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第03講導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值、最值目錄TOC\o"1-2"\h\u第一部分:題型篇 2題型一:重點(diǎn)考查根據(jù)圖象判斷極值(點(diǎn)) 2題型二:重點(diǎn)考查利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值(點(diǎn)) 5題型三:重點(diǎn)考查利用函數(shù)的極值求參數(shù) 9題型四:重點(diǎn)考查利用函數(shù)的極值個(gè)數(shù)求參數(shù) 12題型五:重點(diǎn)考查利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值 16題型六:重點(diǎn)考查利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)中的最值問題 21題型七:重點(diǎn)考查根據(jù)函數(shù)的最值求參數(shù) 29題型八:重點(diǎn)考查極值,最值,單調(diào)性的綜合問題 34第二部分:易錯(cuò)篇 37易錯(cuò)一:已知極值(點(diǎn))求參數(shù),注意回代檢驗(yàn) 37第一部分:題型篇題型一:重點(diǎn)考查根據(jù)圖象判斷極值(點(diǎn))典型例題例題1.(多選)(2023春·河北石家莊·高二石家莊市第十五中學(xué)??茧A段練習(xí))函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是(
)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) D.在處切線的斜率小于0【答案】AC【詳解】對A,由圖象可得且在左右兩邊異號(hào),故是函數(shù)的極值點(diǎn),故A正確;對B,在上,單調(diào)遞增,不是函數(shù)的最小值點(diǎn),故B不正確;對C,根據(jù)導(dǎo)函數(shù)圖象可知在時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,故C正確;對D,函數(shù)在處的導(dǎo)數(shù)大于0,切線的斜率大于零,故D不正確.故選:AC.例題2.(2023春·湖北武漢·高二華中師大一附中??计谥校┰O(shè)函數(shù)在R上可導(dǎo),其導(dǎo)函數(shù)為,且函數(shù)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論中一定成立的是(
)A.有三個(gè)極值點(diǎn) B.為函數(shù)的極大值C.有一個(gè)極大值 D.為的極小值【答案】C【詳解】解:,并結(jié)合其圖象,可得到如下情況,當(dāng)時(shí),,在單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,在單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,在單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,在單調(diào)遞減;∴在取得極小值,在處取得極大值,只有兩個(gè)極值點(diǎn),故A、B、D錯(cuò),C正確;故選:C.例題3.(2023·全國·高二專題練習(xí))
設(shè)函數(shù)在R上可導(dǎo),其導(dǎo)函數(shù)為,且函數(shù)的圖象如圖所示,則下列結(jié)論中一定成立的是(
)A.有兩個(gè)極值點(diǎn) B.為函數(shù)的極大值C.有兩個(gè)極小值 D.為的極小值【答案】C【詳解】解:,并結(jié)合其圖像,可得到如下情況,當(dāng)時(shí),,在單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,在單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,在單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,在單調(diào)遞增∴在和處取得極小值,故B,D錯(cuò),C正確;在處取得極大值.所以有3個(gè)極值點(diǎn),故A錯(cuò).故選:C.精練核心考點(diǎn)1.(多選)(2023春·甘肅金昌·高二永昌縣第一高級(jí)中學(xué)??茧A段練習(xí))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【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:AC2.(2023春·天津西青·高二天津市西青區(qū)楊柳青第一中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)的圖象如圖所示,則下列說法正確的是(
)A.函數(shù)在上單調(diào)遞減B.函數(shù)在處取得最大值C.函數(shù)在上單調(diào)遞減D.在區(qū)間內(nèi)的函數(shù)值為負(fù)【答案】C【詳解】由圖象可得:當(dāng)或時(shí),;當(dāng)或時(shí),;故的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為,故A錯(cuò)誤,C正確;函數(shù)在處取得極大值,不一定是最大值,B錯(cuò)誤;根據(jù)題意只能得到的符號(hào),以及的單調(diào)區(qū)間,無法判斷的符號(hào),D錯(cuò)誤;故選:C.3.(2023·高二??颊n時(shí)練習(xí))已知函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)的圖象經(jīng)過點(diǎn)(1,0),(2,0),如圖所示,則下列說法中不正確的序號(hào)是______.