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文檔簡介
1、導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性極值最基礎(chǔ)值習(xí)題一選擇題1可導(dǎo)函數(shù)y=f(x)在某一點的導(dǎo)數(shù)值為0是該函數(shù)在這點取極值的()A充分條件B必要條件C充要條件D必要非充分條件2函數(shù)y=1+3xx3有()A極小值1,極大值3B極小值2,極大值3C極小值1,極大值1D極小值2,極大值23函數(shù)f(x)=x3+ax23x9,已知f(x)的兩個極值點為x1,x2,則x1x2=A9B9C1D14函數(shù)的最大值為()ABe2CeDe15已知a為函數(shù)f(x)=x312x的極小值點,則a=()A4B2C4D26已知函數(shù)y=x33x+c的圖象與x軸恰有兩個公共點,則c=()A2或2B9或3C1或1D3或17設(shè)函數(shù)f(x)=xex,則()A
2、x=1為f(x)的極大值點Bx=1為f(x)的極小值點Cx=1為f(x)的極大值點Dx=1為f(x)的極小值點8函數(shù)y=x32ax+a在(0,1)有極小值,則實數(shù)a的取值圍是()A(0,3)B(0,)C(0,+)D(,3)9已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1處有極值10,則f(2)等于()A11或18B11C18D17或1810設(shè)三次函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f(x),函數(shù)y=xf(x)的圖象的一部分如圖所示,則正確的是()Af(x)的極大值為,極小值為Bf(x)的極大值為,極小值為Cf(x)的極大值為f(3),極小值為f(3)Df(x)的極大值為f(3),極小值為f(3)11若f
3、(x)=x3+2ax2+3(a+2)x+1有極大值和極小值,則a的取值圍是()Aaa2Ba2或a1Ca2或a1Da1或a212函數(shù)y=2x33x212x+5在區(qū)間0,3上最大值與最小值分別是()A5,15B5,4C4,15D5,1613已知f(x)=2x36x2+m(m為常數(shù))在2,2上有最大值3,那么此函數(shù)在2,2上的最小值是()A37B29C5D以上都不對二填空題15函數(shù)f(x)=x33x2+1的極小值點為16已知f(x)=x3ax2bx+a2,當x=1時,有極值10,則a+b=17已知函數(shù)f(x)=x(xc)2在x=2處有極大值,則c=18已知函數(shù)f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x
4、+1既有極大值又有極小值,則實數(shù)a的取值圍是19已知函數(shù)f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1既存在極大值又存在極小值,則實數(shù)m的取值圍是20已知函數(shù)f(x)=4x+(x0,a0)在x=3時取得最小值,則a=21f(x)=x33x2+2在區(qū)間1,1上的最大值是22已知函數(shù)f(x)=x312x+8在區(qū)間3,3上的最大值與最小值分別為M,m,則Mm=23設(shè)f(x)=x32x+5,當x1,2時,f(x)m恒成立,則實數(shù)m的取值圍為24f(x)=ax33x+1對于x1,1總有f(x)0成立,則a=三解答題25已知函數(shù)f(x)=ax3+x2+bx(其中常數(shù)a,bR),g(x)=f(x)+f(x)是奇函
5、數(shù)(1)求f(x)的表達式;(2)討論g(x)的單調(diào)性,并求g(x)在區(qū)間1,2上的最大值和最小值26已知函數(shù)f(x)=x1lnx()求曲線y=f(x)在點(2,f(2)處的切線方程;()求函數(shù)f(x)的極值;()對x(0,+),f(x)bx2恒成立,數(shù)b的取值圍28已知函數(shù)f(x)=xlnx()求f(x)的最小值;()若對所有x1都有f(x)ax1,數(shù)a的取值圍29已知函數(shù)f(x)=(x2)ex(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)求f(x)在區(qū)間0,2上的最小值和最大值30已知函數(shù)f(x)=ax36ax2+b(x1,2)的最大值為3,最小值為29,求a、b的值31 求函數(shù)f(x)=x32x2+
