
【答案】(1)單調(diào)遞增區(qū)間為、,單調(diào)遞減區(qū)間為,極大值為;(2)證明見解析.
【分析】(1)由可求得,由題意得出可解出、的值,可得出函數(shù)的解析式,然后利用導(dǎo)數(shù)可求得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極大值;
(2)求得函數(shù)在區(qū)間上的最大值,最小值,由此可得出,進(jìn)而可證得結(jié)論.
【詳解】(1),由,得,可得.
,,
由于函數(shù)在處取得極值,則,解得,,
,從而.
當(dāng)時(shí),,則函數(shù)在上是增函數(shù);
在時(shí),,則函數(shù)在上是減函數(shù);
當(dāng)時(shí),,則函數(shù)在上是增函數(shù).
所以,函數(shù)在處取得極大值,即;
(2)由(1)知,函數(shù)在上是減函數(shù),
當(dāng)時(shí),,.
所以,對任意、,不等式.
【例2】已知函數(shù)(為自然對數(shù)的底數(shù))
(1)若曲線在點(diǎn)處的切線平行于軸,求的值;
(2)求函數(shù)的極值;
(3)當(dāng)時(shí),若直線與曲線沒有公共點(diǎn),求的最大值.
【答案】(1)(2)當(dāng)時(shí),函數(shù)無極小值;當(dāng),在處取得極小值,無極大值(3)的最大值為
【分析】(1)求出,由導(dǎo)數(shù)的幾何意義,解方程即可;(2)解方程,注意分類討論,以確定的符號(hào),從而確定的單調(diào)性,得極大值或極小值(極值點(diǎn)多時(shí),最好列表表示);(3)題意就是方程無實(shí)數(shù)解,即關(guān)于的方程在上沒有實(shí)數(shù)解.一般是分類討論,時(shí),無實(shí)數(shù)解,時(shí),方程變?yōu)?,因此可通過求函數(shù)的值域來求得的范圍.
【詳解】(1)由,得.又曲線在點(diǎn)處的切線平行于軸,
得,即,解得.
(2),①當(dāng)時(shí),,為上的增函數(shù),所以函數(shù)無極值.
②當(dāng)時(shí),令,得,.,;,.
所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
故在處取得極小值,且極小值為,無極大值.
綜上,當(dāng)時(shí),函數(shù)無極小值
當(dāng),在處取得極小值,無極大值.
(3)當(dāng)時(shí),,令,
則直線:與曲線沒有公共點(diǎn),等價(jià)于方程在上沒有實(shí)數(shù)解.
假設(shè),此時(shí),,又函數(shù)的圖象連續(xù)不斷,由零點(diǎn)存在定理,可知在上至少有一解,與“方程在上沒有實(shí)數(shù)解”矛盾,故.
又時(shí),,知方程在上沒有實(shí)數(shù)解.所以的最大值為.
解法二:
(1)(2)同解法一.
(3)當(dāng)時(shí),.直線:與曲線沒有公共點(diǎn),
等價(jià)于關(guān)于的方程在上沒有實(shí)數(shù)解,即關(guān)于的方程:(*)
在上沒有實(shí)數(shù)解.
①當(dāng)時(shí),方程(*)可化為,在上沒有實(shí)數(shù)解.
②當(dāng)時(shí),方程(*)化為.令,則有.令,得,
當(dāng)變化時(shí),的變化情況如下表:
當(dāng)時(shí),,同時(shí)當(dāng)趨于時(shí),趨于,從而的取值范圍為.
所以當(dāng)時(shí),方程(*)無實(shí)數(shù)解, 解得的取值范圍是.
綜上,得的最大值為.