①當(dāng)時(shí)函數(shù)取得極小值;②有兩個(gè)極值點(diǎn);③當(dāng)時(shí)函數(shù)取得極小值;④當(dāng)時(shí)函數(shù)取得極大值.【答案】①【詳解】由圖象可知,當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.所以函數(shù)f(x)在上單增,在上單減,在上單增.f(x)有兩個(gè)極值點(diǎn)1和2,且當(dāng)x=2時(shí)函數(shù)取得極小值,當(dāng)x=1時(shí),函數(shù)取得極大值,故只有①不正確.故答案為:①題型二:重點(diǎn)考查利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的極值(點(diǎn))典型例題例題1.(2023春·新疆烏魯木齊·高二烏魯木齊市第六十八中學(xué)??茧A段練習(xí))已知,則(
)A.在上單調(diào)遞增 B.在上單調(diào)遞減C.有極大值,無極小值 D.有極小值,無極大值【答案】D【詳解】∵,則,令,解得;令,解得;則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故A、B錯(cuò)誤;由單調(diào)性可得:有極小值,無極大值,故C錯(cuò)誤,D正確.故選:D.例題2.(2023春·四川成都·高二四川省成都市新都一中校聯(lián)考期中)已知函數(shù)在點(diǎn)處的切線與直線垂直.(1)求的值(2)求函數(shù)的極值.【答案】(1)(2)極小值,極大值.【詳解】(1)易得,又函數(shù)在點(diǎn)處的切線與直線垂直,∴,得;(2)由(1)得,,令有或,可得x02+0-0+單調(diào)遞增極大值單調(diào)遞減極小值單調(diào)遞增在處取得極大值,在處取得極小值;綜上,極大值,極小值.例題3.(2023春·天津?qū)氎妗じ叨?茧A段練習(xí))設(shè)函數(shù),其中,曲線在點(diǎn)處的切線經(jīng)過點(diǎn).(1)求的值;(2)求函數(shù)的極值.【答案】(1)(2)極小值,沒有極大值【詳解】(1)因?yàn)椋瑒t,故在處的切線方程,把點(diǎn)代入切線方程可得;(2)函數(shù)的定義域?yàn)橛桑?)可得,令得,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,函數(shù)單調(diào)遞增,故當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極小值,沒有極大值.例題4.(2023·全國·高三專題練習(xí))求函數(shù)的極值.【答案】不存在極大值;存在極小值,且極小值為【詳解】,,,令,得.當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.所以,在區(qū)間上單調(diào)遞減,在區(qū)間上單調(diào)遞增.不存在極大值;存在極小值,且極小值為.精練核心考點(diǎn)1.(2023春·北京·高二北理工附中??茧A段練習(xí))函數(shù)(
)A.有極大值1,無極小值 B.無極大值,也無極小值C.有極小值0,極大值1 D.有極小值1,無極大值【答案】D【詳解】,,當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)有極小值,無極大值,故選:D.2.(2023春·安徽池州·高二池州市第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù).(1)求曲線在處的切線方程;(2)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值.【答案】(1)(2)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;極大值為,極小值為【詳解】(1)由,有,則,,故切點(diǎn)坐標(biāo)為,切線斜率為12,切線方程為,即;(2)令,解得x=0或x=1,故當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),故函數(shù)在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;故函數(shù)的極大值為,極小值為.3.(2023春·天津河?xùn)|·高二期中)設(shè)函數(shù),求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及極值.【答案】增區(qū)間為,減區(qū)間為,極大值為,極小值.【詳解】由函數(shù),可得,令,即,解得或;令,即,解得,所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,遞減區(qū)間為,所以當(dāng)時(shí),取得極大值,極大值為,當(dāng)時(shí),取得極小值,極小值為.4.(2023·四川成都·統(tǒng)考二模)函數(shù)的極大值為______.【答案】1【詳解】依題意,因?yàn)?,所以,所以,所以在上,,單調(diào)遞增;在上,,單調(diào)遞減.所以在處取得極大值:.故答案為:1.題型三:重點(diǎn)考查利用函數(shù)的極值求參數(shù)典型例題例題1.(2023春·河南洛陽·高二統(tǒng)考期中)已知函數(shù)在時(shí)有極值10,則(
)A. B.C.或 D.【答案】B【詳解】,因?yàn)樵跁r(shí)有極值10,故且,即,消元后得到:,故或.當(dāng)時(shí),,故為上的增函數(shù),無極值點(diǎn),舍;當(dāng)時(shí),,當(dāng)或時(shí),;當(dāng)時(shí),,故在處取極小值,符合題設(shè)要求.故選:B.例題2.(2023春·四川成都·高二統(tǒng)考期中)已知函數(shù)在處取得極大值.(1)求的值;【答案】(1)【詳解】(1),且函數(shù)在處有極值1,,解得.