6、5在區(qū)間2,2的最大值和最小值32設(shè)函數(shù)f(x)=1+(1+a)xx2x3,其中a0()討論f(x)在其定義域上的單調(diào)性;()當x0,1時,求f(x)取得最大值和最小值時的x的值導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性極值最基礎(chǔ)值習(xí)題參考答案與試題解析一選擇題(共14小題)1可導(dǎo)函數(shù)y=f(x)在某一點的導(dǎo)數(shù)值為0是該函數(shù)在這點取極值的()A充分條件B必要條件C充要條件D必要非充分條件分析結(jié)合極值的定義可知必要性成立,而充分性中除了要求f(x0)=0外,還的要求在兩側(cè)有單調(diào)性的改變(或?qū)Ш瘮?shù)有正負變化),通過反例可知充分性不成立解答解:如y=x3,y=3x2,y|x=0=0,但x=0不是函數(shù)的極值點若函數(shù)在x0取得極值,
7、由定義可知f(x0)=0,所以f(x0)=0是x0為函數(shù)y=f(x)的極值點的必要不充分條件故選:D點評本題主要考查函數(shù)取得極值的條件:函數(shù)在x0處取得極值f(x0)=0,且f(xx0)f(xx0)02函數(shù)y=1+3xx3有()A極小值1,極大值3B極小值2,極大值3C極小值1,極大值1D極小值2,極大值2分析利用導(dǎo)數(shù)工具去解決該函數(shù)極值的求解問題,關(guān)鍵要利用導(dǎo)數(shù)將原函數(shù)的單調(diào)區(qū)間找出來,即可確定出在哪個點處取得極值,進而得到答案解答解:y=1+3xx3,y=33x2,由y=33x20,得1x1,由y=33x20,得x1,或x1,函數(shù)y=1+3xx3的增區(qū)間是(1,1),減區(qū)間是(,1),(1
8、,+)函數(shù)y=1+3xx3在x=1處有極小值f(1)=13(1)3=1,函數(shù)y=1+3xx3在x=1處有極大值f(1)=1+313=3故選:A點評利用導(dǎo)數(shù)工具求該函數(shù)的極值是解決該題的關(guān)鍵,要先確定出導(dǎo)函數(shù)大于0時的實數(shù)x的圍,再討論出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,根據(jù)極值的判斷方法求出該函數(shù)的極值,體現(xiàn)了導(dǎo)數(shù)的工具作用3函數(shù)f(x)=x3+ax23x9,已知f(x)的兩個極值點為x1,x2,則x1x2=()A9B9C1D1分析本題的函數(shù)為三次多項式函數(shù),若三次多項式函數(shù)有兩個極值點,說明它的導(dǎo)函數(shù)有兩個不相等的零點,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)的根求解,用韋達定理可得x1x2=1解答解:由f(x)=x3+ax23x9得
9、,f(x)=3x2+2ax3f(x)=0的兩根為x1,x2就是函數(shù)的兩個極值點根據(jù)韋達定理,得 故選:D點評本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)工具討論函數(shù)的單調(diào)性,從而得到函數(shù)的極值點一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系是解決本題的又一個亮點4函數(shù)的最大值為()ABe2CeDe1分析利用導(dǎo)數(shù)進行求解,注意函數(shù)的定義域,極大值在本題中也是最大值;解答解:函數(shù),(x0)y=,令y=0,得x=e,當xe時,y0,f(x)為減函數(shù),當0xe時,y0,f(x)為增函數(shù),f(x)在x=e處取極大值,也是最大值,y最大值為f(e)=e1,故選:D點評此題主要考查函數(shù)在某點取極值的條件,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值問題,是一道基礎(chǔ)題;5已
10、知a為函數(shù)f(x)=x312x的極小值點,則a=()A4B2C4D2分析可求導(dǎo)數(shù)得到f(x)=3x212,可通過判斷導(dǎo)數(shù)符號從而得出f(x)的極小值點,從而得出a的值解答解:f(x)=3x212;x2時,f(x)0,2x2時,f(x)0,x2時,f(x)0;x=2是f(x)的極小值點;又a為f(x)的極小值點;a=2故選:D點評考查函數(shù)極小值點的定義,以與根據(jù)導(dǎo)數(shù)符號判斷函數(shù)極值點的方法與過程,要熟悉二次函數(shù)的圖象6已知函數(shù)y=x33x+c的圖象與x軸恰有兩個公共點,則c=()A2或2B9或3C1或1D3或1分析求導(dǎo)函數(shù),確定函數(shù)的單調(diào)性,確定函數(shù)的極值點,利用函數(shù)y=x33x+c的圖象與x軸