【變式2】已知函數(shù)
(Ⅰ)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值;
(Ⅱ)已知函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,證明當(dāng)時(shí),
(Ⅲ)如果,且,證明
【答案】(Ⅰ)f(x)在()內(nèi)是增函數(shù),在()內(nèi)是減函數(shù).函數(shù)f(x)在x=1處取得極大值f(1)且f(1)= (Ⅱ)見解析(Ⅲ)見解析
【詳解】(Ⅰ)解:f’,令f’(x)=0,解得x=1,當(dāng)x變化時(shí),f’(x),f(x)的變化情況如下表
所以f(x)在()內(nèi)是增函數(shù),在()內(nèi)是減函數(shù).函數(shù)f(x)在x=1處取得極大值f(1)且f(1)=
(Ⅱ)證明:由題意可知g(x)=f(2-x),得g(x)=(2-x) 令F(x)=f(x)-g(x),即
于是
當(dāng)x>1時(shí),2x-2>0,從而’(x)>0,從而函數(shù)F(x)在[1,+∞)是增函數(shù).
又F(1)=0,所以x>1時(shí),有F(x)>F(1)=0,即f(x)>g(x).
(Ⅲ)證明:(1)若
(2)若
根據(jù)(1)(2)得
由(Ⅱ)可知,>,則=,所以>,從而>.因?yàn)?,所以,又由(Ⅰ)可知函?shù)f(x)在區(qū)間(-∞,1)內(nèi)事增函數(shù),所以>,即>2.
考點(diǎn)二、根據(jù)函數(shù)極值或極值點(diǎn)求參數(shù)值或范圍
【例2】(多選)若函數(shù)既有極大值也有極小值,則( ).
A.B.C.D.
【答案】BCD
【分析】求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),由已知可得在上有兩個(gè)變號(hào)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.
【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)?,求?dǎo)得,
因?yàn)楹瘮?shù)既有極大值也有極小值,則函數(shù)在上有兩個(gè)變號(hào)零點(diǎn),而,因此方程有兩個(gè)不等的正根,于是,即有,,,顯然,即,A錯(cuò)誤,BCD正確.故選:BCD
【變式3】已知函數(shù),若函數(shù)在處取得極小值,則的取值范圍為 .
【答案】
【分析】考查 的單調(diào)性,令,即 或,單調(diào)遞增,設(shè)方程 的根為,通過對分類討論,研究函數(shù) 的單調(diào)性即可得出.
【詳解】,
考查 的單調(diào)性,令,即,
或,即 或,
單調(diào)遞增,設(shè)方程 的根為
①若,則不等式組 的解集為和,,
此時(shí) 在和,上單調(diào)遞增,在 上單調(diào)遞減,與在處取極小值矛盾;
②若,則不等式組 的解集為和,此時(shí)在上單調(diào)遞增,與在處取極小值矛盾;③若,則不等式組 的解集為 和,
此時(shí)在 和上單調(diào)遞增,在,上單調(diào)遞減,滿足在處取極小值,
由單調(diào)性,.綜上所述:.則的取值范圍為.
故答案為:.
【變式4】已知函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),,且,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是 .
【答案】
【分析】根據(jù)極值點(diǎn)的定義,結(jié)合函數(shù)零點(diǎn)的定義,通過構(gòu)造函數(shù),利用數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行求解即可.
【詳解】由有兩個(gè)不同實(shí)根,且,
設(shè),當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,所以,
顯然當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,圖象如下:
所以有,則有,當(dāng)時(shí),即.,
時(shí),,故答案為:
考點(diǎn)三、利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最值
【例3】函數(shù)在區(qū)間的最小值、最大值分別為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】利用導(dǎo)數(shù)求得的單調(diào)區(qū)間,從而判斷出在區(qū)間上的最小值和最大值.
【詳解】,所以在區(qū)間和上,即單調(diào)遞增;在區(qū)間上,即單調(diào)遞減,又,,,所以在區(qū)間上的最小值為,最大值為.故選:D
【變式5】已知函數(shù),其中a為實(shí)數(shù).
(1)若,求函數(shù)在區(qū)間上的最小值;
(2)若函數(shù)在上存在兩個(gè)極值點(diǎn),,且.求證:.
【答案】(1)0;(2)證明見解析
【分析】利用導(dǎo)函數(shù)的判斷函數(shù)的單調(diào)性即可求最小值.
先根據(jù),為函數(shù)在上存在兩個(gè)極值點(diǎn),可得,為的兩根,可得,帶入后即證,再根據(jù),和的關(guān)系,消元后只需要證明即,結(jié)合,即證.