又當(dāng)時(shí),當(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),,故在處取得極大值,滿足題意.綜上,.例題3.(2023春·河南·高二校聯(lián)考期末)已知函數(shù)在處有極值36.(1)求實(shí)數(shù),的值;【答案】(1)或【詳解】(1)由題意知.∵,,∴或,經(jīng)檢驗(yàn)都符合題意.例題4.(2023·上海·高二專題練習(xí))已知函數(shù)在處取得極值3.(1)求,的值;【答案】(1),【詳解】(1)依題意,,因?yàn)樵谔幦〉脴O值3,所以,解得,.此時(shí),顯然當(dāng)和時(shí),,當(dāng)時(shí),,故在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,所以在處取得極大值,所以,.(2)由(1)知,,,當(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以在,,,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,,,,所以的最小值為0,最大值為12.精練核心考點(diǎn)1.(2023春·河南洛陽·高二統(tǒng)考期中)已知函數(shù)在時(shí)有極值0,則()A.4 B.11C.4或11 D.以上答案都不對【答案】B【詳解】解:由,得,因?yàn)樵谔幱袠O值0,所以,即,解得或,當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞增,此時(shí)函數(shù)無極值,所以舍去,當(dāng)時(shí),,令,得或,經(jīng)檢驗(yàn)和都為函數(shù)的極值點(diǎn),綜上,所以,故選:B2.(2023·全國·高二專題練習(xí))已知在時(shí)有極值0.(1)求常數(shù)的值;【答案】(1)【詳解】(1),可得,由題時(shí)有極值0.可得:即解得:或,當(dāng)時(shí),單調(diào),不會(huì)有極值,故舍去.經(jīng)驗(yàn)證成立;3.(2023春·河北石家莊·高二校聯(lián)考期中)已知函數(shù).(1)若在處取得極值,求a的值;【答案】(1)【詳解】(1)解:由函數(shù),可得函數(shù)的定義域?yàn)?,且,因?yàn)楹瘮?shù)在處取得極值,所以,解得,當(dāng)時(shí),可得,當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增,所以當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極小值,符合題意.4.(2023春·貴州遵義·高二??茧A段練習(xí))已知函數(shù)在處取得極值.(1)求的值;【答案】(1);【詳解】(1)由,則.因在時(shí),取到極值,所以,即解得.當(dāng)時(shí),,則,由,解得或.由,解得或;由,解得.∴的遞增區(qū)間為:和;遞減區(qū)間為:.故當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極值.故.題型四:重點(diǎn)考查利用函數(shù)的極值個(gè)數(shù)求參數(shù)典型例題例題1.(2023春·內(nèi)蒙古巴彥淖爾·高二校考階段練習(xí))已知函數(shù)有極大值和極小值,則的取值范圍是(
)A. B.或 C. D.或【答案】B【詳解】函數(shù),,函數(shù)有極大值和極小值,所以其導(dǎo)函數(shù)有兩個(gè)不同的解,所以或.故選:B例題2.(2023·河南開封·開封高中校考模擬預(yù)測)已知函數(shù)在上有3個(gè)極值點(diǎn),則的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】C【詳解】因?yàn)椋?,所以,因?yàn)楹瘮?shù)在上有3個(gè)極值點(diǎn),所以,解得,所以的取值范圍為,故選:C.例題3.(2023春·吉林·高二四平市實(shí)驗(yàn)中學(xué)??茧A段練習(xí))若函數(shù)在上存在極值,則正整數(shù)的最小值為___________.【答案】5【詳解】,,函數(shù)在上存在極值,函數(shù)在上不是單調(diào)函數(shù),可得有兩個(gè)不等的根,即,解得,或,正整數(shù)的最小值為5.故答案為:5.例題4.(2023·廣西柳州·高三柳州高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù),若函數(shù)在上有極值,則實(shí)數(shù)的取值范圍為___.【答案】【詳解】因?yàn)?,所以,為二次函?shù),且對稱軸為,所以函數(shù)在單調(diào)遞增,則函數(shù)在單調(diào)遞增,因?yàn)楹瘮?shù)在上有極值,所以在有解,根據(jù)零點(diǎn)的存在性定理可知,即,解得,故答案為:.精練核心考點(diǎn)1.(2023春·安徽·高二安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)??茧A段練習(xí))若函數(shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為(