11、恰有兩個公共點,可得極大值等于0或極小值等于0,由此可求c的值解答解:求導(dǎo)函數(shù)可得y=3(x+1)(x1),令y0,可得x1或x1;令y0,可得1x1;函數(shù)在(,1),(1,+)上單調(diào)增,(1,1)上單調(diào)減,函數(shù)在x=1處取得極大值,在x=1處取得極小值函數(shù)y=x33x+c的圖象與x軸恰有兩個公共點,極大值等于0或極小值等于013+c=0或1+3+c=0,c=2或2故選:A點評本題考查導(dǎo)數(shù)知識的運用,考查函數(shù)的單調(diào)性與極值,解題的關(guān)鍵是利用極大值等于0或極小值等于07設(shè)函數(shù)f(x)=xex,則()Ax=1為f(x)的極大值點Bx=1為f(x)的極小值點Cx=1為f(x)的極大值點Dx=1為f(
12、x)的極小值點分析由題意,可先求出f(x)=(x+1)ex,利用導(dǎo)數(shù)研究出函數(shù)的單調(diào)性,即可得出x=1為f(x)的極小值點解答解:由于f(x)=xex,可得f(x)=(x+1)ex,令f(x)=(x+1)ex=0可得x=1令f(x)=(x+1)ex0可得x1,即函數(shù)在(1,+)上是增函數(shù)令f(x)=(x+1)ex0可得x1,即函數(shù)在(,1)上是減函數(shù)所以x=1為f(x)的極小值點故選:D點評本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值,解題的關(guān)鍵是正確求出導(dǎo)數(shù)與掌握求極值的步驟,本題是基礎(chǔ)題,8函數(shù)y=x32ax+a在(0,1)有極小值,則實數(shù)a的取值圍是()A(0,3)B(0,)C(0,+)D(,3)分析
13、先對函數(shù)求導(dǎo),函數(shù)在(0,1)有極小值,得到導(dǎo)函數(shù)等于0時,求出x的值,這個值就是函數(shù)的極小值點,使得這個點在(0,1)上,求出a的值解答解:根據(jù)題意,y'=3x22a=0有極小值則方程有解a0x=±所以x=是極小值點所以01010a故選:B點評本題考查函數(shù)在某一點取得極值點條件,本題解題的關(guān)鍵是在一個區(qū)間上有極值相當于函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)在這一個區(qū)間上有解9已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1處有極值10,則f(2)等于()A11或18B11C18D17或18分析根據(jù)函數(shù)在x=1處有極值時說明函數(shù)在x=1處的導(dǎo)數(shù)為0,又因為f(x)=3x2+2ax+b,所以得到:f(
14、1)=3+2a+b=0,又因為f(1)=10,所以可求出a與b的值確定解析式,最終將x=2代入求出答案解答解:f(x)=3x2+2ax+b,或 當 時,f(x)=3(x1)20,在x=1處不存在極值;當 時,f(x)=3x2+8x11=(3x+11)(x1)x( ,1),f(x)0,x(1,+),f(x)0,符合題意,f(2)=8+1622+16=18故選:C點評本題主要考查導(dǎo)數(shù)為0時取到函數(shù)的極值的問題,這里多注意聯(lián)立方程組求未知數(shù)的思想,本題要注意f(x0)=0是x=x0是極值點的必要不充分條件,因此對于解得的結(jié)果要檢驗10設(shè)三次函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)為f(x),函數(shù)y=xf(x)的圖象的一
15、部分如圖所示,則正確的是()Af(x)的極大值為,極小值為Bf(x)的極大值為,極小值為Cf(x)的極大值為f(3),極小值為f(3)Df(x)的極大值為f(3),極小值為f(3)分析觀察圖象知,x3時,f(x)03x0時,f(x)0由此知極小值為f(3)0x3時,yf(x)0x3時,f(x)0由此知極大值為f(3)解答解:觀察圖象知,x3時,y=xf(x)0,f(x)03x0時,y=xf(x)0,f(x)0由此知極小值為f(3)0x3時,y=xf(x)0,f(x)0x3時,y=xf(x)0,f(x)0由此知極大值為f(3)故選:D點評本題考查極值的性質(zhì)和應(yīng)用,解題時要仔細圖象,注意數(shù)形結(jié)合思