【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,,,
令,,則,所以在上單調(diào)遞增,故,
所以,在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),的最小值為.
(2)依題意,在上存在兩個(gè)極值點(diǎn),,且.
所以在R上有兩個(gè)不等的實(shí)根,,且.令,,
所以當(dāng)時(shí),,所以在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,故函數(shù)在處取得最小值,
要使得在R上有兩個(gè)不同的零點(diǎn),必須滿足得,
此時(shí),故.因?yàn)?,是的兩個(gè)不等的實(shí)根,
所以,即要證:,即證:,
只要證:.下面首先證明:.要證:,即證:,
因,在上單調(diào)遞增,只要證:,即證:,
令,,則,
所以在上單調(diào)遞減,,即.
因?yàn)?,所以.所以,故?br>要證:,只要證:,即證:,只要證:,即證:,
事實(shí)上,,顯然成立,得證.
【變式6】已知函數(shù),,.
(1)討論函數(shù)在區(qū)間上的最大值;
(2)確定k的所有可能取值,使得存在,對任意的,恒有.
【答案】(1)答案詳見解析;(2)
【分析】(1)構(gòu)造函數(shù),求得,對進(jìn)行分類討論,由此求得所求的最大值.
(2)對進(jìn)行分類討論,化簡不等式,利用構(gòu)造函數(shù)法,結(jié)合導(dǎo)數(shù)來求得的值.
【詳解】(1),,則,
當(dāng)時(shí),對任意恒成立,又,所以恒成立,
所以在上遞減,所以的最大值為.
當(dāng)時(shí),在區(qū)間,遞增;在區(qū)間遞減.
所以的最大值是.
(2)由(1)知,當(dāng)時(shí),時(shí),;
當(dāng)時(shí),對任意,,要使成立,顯然.
當(dāng)時(shí),,令,
則,對于方程,,
所以方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,,
由于,所以,故在區(qū)間,遞增,
此時(shí),即,所以滿足題意的不存在.
當(dāng)時(shí),由(1)知,存在,使得對任意的恒有,
此時(shí),
令,,
對于方程,,
所以方程兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,,
由于,所以,所以在區(qū)間遞增,
此時(shí)即,
即與中較小者為,則當(dāng)時(shí),恒有,所以滿足題意的不存在.
當(dāng)時(shí),由(1)知當(dāng)時(shí),,
令,,
所以當(dāng)時(shí),遞減,所以在區(qū)間上,
故當(dāng)時(shí),恒有,此時(shí)任意實(shí)數(shù)滿足題意.
綜上所述,.
考點(diǎn)四、由函數(shù)最值求參數(shù)值或范圍
【例4】當(dāng)時(shí),函數(shù)取得最大值,則( )
A.B.C.D.1
【答案】B
【分析】根據(jù)題意可知,即可解得,再根據(jù)即可解出.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)定義域?yàn)?,所以依題可知,,,而,所以,即,所以,因此函數(shù)在上遞增,在上遞減,時(shí)取最大值,滿足題意,即有.故選:B.
【變式7】已知與有相同的最小值.
(1)求實(shí)數(shù)的值;
(2)已知,函數(shù)有兩個(gè)零點(diǎn),求證:.
【答案】(1)1;(2)證明見解析
【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)求得和的最小值,由它們相等可得參數(shù)的值;
(2)由有零點(diǎn)得,不妨令,利用導(dǎo)數(shù)得出,令,證明,從而證得,令,證明,從而證明,再由不等式得證結(jié)論成立.
【詳解】(1),則,
若單調(diào)遞減,若單調(diào)遞增..
,若,則無最小值,.
若單調(diào)遞減,若單調(diào)遞增,
,,,,
令,則,在上單調(diào)遞增.
又,;
(2),,,則,
時(shí),,時(shí),,
在上單調(diào)遞減,上單調(diào)遞增,不妨令,則,
①令,單調(diào)遞增,,
∴,,,,
②令,單調(diào)遞增,,
,,由上知,,
,,.