).A. B. C. D.【答案】B【詳解】由,當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增,在時(shí),該函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),函數(shù)有最大值,且,且函數(shù)的對稱軸為,所以當(dāng)時(shí),有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),等價(jià)于直線與函數(shù)有兩個(gè)不同的交點(diǎn),所以,故選:B2.(2023春·河南洛陽·高二校聯(lián)考階段練習(xí))若函數(shù)在區(qū)間上有極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【詳解】由已知得,若函數(shù)在上有極值點(diǎn),則在上有解,即,解得.故選:D3.(2023春·廣西梧州·高二蒼梧中學(xué)??茧A段練習(xí))若函數(shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】A【詳解】函數(shù)的定義域?yàn)?,因?yàn)楹瘮?shù)有兩個(gè)不同的極值點(diǎn),所以有兩個(gè)不同正根,即有兩個(gè)不同正根,所以解得,故選:A.4.(2023秋·青海西寧·高二統(tǒng)考期末)若函數(shù)在區(qū)間上有極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是______.【答案】【詳解】由已知得,若函數(shù)在上有極值點(diǎn),則在上有解,即,解得.故答案為:題型五:重點(diǎn)考查利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值典型例題例題1.(2023春·天津南開·高一天津市天津中學(xué)??茧A段練習(xí))函數(shù)在上的最值是(
)A.最大值是4,最小值是 B.最大值是2,最小值是C.最大值是4,最小值是 D.最大值是2,最小值是【答案】A【詳解】因?yàn)?,所以,由有:或,由有:,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又,所以在上的最大值是4,最小值是,故B,C,D錯(cuò)誤.故選:A.例題2.(2023春·湖北武漢·高二武漢市洪山高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考期中)已知是函數(shù)的一個(gè)極值點(diǎn).(1)求的單調(diào)區(qū)間;(2)求在區(qū)間上的最小值.【答案】(1)增區(qū)間為、,減區(qū)間為(2)【詳解】(1)解:因?yàn)椋瑒t,因?yàn)槭呛瘮?shù)的一個(gè)極值點(diǎn),則,解得,此時(shí),,由可得,由可得或,所以,函數(shù)的增區(qū)間為、,減區(qū)間為.(2)解:由(1)可知,,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上遞減,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),函數(shù)的極大值為,極小值為,又因?yàn)?,,所以,函?shù)在上的最小值為.例題3.(2023春·河南商丘·高二商丘市實(shí)驗(yàn)中學(xué)校聯(lián)考期中)已知函數(shù)在處取得極值.(1)求實(shí)數(shù),的值;(2)求在區(qū)間上的最大值和最小值.【答案】(1),(2)最大值為11,最小值為【詳解】(1)由已知得,因?yàn)樵谔幦〉脴O值,所以,解得,又因?yàn)?,所?(2)由(1)知,,令,解得或.當(dāng)x變化時(shí),,的變化情況如下表所示:+00+單調(diào)遞增極大值單調(diào)遞減極小值單調(diào)遞增11所以在區(qū)間上的最大值為11,最小值為.例題4.(2023春·廣東梅州·高二豐順縣豐順中學(xué)校聯(lián)考期中)已知函數(shù)在處取得極值-14.(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)求函數(shù)在上的最值.【答案】(1)(2)最小值為-14,最大值18【詳解】(1)因,故由于在處取得極值-14,故有,化簡得,解得,經(jīng)檢驗(yàn),時(shí),符合題意,所以.則,,故.所以曲線在點(diǎn)處的切線方程為:,即(2),,解得或;解得,即函數(shù)在上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,上單調(diào)遞增,,因此在的最小值為.最大值為精練核心考點(diǎn)1.(2023春·北京·高二人大附中??计谥校┮阎瘮?shù)在處取得極值.(1)求的解析式;(2)求在上的最值.【答案】(1)(2)最大值為2,最小值為.【詳解】(1).在時(shí)取得極值,所以,,即,且解得.經(jīng)檢驗(yàn),時(shí),,當(dāng)或時(shí),,此時(shí)單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,此時(shí)單調(diào)遞減,故在時(shí)取得極小值..(2),令,解得或;,時(shí),和變化如下:10單調(diào)遞增單調(diào)遞減由上表可知函數(shù)在區(qū)間,上的最大值為2,最小值為.2.(2023春·甘肅武威·高二武威第六中學(xué)校考期中)已知函數(shù).(1)求函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程;(2)求函數(shù)在的最大值和最小值.【答案】(1)(2)【詳解】(1)易知,函數(shù)的定義域?yàn)?;所以,則切點(diǎn)為,又,則在點(diǎn)處的切線斜率,所以切線方程為,整理可得,即,即函數(shù)在點(diǎn)處的切線方程為.(2)由(1)可知,,又,所以令得,令得,所以在上單調(diào)遞減,令得,所以在上單調(diào)遞增,所以函數(shù)有極小值為,也是函數(shù)的最小值,又,,所以函數(shù)的最大值為,綜上可得,函數(shù)在上的最大值為,最小值為.3.