16、想的合理運用11若f(x)=x3+2ax2+3(a+2)x+1有極大值和極小值,則a的取值圍是()Aaa2Ba2或a1Ca2或a1Da1或a2分析求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),根據(jù)函數(shù)的極值是導(dǎo)函數(shù)的根,且根左右兩邊的導(dǎo)函數(shù)符號不同得到0;解出a的圍解答解:f(x)=3x2+4ax+3(a+2)f(x)有極大值和極小值=16a236(a+2)0解得a2或a1故選:B點評本題考查函數(shù)的極值點是導(dǎo)函數(shù)的根,且根左右兩邊的導(dǎo)函數(shù)符號需不同12函數(shù)y=xex,x0,4的最小值為()A0BCD分析先求出導(dǎo)函數(shù)f(x),由f(x)0和f(x)0,求出x的取值圍,得出函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間,從而求出函數(shù)的最值解答解:,
17、當x0,1)時,f(x)0,f(x)單調(diào)遞增,當x(1,4時,f(x)0,f(x)單調(diào)遞減,f(0)=0,當x=0時,f(x)有最小值,且f(0)=0故選:A點評本題考查的是利用導(dǎo)數(shù),判斷函數(shù)的單調(diào)性,從而求出最值,屬于基礎(chǔ)題13函數(shù)y=2x33x212x+5在區(qū)間0,3上最大值與最小值分別是()A5,15B5,4C4,15D5,16分析對函數(shù)y=2x33x212x+5求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)在區(qū)間0,3上的單調(diào)性,根據(jù)函數(shù)的變化規(guī)律確定函數(shù)在區(qū)間0,3上最大值與最小值位置,求值即可解答解:由題意y'=6x26x12令y'0,解得x2或x1故函數(shù)y=2x33x212x+5在(0,
18、2)減,在(2,3)上增又y(0)=5,y(2)=15,y(3)=4故函數(shù)y=2x33x212x+5在區(qū)間0,3上最大值與最小值分別是5,15故選:A點評本題考查用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,利用單調(diào)性求函數(shù)的最值,利用單調(diào)性研究函數(shù)的最值,是導(dǎo)數(shù)的重要運用,注意上類題的解題規(guī)律與解題步驟14已知f(x)=2x36x2+m(m為常數(shù))在2,2上有最大值3,那么此函數(shù)在2,2上的最小值是()A37B29C5D以上都不對分析先求導(dǎo)數(shù),根據(jù)單調(diào)性研究函數(shù)的極值點,在開區(qū)間(2,2)上只有一極大值則就是最大值,從而求出m,通過比較兩個端點2和2的函數(shù)值的大小從而確定出最小值,得到結(jié)論解答解:f(x)=6x2
19、12x=6x(x2),f(x)在(2,0)上為增函數(shù),在(0,2)上為減函數(shù),當x=0時,f(x)=m最大,m=3,從而f(2)=37,f(2)=5最小值為37故選:A點評本題考查了利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值,求函數(shù)在閉區(qū)間a,b上的最大值與最小值是通過比較函數(shù)在(a,b)所有極值與端點函數(shù)f(a),f(b) 比較而得到的,屬于基礎(chǔ)題二填空題(共10小題)15函數(shù)f(x)=x33x2+1的極小值點為2分析首先求導(dǎo)可得f(x)=3x26x,解3x26x=0可得其根,再判斷導(dǎo)函數(shù)的符號分析函數(shù)的單調(diào)性,即可得到極小值點解答解:f(x)=3x26x令f(x)=3x26x=0得x1=0,x2=2且x
20、(,0)時,f(x)0;x(0,2)時,f(x)0;x(2,+)時,f(x)0故f(x)在x=2出取得極小值故答案為2點評本題考查函數(shù)的極值問題,屬基礎(chǔ)知識的考查熟練掌握導(dǎo)數(shù)法求極值的方法步驟是解答的關(guān)鍵16已知f(x)=x3ax2bx+a2,當x=1時,有極值10,則a+b=7分析求導(dǎo)函數(shù),利用函數(shù)f(x)=x3ax2bx+a2,當x=1時,有極值10,建立方程組,求得a,b的值,再驗證,即可得到結(jié)論解答解:函數(shù)f(x)=x3ax2bx+a2f'(x)=3x22axb,又函數(shù)f(x)=x3ax2bx+a2,當x=1時,有極值10,或時,f'(x)=3x22axb=(x1)(3
21、x+11)=0有不等的實根,滿足題意;時,f'(x)=3x22axb=3(x1)2=0有兩個相等的實根,不滿足題意;a+b=7故答案為:7點評本題考查導(dǎo)數(shù)知識的運用,考查函數(shù)的極值,考查學(xué)生的計算能力,屬于基礎(chǔ)題17已知函數(shù)f(x)=x(xc)2在x=2處有極大值,則c=6分析由已知函數(shù)f(x)=x(xc)2在x=2處有極大值,則必有f(2)=0,且在x=2的兩側(cè)異號即可得出解答解:f(x)=(xc)2+2x(xc)=3x24cx+c2,且函數(shù)f(x)=x(xc)2在x=2處有極大值,f(2)=0,即c28c+12=0,解得c=6或2經(jīng)檢驗c=2時,函數(shù)f(x)在x=2處取得極小值,不