【基礎(chǔ)過關(guān)】
一、多選題
1.設(shè)函數(shù)的定義域?yàn)槭堑臉O大值點(diǎn),以下結(jié)論一定正確的是( )
A.B.是的極大值點(diǎn)
C.是的極小值點(diǎn)D.是的極大值點(diǎn)
【答案】BC
【分析】根據(jù)極值的定義結(jié)合函數(shù)的對稱性進(jìn)行判斷即可.
【詳解】是的極大值點(diǎn).則存在區(qū)間,,對任意有,不一定是最大值,A錯(cuò)誤;的圖象與的圖象關(guān)于軸對稱,因此,對任意有,是的極大值點(diǎn),B正確;的圖象與的圖象關(guān)于軸對稱,因此對任意有,C正確;由BC的推理可知是的極小值點(diǎn),D錯(cuò)誤.故選:BC.
2.已知實(shí)數(shù)成等比數(shù)列,且函數(shù),當(dāng)時(shí)取到極大值,則等于 .
【答案】
【分析】通過導(dǎo)函數(shù),求出極值,再利用等比數(shù)列的性質(zhì),即可求解.
【詳解】令,則函數(shù)的定義域?yàn)椋?br>導(dǎo)函數(shù),當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)取極大值,極大值為,所以,故,又成等比數(shù)列,所以,
故答案為:.
3.設(shè)函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的最大值;
(2)當(dāng),,方程有唯一實(shí)數(shù)解,求正數(shù)的值.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)先寫解析式,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)函數(shù)單調(diào)性并求最值即可;
(2)先寫解析式代入方程,把方程有解問題轉(zhuǎn)化成構(gòu)造函數(shù)的零點(diǎn)問題,研究其導(dǎo)數(shù)、最值情況,構(gòu)建關(guān)系求解參數(shù)即可.
【詳解】解:(1)依題意,知的定義域?yàn)椋?br>當(dāng)時(shí),,
令,解得.(∵),
當(dāng)時(shí),,此時(shí)單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,此時(shí)單調(diào)遞減.
所以的極大值為,此即為最大值;
(2)由,,得
因?yàn)榉匠逃形ㄒ粚?shí)數(shù)解,所以有唯一實(shí)數(shù)解,
設(shè),則,令,即.
因?yàn)椋?,所以(舍去),?br>當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,在單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,取最小值.因?yàn)橛形ㄒ唤?,所以?br>則,即.所以,
因?yàn)椋? (*)設(shè)函數(shù),
易見當(dāng)時(shí),是增函數(shù),所以至多有一解.
因?yàn)椋苑匠蹋?)的解為,即,解得.
4.已知函數(shù)
(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的極值;
(2)當(dāng)時(shí),恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)極小值為,無極大值;(2)
【分析】(1)首先求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),判斷導(dǎo)數(shù)的單調(diào)性,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的零點(diǎn),判斷函數(shù)的單調(diào)性,即可求解函數(shù)的極值;
(2)由不等式參變分離為在恒成立,構(gòu)造函數(shù)后,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值,即可求參數(shù)的取值范圍.
【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,
則在上單調(diào)遞增,因?yàn)?,所以,,單調(diào)遞減,
,,單調(diào)遞增,所以函數(shù)的極小值為,無極大值.
(2)令,則即,因?yàn)?br>即在時(shí)恒成立,令,
,故單調(diào)遞增,
所以,故.
5.已知為函數(shù)的極值點(diǎn).
(1)求;
(2)證明:當(dāng)時(shí),.
【答案】(1);(2)證明見解析
【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),依題意,即可求出的值,再檢驗(yàn)即可;
(2)設(shè),求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),即可得到,再由零點(diǎn)存在性定理得到存在唯一,使,即可得到的單調(diào)性,再結(jié)合特殊值,即可證明.
【詳解】(1)定義域?yàn)椋?,由,解得?br>若時(shí),則,當(dāng)時(shí),,即在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),,即在上單調(diào)遞減,
所以在處取得極大值,符合題意,因此.
(2)設(shè),則,又,
因?yàn)?,,所以存在唯一,使?br>且當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減.由得,所以,
因此當(dāng)時(shí),,而,于是當(dāng)時(shí),.
課后訓(xùn)練
1.已知函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是 .