(2023春·廣東汕頭·高二??计谥校┮阎瘮?shù).(1)求曲線在點(diǎn)處的切線方程;(2)求函數(shù)在上的最值.【答案】(1)(2)最大值為,最小值為【詳解】(1)解:因?yàn)椋瑒t,所以,,,所以,曲線在點(diǎn)處的切線方程為,即.(2)解:因?yàn)?,令,可得,列表如下:增極大值減極小值增故當(dāng)時(shí),,.4.(2023春·吉林·高二四平市實(shí)驗(yàn)中學(xué)校考階段練習(xí))已知函數(shù).(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間與極值;(2)求函數(shù)在區(qū)間上的最值.【答案】(1)單調(diào)增區(qū)間為,,單調(diào)減區(qū)間為,的極大值為,的極小值為(2)最大值為,最小值為【詳解】(1)(1)因?yàn)椋?,可得或,和隨的變化情況如下:300單調(diào)遞增極大值單調(diào)遞減極小值單調(diào)遞增函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為,,單調(diào)減區(qū)間為,的極大值為,的極小值為;(2)由(1)可知函數(shù)在,單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,,,,.函數(shù)在區(qū)間,上的最大值為,最小值為.題型六:重點(diǎn)考查利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)(含參)中的最值問題典型例題例題1.(2023·全國·高二專題練習(xí))已知函數(shù),.(1)討論的單調(diào)性;(2)當(dāng)時(shí),記在區(qū)間的最大值為,最小值為,求的取值范圍.【答案】(1)答案見解析;(2).【詳解】(1)因?yàn)?,故可得,令,可得或;?dāng)時(shí),,此時(shí)在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),,單調(diào)遞增.綜上所述:當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在和單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在和單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減.(2)由(1)可知:當(dāng)時(shí),在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增又,,故在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增.則的最小值;又,當(dāng)時(shí),的最大值,此時(shí);當(dāng)時(shí),的最大值,此時(shí),令,則,所以在上單調(diào)遞減,所以,所以;所以的取值范圍為.例題2.(2023春·江蘇鎮(zhèn)江·高二江蘇省丹陽高級(jí)中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù).(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)求函數(shù)在區(qū)間上的最小值.【答案】(1)答案見解析(2)【詳解】(1)因?yàn)?,①?dāng)時(shí),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,當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減;②當(dāng)時(shí),在上恒成立,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增;③當(dāng)時(shí),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,當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上單調(diào)遞增,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減;綜上所述,當(dāng)時(shí),函數(shù)在上單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減;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)遞增,在單調(diào)遞減;(2)的定義域?yàn)?,①?dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,,②當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,,③當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞減,所以
綜上.例題3.(2023春·江蘇南京·高二??茧A段練習(xí))已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的極值;(2)求當(dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間上的最小值.【答案】(1)極大值為,極小值為(2)【詳解】(1)當(dāng)時(shí),函數(shù).則,令,得或
當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,則在處取得極大值,在處取得極小值.極大值為,極小值為.(2)函數(shù)的定義域是,.當(dāng)時(shí),令有兩個(gè)解,或.