22、符合題意,應(yīng)舍去故c=6故答案為6點評熟練掌握利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值的方法是解題的關(guān)鍵18已知函數(shù)f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+1既有極大值又有極小值,則實數(shù)a的取值圍是(,1)(2,+)分析先對函數(shù)進行求導(dǎo),根據(jù)函數(shù)f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+1既有極大值又有極小值,可以得到0,進而可解出a的圍解答解:f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+1f'(x)=3x2+6ax+3(a+2)函數(shù)f(x)=x3+3ax2+3(a+2)x+1既有極大值又有極小值=(6a)24×3×3(a+2)0a2或a1故答案為:(,1)(2,+)點評本題主要考查
23、函數(shù)在某點取得極值的條件屬基礎(chǔ)題19已知函數(shù)f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1既存在極大值又存在極小值,則實數(shù)m的取值圍是m3或m6分析求出函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),根據(jù)已知條件,導(dǎo)函數(shù)必有兩個不相等的實數(shù)根,只須令導(dǎo)函數(shù)的判別式大于0,求出m的圍即可解答解:函數(shù)f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1既存在極大值,又存在極小值f(x)=3x2+2mx+m+6=0,它有兩個不相等的實根,=4m212(m+6)0解得m3或m6故答案為:m3或m6點評本題主要考查了函數(shù)在某點取得極值的條件導(dǎo)數(shù)的引入,為研究高次函數(shù)的極值與最值帶來了方便20已知函數(shù)f(x)=4x+(x0,a0)在x=3時取得最小
24、值,則a=36分析由題設(shè)函數(shù)在x=3時取得最小值,可得 f(3)=0,解此方程即可得出a的值解答解:由題設(shè)函數(shù)在x=3時取得最小值,x(0,+),得x=3必定是函數(shù)的極值點,f(3)=0,f(x)=4,即4=0,解得a=36故答案為:36點評本題考查利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值與利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值,解題的關(guān)鍵是理解“函數(shù)在x=3時取得最小值”,將其轉(zhuǎn)化為x=3處的導(dǎo)數(shù)為0等量關(guān)系21f(x)=x33x2+2在區(qū)間1,1上的最大值是2分析求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),令導(dǎo)函數(shù)為0,求出根,判斷根是否在定義域,判斷根左右兩邊的導(dǎo)函數(shù)符號,求出最值解答解:f(x)=3x26x=3x(x2)令f(x)=0得x=0或x=
25、2(舍)當1x0時,f(x)0;當0x1時,f(x)0所以當x=0時,函數(shù)取得極大值即最大值所以f(x)的最大值為2故答案為2點評求函數(shù)的最值,一般先求出函數(shù)的極值,再求出區(qū)間的端點值,選出最值22已知函數(shù)f(x)=x312x+8在區(qū)間3,3上的最大值與最小值分別為M,m,則Mm=32分析先對函數(shù)f(x)進行求導(dǎo),令導(dǎo)函數(shù)等于0求出x,然后根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負判斷函數(shù)f(x)的單調(diào)性,列出在區(qū)間3,3上f(x)的單調(diào)性、導(dǎo)函數(shù)f'(x)的正負的表格,從而可確定最值得到答案解答解:令f(x)=3x212=0,得x=2或x=2,列表得:x3(3,2)2(2,2)2(2,3)3f(x)+00+f