【答案】
【分析】求函數(shù)導(dǎo)函數(shù),由已知可得有兩個(gè)不相等的正實(shí)數(shù)根,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì),作出其圖象,由此可求a的取值范圍.
【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)?,?dǎo)函數(shù),
由已知有兩個(gè)不相等的正實(shí)數(shù)根,所以有兩個(gè)不相等正實(shí)數(shù)根,
令,則,由,得.
當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞減.
又,,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,由以上信息可得,函數(shù)的圖象大致如下:
所以a的取值范圍是.故答案為:.
2.已知函數(shù).
(1)求函數(shù)在區(qū)間上的最小值;
(2)判斷函數(shù)的零點(diǎn)個(gè)數(shù),并證明.
【答案】(1);(2)有個(gè)零點(diǎn),證明見解析
【分析】(1)對求導(dǎo),令,,得出在的單調(diào)性,結(jié)合零點(diǎn)存在性定理可得在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,再比較的大小,即可得出答案.
(2)利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,借助零點(diǎn)存在性定理,討論,和時(shí),的正負(fù),即可得出證明.
【詳解】(1)的定義域?yàn)椋剩?br>令,,當(dāng)時(shí),,
所以在上單調(diào)遞減,且,,
所以由零點(diǎn)存在定理可知,在區(qū)間存在唯一的,使
又當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
又因?yàn)?,?br>所以函數(shù)在區(qū)間上的最小值為.
(2)有個(gè)零點(diǎn),證明如下:因?yàn)?,,若,?br>所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,又,,
結(jié)合零點(diǎn)存在定理可知,在區(qū)間有且僅有一個(gè)零點(diǎn),
若,則,則,若,因?yàn)?,所以?br>綜上,函數(shù)在有且僅有一個(gè)零點(diǎn).
3.已知函數(shù).
(1)求函數(shù)的極值點(diǎn)個(gè)數(shù);
(2)若不等式在上恒成立,求可取的最大整數(shù)值.
【答案】(1)極值點(diǎn)個(gè)數(shù)為1;(2)4
【分析】(1)求出,然后證明只有一個(gè)變號(hào)零點(diǎn)即可;
(2)條件不等式可轉(zhuǎn)化為,然后求出,分、兩種情況得到的單調(diào)性,然后可得到成立,然后利用導(dǎo)數(shù)可分析出答案.
【詳解】(1)已知,可得
令,則,
函數(shù)單調(diào)遞減,且當(dāng)時(shí),,故函數(shù)先增后減,
當(dāng)時(shí),,
其中,∴,∴
當(dāng)時(shí),,
∴函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),∴函數(shù)的極值點(diǎn)個(gè)數(shù)為1.
(2)變形,得,整理得,
令,則,∵,∴,
若,則恒成立,即在區(qū)間上單調(diào)遞增,
由,∴,∴,∴,此時(shí)可取的最大整數(shù)為2,
若,令,則,令,則,
所以在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增,
所以在區(qū)間上有最小值,,
于是問題轉(zhuǎn)化為成立,求的最大值,
令,則,∵當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,∴在處取得最大值,
∵,∴,∵,,
,此時(shí)可取的最大整數(shù)為4.
綜上,可取的最大整數(shù)為4.
隨堂檢測
1.設(shè)函數(shù),則( )
A.是奇函數(shù) B.當(dāng)時(shí),有最小值2
C.在區(qū)間上單調(diào)遞減 D.有兩個(gè)極值點(diǎn)
【答案】BCD
【分析】對A:根據(jù)奇偶性定義判斷;對B:使用基本不等式求解;對C:根據(jù)的單調(diào)性及平移判斷;對D:用導(dǎo)數(shù)結(jié)合偶函數(shù)判斷.
【詳解】,對A:定義域?yàn)椋?,故是偶函?shù),故A錯(cuò)誤;對B:當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),取得最小值,故B正確;
對C:當(dāng)時(shí),,,當(dāng)時(shí),,故在上為減函數(shù),而可以由向右平移1個(gè)單位得到,故在區(qū)間上單調(diào)遞減,故C正確;
對D:當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故在上為減函數(shù),當(dāng)時(shí),,故在上為增函數(shù),故為極小值點(diǎn),且當(dāng)時(shí)只有一個(gè)極小值點(diǎn),
因?yàn)槭桥己瘮?shù),所以有兩個(gè)極值點(diǎn),故D正確.故選:BCD
2.已知函數(shù)存在兩個(gè)極值點(diǎn),,則以下結(jié)論正確的為( )
A.B.