當(dāng),即時(shí),,∴在上單調(diào)遞減,∴在上的最小值是,當(dāng),即時(shí),當(dāng)時(shí),,∴在上單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí),,∴在上單調(diào)遞增,∴在上的最小值是,
當(dāng),即時(shí),,,∴在上單調(diào)遞增,
∴在上的最小值是.綜上,例題4.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù).(1)當(dāng)時(shí),求的極值;(2)設(shè)在區(qū)間上的最小值為,求及的最大值.【答案】(1)極大值,極小值0(2),的最大值為0,【詳解】(1)當(dāng)時(shí),,,當(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),,故在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,的極大值為,極小值為,(2),,當(dāng)時(shí),,在上單調(diào)遞增,在區(qū)間上的最小值為,當(dāng)時(shí),當(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),,故在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在區(qū)間上的最小值為,當(dāng)時(shí),同理得在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,若,在區(qū)間上的最小值為,若,在區(qū)間上的最小值為綜上,令,則,故在上單調(diào)遞增,可知在上單調(diào)遞增,故的最大值為0,精練核心考點(diǎn)1.(2023春·江蘇常州·高二??奸_學(xué)考試)已知函數(shù),求函數(shù)在區(qū)間上的最大值.【答案】答案見詳解【詳解】由題意可得:,則,∵,則有:當(dāng)時(shí),則當(dāng)時(shí)恒成立,則函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則;當(dāng)時(shí),則當(dāng)時(shí)恒成立,則函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則;當(dāng)時(shí),則,令,解得,令,解得,故函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,①當(dāng),即時(shí),則在區(qū)間上的最大值為;②當(dāng),即時(shí),則在區(qū)間上的最大值為;③當(dāng),即時(shí),則在區(qū)間上的最大值為;綜上所述:當(dāng)時(shí),則在區(qū)間上的最大值為;當(dāng)時(shí),則在區(qū)間上的最大值為;當(dāng)時(shí),則在區(qū)間上的最大值為.2.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù).(1)若函數(shù)f(x)在x=-1處取得極值,求實(shí)數(shù)a的值;(2)當(dāng)時(shí).求函數(shù)f(x)的最大值.【答案】(1)a=1(2)答案見解析【詳解】(1)由題意可知,所以,即3-3a=0解得a=1,經(jīng)檢驗(yàn)a=1,符合題意.所以a=1.(2)由(1)知,令,,當(dāng)即時(shí),f(x)和隨x的變化情況如下表:x-21+0-0+-7+6a單調(diào)遞增單調(diào)遞減單調(diào)調(diào)增2-3a,由上可知,所以的最大值為.當(dāng)即時(shí),f(x)和隨x的變化情況如下表:x-21+0--7+6a單調(diào)遞增單調(diào)遞減2-3a,由上可知,所以f(x)的最大值為.當(dāng)即時(shí),恒成立,即f(x)在[-2,1]上單調(diào)遞減,所以f(x)的最大值為f(-2)=-7+6a,綜上所述,當(dāng)時(shí),f(x)的最大值為;當(dāng)時(shí),f(x)的最大值為-7+6a.3.(2023·高二課時(shí)練習(xí))已知函數(shù).(1)討論的單調(diào)性;(2)當(dāng)時(shí),求在區(qū)間上的最小值.【答案】(1)當(dāng)時(shí),在R上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時(shí),在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)①當(dāng)時(shí),在上的最小值為;當(dāng)時(shí),在上的最小值為.【詳解】(1)因?yàn)?,所以.①?dāng)時(shí),,則在R上單調(diào)遞增;②當(dāng)時(shí),令,解得或,則在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;③當(dāng)時(shí),令,解得或,則在,上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)由(1)知,當(dāng)時(shí),或.