26、(x)17 極值24極值81可知M=24,m=8,Mm=32故答案為:32點評本題主要考查函數(shù)的求導(dǎo)運算、函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)函數(shù)的正負之間的關(guān)系和函數(shù)在閉區(qū)間上的最值導(dǎo)數(shù)是由高等數(shù)學(xué)下放到高中的容,每年必考,要引起重視23設(shè)f(x)=x32x+5,當x1,2時,f(x)m恒成立,則實數(shù)m的取值圍為(7,+)分析先求導(dǎo)數(shù),然后根據(jù)函數(shù)單調(diào)性研究函數(shù)的極值點,通過比較極值與端點的大小從而確定出最大值,進而求出變量m的圍解答解:f(x)=3x2x2=0解得:x=1或當x時,f'(x)0,當x時,f'(x)0,當x(1,2)時,f'(x)0,f(x)max=f(),f(2)ma
27、x=7由f(x)m恒成立,所以mfmax(x)=7故答案為:(7,+)點評本題考查了利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值,求函數(shù)在閉區(qū)間a,b上的最大值與最小值是通過比較函數(shù)在(a,b)所有極值與端點函數(shù)f(a),f(b) 比較而得到的,屬于基礎(chǔ)題24f(x)=ax33x+1對于x1,1總有f(x)0成立,則a=4分析這類不等式在某個區(qū)間上恒成立的問題,可轉(zhuǎn)化為求函數(shù)最值的問題,本題要分三類:x=0,x0,x0等三種情形當x=0時,不論a取何值,f(x)0都成立;當x0時有a,可構(gòu)造函數(shù)g(x)=,然后利用導(dǎo)數(shù)求g(x)的最大值,只需要使ag(x)max,同理可得x0時的a的圍,從而可得a的值解答解:
28、若x=0,則不論a取何值,f(x)0都成立;當x0,即x(0,1時,f(x)=ax33x+10可化為:a設(shè)g(x)=,則g(x)=,所以g(x)在區(qū)間(0,上單調(diào)遞增,在區(qū)間,1上單調(diào)遞減,因此g(x)max=g()=4,從而a4;當x0,即x1,0)時,f(x)=ax33x+10可化為:a,g(x)=在區(qū)間1,0)上單調(diào)遞增,因此g(x)min=g(1)=4,從而a4,綜上a=4答案為:4點評本題考查的是含參數(shù)不等式的恒成立問題,考查分類討論,轉(zhuǎn)化與化歸的思想方法,利用導(dǎo)數(shù)和函數(shù)的單調(diào)性求函數(shù)的最大值,最小值等知識與方法在討論時,容易漏掉x=0的情形,因此分類討論時要特別注意該問題的解答三解
29、答題(共10小題)25已知函數(shù)f(x)=ax3+x2+bx(其中常數(shù)a,bR),g(x)=f(x)+f(x)是奇函數(shù)(1)求f(x)的表達式;(2)討論g(x)的單調(diào)性,并求g(x)在區(qū)間1,2上的最大值和最小值分析()由f'(x)=3ax2+2x+b得g(x)=fax2+(3a+1)x2+(b+2)x+b,再由函數(shù)g(x)是奇函數(shù),由g(x)=g(x),利用待系數(shù)法求解(2)由(1)知,再求導(dǎo)g'(x)=x2+2,由g'(x)0求得增區(qū)間,由g'(x)0求得減區(qū)間;求最值時從極值和端點值中取解答解:(1)由題意得f'(x)=3ax2+2x+b因此g(x
30、)=f(x)+f'(x)=ax3+(3a+1)x2+(b+2)x+b因為函數(shù)g(x)是奇函數(shù),所以g(x)=g(x),即對任意實數(shù)x,有a(x)3+(3a+1)(x)2+(b+2)(x)+b=ax3+(3a+1)x2+(b+2)x+b從而3a+1=0,b=0,解得,因此f(x)的解析表達式為(2)由()知,所以g'(x)=x2+2,令g'(x)=0解得則當時,g'(x)0從而g(x)在區(qū)間,上是減函數(shù),當,從而g(x)在區(qū)間上是增函數(shù),由前面討論知,g(x)在區(qū)間1,2上的最大值與最小值只能在時取得,而,因此g(x)在區(qū)間1,2上的最大值為,最小值為點評本題主要
31、考查構(gòu)造新函數(shù),用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性和求函數(shù)的最值26已知函數(shù)f(x)=ln(1+x)x,g(x)=xlnx()求函數(shù)f(x)的最大值;()設(shè)0ab,證明0g(a)+g(b)2g()(ba)ln2分析(1)先求出函數(shù)的定義域,然后對函數(shù)進行求導(dǎo)運算,令導(dǎo)函數(shù)等于0求出x的值,再判斷函數(shù)的單調(diào)性,進而可求出最大值(2)先將a,b代入函數(shù)g(x)得到g(a)+g(b)2g()的表達式后進行整理,根據(jù)(1)可得到lnxx,將、放縮變形為、代入即可得到左邊不等式成立,再用根據(jù)y=lnx的單調(diào)性進行放縮然后整理即可證明不等式右邊成立解答()解:函數(shù)f(x)的定義域為(1,+)令f(x)=0,解得x=0