C.若,則D.
【答案】BD
【分析】由題可得方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性質(zhì)畫出函數(shù)的大致圖象,然后結(jié)合條件逐項(xiàng)分析即得.
【詳解】由題可得,則即,顯然,
若方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,,即方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,,
即的圖象與直線有兩個(gè)交點(diǎn),且橫坐標(biāo)分別為,,
又,所以由可得,由可得,
所以在,上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
對A,要使函數(shù)存在兩個(gè)極值點(diǎn),,則,A錯(cuò)誤;
對B,當(dāng)時(shí),的圖象如圖,易知,B正確;
對C,若,則,得,故,C錯(cuò)誤;
對D,因?yàn)椋?,又,所以,,所以,故,所以,D正確.故選:BD.
3.若函數(shù)在區(qū)間上存在最小值,則整數(shù)的取值可以是 .
【答案】(答案不唯一,、均可)
【分析】利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性與極值,作出圖形,求出使得的的值,根據(jù)函數(shù)在區(qū)間上有最小值可得出關(guān)于實(shí)數(shù)的不等式組,解之即可.
【詳解】因?yàn)椋瑒t.
由可得,由可得或,
所以,函數(shù)的減區(qū)間為,增區(qū)間為、,
所以,函數(shù)的極大值為,極小值為,令,其中,則,解得,因?yàn)楹瘮?shù)在區(qū)間上存在最小值,則,解得,所以,整數(shù)的取值集合為.故答案為:(答案不唯一,、均可).
4.已知函數(shù)在處取得極值-14.
(1)求a,b的值;
(2)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;
(3)求函數(shù)在上的最值.
【答案】(1);(2)
(3)函數(shù)在上的最小值為,最大值為.
【分析】(1)求導(dǎo),利用在處的導(dǎo)數(shù)值為0,并且,解之檢驗(yàn)即可求解;
(2)結(jié)合(1)的結(jié)果,求出函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)值,利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,代入即可求解;
(3) 結(jié)合(1)的結(jié)果,列出在時(shí),隨的變化,的變化情況,進(jìn)而即可求解.
【詳解】(1)因?yàn)楹瘮?shù),所以,又函數(shù)在處取得極值.
則有,即,解得:,
經(jīng)檢驗(yàn),時(shí),符合題意,故.
(2)由(1)知:函數(shù),則,所以,
又因?yàn)?,所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為,
也即.
(3)由(1)知:函數(shù),則,令,解得:,
在時(shí),隨的變化,的變化情況如下表所示:
由表可知:當(dāng)時(shí),函數(shù)有極小值;
當(dāng)時(shí),函數(shù)有極大值;
因?yàn)椋?br>故函數(shù)在上的最小值為,最大值為.
5.已知函數(shù).
(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;
(2)求在區(qū)間上的最大值;
(3)設(shè)實(shí)數(shù)使得對恒成立,寫出的最大整數(shù)值,并說明理由.
【答案】(1);(2);(3),理由見解析
【分析】(1)求出函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù),即切線斜率,求出,即可得出切線方程;
(2)求出函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性,求出最值即可;
(3)將不等式等價(jià)轉(zhuǎn)化為在上恒成立.構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的單調(diào)性和最小值,進(jìn)而得證.
【詳解】(1)因?yàn)?,所以,則,又,
所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為.
(2)令,
則,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增.
因?yàn)?,,所以,使?
所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,
又,,所以.
(3)滿足條件的的最大整數(shù)值為.理由如下:
不等式恒成立等價(jià)于恒成立.令,
當(dāng)時(shí),,所以恒成立.當(dāng)時(shí),令,,,
與的情況如下:
所以,當(dāng)趨近正無窮大時(shí),,且無限趨近于0,
所以的值域?yàn)?,因?yàn)椋缘淖钚≈敌∮谇掖笥?