①當(dāng),即時(shí),在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,此時(shí)在上的最小值為;②當(dāng),即時(shí),在上單調(diào)遞減,此時(shí)在上的最小值為.4.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知函數(shù)是的一個(gè)極值點(diǎn).(1)求b的值;(2)當(dāng)時(shí),求函數(shù)的最大值.【答案】(1)(2)【詳解】(1),∵是的一個(gè)極值點(diǎn),∴解得.經(jīng)檢驗(yàn),滿足題意.(2)由(1)知:,則.令,解得或x12+0-0+遞增遞減遞增∵,∴函數(shù)的大值為題型七:重點(diǎn)考查根據(jù)函數(shù)的最值求參數(shù)典型例題例題1.(2023春·新疆烏魯木齊·高二烏魯木齊市第六十八中學(xué)??茧A段練習(xí))若函數(shù)在上的最小值是1,則實(shí)數(shù)的值是(
)A.1 B.3 C. D.【答案】B【詳解】解:令,解得或,當(dāng)時(shí),,時(shí),,又,,顯然,所以,所以,故選:B例題2.(2023春·安徽馬鞍山·高二馬鞍山二中??茧A段練習(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(
)A.[-5,1) B.(-5,1)C.[-2,1) D.(-2,1)【答案】C【詳解】由,令,可得或,由得:或,由得:,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,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,令,解得或,若函數(shù)在(,)內(nèi)存在最小值,則,得.故選:C例題3.(2023·四川·高三統(tǒng)考對口高考)如果函數(shù)的值域?yàn)?,那么______.【答案】1【詳解】,當(dāng)時(shí),,為減函數(shù),,顯然不合題意;當(dāng)時(shí),時(shí),,此時(shí)為減函數(shù),時(shí),,此時(shí)為增函數(shù),所以;因?yàn)楹瘮?shù)的值域?yàn)?,所以,解?故答案為:1.例題4.(2023春·上海虹口·高二上外附中??茧A段練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上的最大值為28,則實(shí)數(shù)的取值范圍為__________.【答案】【詳解】∵,∴,令=0,得=-3,=1,當(dāng)x變化時(shí)及的變化情況如下表.x(-∞,-3)-3(-3,1)1(1,+∞)+0-0+↗28↘-4↗當(dāng)x=-3時(shí),取極大值28;當(dāng)x=1時(shí),取極小值-4.而f(2)=3<f(-3)=28,如果在區(qū)間[k,2]上的最大值為28,則k≤-3.故答案為:k≤-3例題5.(2023春·安徽馬鞍山·高二馬鞍山二中校考期中)已知函數(shù),且滿足的導(dǎo)數(shù)的最小值為.(1)求值;(2)若函數(shù)在區(qū)間上的最大值與最小值的和為7,求值.【答案】(1)(2)【詳解】(1)∵,則的最小值為,由題意可得:.(2)由(1)可得:,則,令,解得或;令,解得;則在單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞增,且,,,,且,所以函數(shù)在區(qū)間上的最大值,最小值,又∵函數(shù)在區(qū)間上的最大值與最小值的和為7,則,解得.精練核心考點(diǎn)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(shí)數(shù)t的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】B【詳解】,當(dāng)或時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以函數(shù)在,上遞增函數(shù),在上遞減函數(shù),故時(shí)函數(shù)有極大值,且,所以當(dāng)函數(shù)在上有最大值,則且,即,解得.故選:B.2.(多選)(2023·高二??颊n時(shí)練習(xí))已知函數(shù)的最大值為3,最小值為,則的值可能為(
)A. B. C. D.【答案】AC【詳解】由題意可得:,,當(dāng)時(shí),則,顯然不合題意,舍去;當(dāng)時(shí),令,而,則,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,即,故,解得,則;當(dāng)時(shí),令,而,則,故在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,且,即,故,解得,則;綜上所述:或.故選:AC.3.(2023春·河南商丘·高二商丘市實(shí)驗(yàn)中學(xué)校聯(lián)考期中)若函數(shù)在區(qū)間上存在最大值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是______.