32、當1x0時,f(x)0,當x0時,f(x)0又f(0)=0,故當且僅當x=0時,f(x)取得最大值,最大值為0()證明:=由()結(jié)論知ln(1+x)x0(x1,且x0),由題設(shè),因此ln=ln(1+),所以又,=(ba)ln(ba)ln2綜上點評本題主要考查導(dǎo)數(shù)的基本性質(zhì)和應(yīng)用、對數(shù)函數(shù)性質(zhì)和平均值不等式等知識以與綜合推理論證的能力27已知函數(shù)f(x)=x1lnx()求曲線y=f(x)在點(2,f(2)處的切線方程;()求函數(shù)f(x)的極值;()對x(0,+),f(x)bx2恒成立,數(shù)b的取值圍分析()求出f(2),再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義,求出該點的導(dǎo)數(shù)值,即得曲線在此點處的切線的斜率,然后用點
33、斜式寫出切線方程即可()令導(dǎo)數(shù)大于0解出增區(qū)間,令導(dǎo)數(shù)小于0,解出函數(shù)的減區(qū)間,然后由極值判斷規(guī)則確定出極值即可()由于f(x)bx2恒成立,得到在(0,+)上恒成立,構(gòu)造函數(shù)g(x)=,bg(x)min即可解答解:()函數(shù)的定義域為(0,+),則,f(2)=1ln2,曲線y=f(x)在點(2,f(2)處的切線方程為,即x2y2ln2=0;(),令f(x)0,得x1,列表:x(0,1)1(1,+)f(x)0+f(x)0函數(shù)y=f(x)的極小值為f(1)=0;()依題意對x(0,+),f(x)bx2恒成立等價于x1lnxbx2在(0,+)上恒成立可得在(0,+)上恒成立,令g(x)=,令g(x)
34、=0,得x=e2列表:x(0,e2)e2(e2,+)g'(x)0+g(x)函數(shù)y=g(x)的最小值為,根據(jù)題意,點評本題考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值,考查恒成立問題,著重考查分類討論思想與構(gòu)造函數(shù)思想的應(yīng)用,體現(xiàn)綜合分析問題與解決問題能力,屬于中檔題28已知函數(shù)f(x)=xlnx()求f(x)的最小值;()若對所有x1都有f(x)ax1,數(shù)a的取值圍分析(1)先求出函數(shù)的定義域,然后求導(dǎo)數(shù),根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負判斷函數(shù)的單調(diào)性進而可求出最小值(2)將f(x)ax1在1,+)上恒成立轉(zhuǎn)化為不等式對于x1,+)恒成立,然后令,對函數(shù)g(x)進行求導(dǎo),根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負可判斷其單調(diào)性進而求出最小值,
35、使得a小于等于這個最小值即可解答解:()f(x)的定義域為(0,+),f(x)的導(dǎo)數(shù)f'(x)=1+lnx令f'(x)0,解得;令f'(x)0,解得從而f(x)在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增所以,當時,f(x)取得最小值()依題意,得f(x)ax1在1,+)上恒成立,即不等式對于x1,+)恒成立令,則當x1時,因為,故g(x)是1,+)上的增函數(shù),所以g(x)的最小值是g(1)=1,從而a的取值圍是(,1點評本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)函數(shù)的正負之間的關(guān)系、根據(jù)導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值導(dǎo)數(shù)是高等數(shù)學(xué)下放到高中的容,是每年必考的熱點問題,要給予重視29已知函數(shù)f(x)=(x2)ex(1
36、)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)求f(x)在區(qū)間0,2上的最小值和最大值分析(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),令導(dǎo)數(shù)大于0,得增區(qū)間,令導(dǎo)數(shù)小于0,得減區(qū)間;(2)由(1)可得f(x)在0,1遞減,在(1,2遞增,即有f(x)在x=1處取得極小值,且為最小值,求得端點的函數(shù)值,比較即可得到最大值解答解:(1)函數(shù)f(x)的導(dǎo)數(shù)為f(x)=(x1)ex,由f(x)0,可得x1;由f(x)0,可得x1則f(x)的增區(qū)間為(1,+),減區(qū)間為(,1);(2)由(1)可得f(x)在0,1遞減,在(1,2遞增,即有f(x)在x=1處取得極小值,且為最小值,且為f(1)=e,由f(0)=2,f(2)=0,可得f(x)的