所以的最大整數(shù)值為.
6.已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求的最大值;
(2)若恰有一個(gè)零點(diǎn),求a的取值范圍.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由導(dǎo)數(shù)確定函數(shù)的單調(diào)性,即可得解;
(2)求導(dǎo)得,按照、及結(jié)合導(dǎo)數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)性,求得函數(shù)的極值,即可得解.
【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,則,
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;
所以;
(2),則,
當(dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;
當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;
所以,此時(shí)函數(shù)無零點(diǎn),不合題意;
當(dāng)時(shí),,在上,,單調(diào)遞增;
在上,,單調(diào)遞減;
又,由(1)得,即,所以,
當(dāng)時(shí),,
則存在,使得,所以僅在有唯一零點(diǎn),符合題意;
當(dāng)時(shí),,所以單調(diào)遞增,又,所以有唯一零點(diǎn),符合題意;
當(dāng)時(shí),,在上,,單調(diào)遞增;
在上,,單調(diào)遞減;此時(shí),
由(1)得當(dāng)時(shí),,,所以,
此時(shí)存在,使得,
所以在有一個(gè)零點(diǎn),在無零點(diǎn),所以有唯一零點(diǎn),符合題意;
綜上,a的取值范圍為.
7.已知函數(shù) .
(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間
(2)若函數(shù)在的最小值為,求的最大值.
【答案】(1)單調(diào)遞增區(qū)間為;(2) .
【分析】(1)求導(dǎo)并判斷導(dǎo)數(shù)符號(hào),進(jìn)一步可得單調(diào)區(qū)間;
(2)求導(dǎo),對進(jìn)行分類討論,根據(jù)函數(shù)在的最小值為,求得的取值范圍,從而得到的最大值.
【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,則,
令,在R上單調(diào)遞增,
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,即在上遞減,在上遞增,
故, 所以恒成立,僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),
即的單調(diào)遞增區(qū)間為
(2)
當(dāng)時(shí),時(shí),,時(shí),,則在取得最小值,符合題意;
當(dāng)時(shí),時(shí),,時(shí),, 時(shí),,
因?yàn)樽钚≈禐椋缘?,即?br>當(dāng)時(shí),由(1)可知單調(diào)遞增,則當(dāng)時(shí)無最小值,不合題意;
當(dāng)時(shí),時(shí),,時(shí),, 時(shí),,
則有,不合題意;
綜上可得,的最大值 .
減
增
X
()
1
()
f’(x)
+
0
-
f(x)
極大值
單調(diào)遞減
單調(diào)遞增
單調(diào)遞減
1
這是一份(寒假)新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測07 空間向量(2份,原卷版+教師版),文件包含寒假新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測07空間向量教師版docx、寒假新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測07空間向量教師版pdf、寒假新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測07空間向量原卷版docx、寒假新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測07空間向量原卷版pdf等4份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共71頁, 歡迎下載使用。
這是一份(寒假)新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測04 三角恒等變換(2份,原卷版+教師版),文件包含寒假新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測04三角恒等變換教師版docx、寒假新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測04三角恒等變換教師版pdf、寒假新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測04三角恒等變換原卷版docx、寒假新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測04三角恒等變換原卷版pdf等4份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共54頁, 歡迎下載使用。
這是一份(寒假)新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測02 函數(shù)及其性質(zhì)(2份,原卷版+教師版),文件包含寒假新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測02函數(shù)及其性質(zhì)教師版docx、寒假新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測02函數(shù)及其性質(zhì)教師版pdf、寒假新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測02函數(shù)及其性質(zhì)原卷版docx、寒假新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測02函數(shù)及其性質(zhì)原卷版pdf等4份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共78頁, 歡迎下載使用。
(寒假)新高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)精講+鞏固訓(xùn)練+隨堂檢測01 基本不等式(2份,原卷版+教師版)
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)
高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí)精講精練(新高考地區(qū))3.3導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值、最值(精講)(原卷版+解析)
高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí)精講精練(新高考地區(qū))3.3導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值、最值(精練)(原卷版+解析)
微信掃碼,快速注冊
注冊成功