37、最大值為f(2)=0則f(x)的最小值為e,最大值為0點評本題考查導(dǎo)數(shù)的運用:求單調(diào)區(qū)間和極值、最值,考查運算能力,正確求導(dǎo)是解題的關(guān)鍵30已知函數(shù)f(x)=ax36ax2+b(x1,2)的最大值為3,最小值為29,求a、b的值分析求出f(x)=0在1,2上的解,研究函數(shù)f(x)的增減性,函數(shù)的最值應(yīng)該在極值點或者區(qū)間端點取,已知最大值為3,最小值為29代入即可解答解:函數(shù)f(x)=ax36ax2+bf(x)=3ax212ax=3a(x24x)令f(x)=3ax212ax=3a(x24x)=0,顯然a0,否則f(x)=b為常數(shù),矛盾,x=0,若a0,列表如下:由表可知,當x=0時f(x)取得最
38、大值b=3又f(0)=29,則f(2)f(0),這不可能,f(2)=8a24a+3=16a+3=29,a=2若a0,同理可得a=2,b=29故答案為:a=2,b=3或a=2,b=29點評本題考查函數(shù)的導(dǎo)數(shù)在求最大值、最小值中的應(yīng)用,關(guān)鍵是對于閉區(qū)間上的最值要注意函數(shù)的端點函數(shù)值,注意區(qū)別理解函數(shù)的極值點一定不在函數(shù)端點,而最值點可能在函數(shù)端點,屬于基礎(chǔ)題31求函數(shù)f(x)=x32x2+5在區(qū)間2,2的最大值和最小值分析求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)f(x)=x32x2+5在區(qū)間2,2的單調(diào)性,再由單調(diào)性求函數(shù)在區(qū)間上的最值解答解:函數(shù)f(x)=x32x2+5的導(dǎo)函數(shù)是f'(x)=x(
39、3x4),令f'(x)=0得x=0或,如下表:ymax=5,ymin=11點評本題考點是利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上的函數(shù)的最值,考查用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性并利用單調(diào)性確定函數(shù)的最值,并求出此是導(dǎo)數(shù)的一個很重要的運用32已知函數(shù)f(x)=lnx()求函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間;()證明;當x1時,f(x)x1;()確定實數(shù)k的所有可能取值,使得存在x01,當x(1,x0)時,恒有f(x)k(x1)分析()求導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)大于0,可求函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間;()令F(x)=f(x)(x1),證明F(x)在1,+)上單調(diào)遞減,可得結(jié)論;()分類討論,令G(x)=f(x)k(x1)(x0),利用函數(shù)的
40、單調(diào)性,可得實數(shù)k的所有可能取值解答解:()f(x)=lnx,f(x)=0(x0),0x,函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間是(0,);()令F(x)=f(x)(x1),則F(x)=當x1時,F(xiàn)(x)0,F(xiàn)(x)在1,+)上單調(diào)遞減,x1時,F(xiàn)(x)F(1)=0,即當x1時,f(x)x1;()由()知,k=1時,不存在x01滿足題意;當k1時,對于x1,有f(x)x1k(x1),則f(x)k(x1),從而不存在x01滿足題意;當k1時,令G(x)=f(x)k(x1)(x0),則G(x)=0,可得x1=0,x2=1,當x(1,x2)時,G(x)0,故G(x)在(1,x2)上單調(diào)遞增,從而x(1,x2)時,G(x)G(1)=0,即f(x)k(x1),綜上,k的取值圍為(,1)點評本題考查導(dǎo)數(shù)知識的綜合運用,考查函數(shù)的單調(diào)性,考查不等式的證明,正確構(gòu)造函數(shù)是關(guān)鍵33設(shè)函數(shù)f(x)=1+(1+a)xx2x3,其中a0()討論f(x)在其定義域上的單調(diào)性;()當x0,
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