【答案】【詳解】因?yàn)椋?,由,得或,則在區(qū)間和上單調(diào)遞增,由,得,則在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以在處取得極大值,在處取得極小值,要使函數(shù)在區(qū)間上存在最大值,又,則,解得,即實(shí)數(shù)的取值范圍是.故答案為:4.(2023春·安徽合肥·高二校聯(lián)考階段練習(xí))若函數(shù)在區(qū)間上存在最大值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是__________.【答案】【詳解】由得,當(dāng)或時(shí),;當(dāng)時(shí),,即在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故為函數(shù)的極大值點(diǎn),且,令,則或,故要使函數(shù)在區(qū)間上存在最大值,即時(shí)函數(shù)取最大值,需滿足,故答案為:5.(2023春·江蘇蘇州·高二??茧A段練習(xí))已知函數(shù).(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若函數(shù)在上的最小值是,求的值.【答案】(1)答案見解析(2)【詳解】(1).當(dāng)時(shí),,則在上單調(diào)遞增;當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增;在上單調(diào)遞減.(2)由(1),若,則在上的最小值是,不合題意;若,由(1)可得在上單調(diào)遞增,則,不合題意;若,由(1)可得在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,則;若,由(1)可得在上單調(diào)遞減,則,不合題意.綜上可知:.題型八:重點(diǎn)考查極值,最值,單調(diào)性的綜合問題典型例題例題1.(2023·全國·高三專題練習(xí))設(shè)函數(shù),若函數(shù)無最小值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】A【詳解】由得,令,得,令,得或,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以當(dāng)時(shí),取得極小值,為,因?yàn)闊o最小值,所以,解得.故選:A例題2.(2023春·江蘇南京·高二??奸_學(xué)考試)若函數(shù)在區(qū)間上存在最小值,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【詳解】函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為,令,得或,故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則為極小值點(diǎn),為極大值點(diǎn).由在區(qū)間上存在最小值,可得,解得,此時(shí),因此實(shí)數(shù)m的取值范圍是,故選:D.例題3.(多選)(2023春·河南·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù)有兩個(gè)極值點(diǎn),且,則(
)A. B.C. D.的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對稱【答案】BCD【詳解】由題可得有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,所以,所以錯(cuò)誤;根據(jù)題意,為的兩個(gè)根,所以正確;因?yàn)?,且為的兩個(gè)根,所以由得或,由得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以成立,C正確;因?yàn)闉槠婧瘮?shù),所以關(guān)于對稱,所以關(guān)于對稱,D正確,故選:BCD.精練核心考點(diǎn)1.(多選)(2023春·吉林通化·高二梅河口市第五中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù)的定義域?yàn)椋瑢?dǎo)函數(shù)為,滿足,(e為自然對數(shù)的底數(shù)),且,則(
)A. B.C.在處取得極小值 D.無最大值【答案】AD【詳解】解:設(shè),則,可設(shè),則,解得,故,即,令,則,故在上單調(diào)遞增,∴,即,則,A正確;∵,令,解得,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,∴,在處取得極小值,無最大值,B、C均錯(cuò)誤,D正確.故選:AD.2.(多選)(2023春·江蘇南京·高二南京大學(xué)附屬中學(xué)??茧A段練習(xí))對于函數(shù),下列說法正確的有(
)A.在處取得極大值 B.在處取得最大值C.有兩個(gè)不同零點(diǎn) D.【答案】ABD【詳解】函數(shù)的導(dǎo)數(shù),令得,則當(dāng)時(shí),,函數(shù)為增函數(shù),當(dāng)時(shí),,函數(shù)為減函數(shù),則當(dāng)時(shí),函數(shù)取得極大值,極大值為,故A正確,由上述可知當(dāng)時(shí),函數(shù)的極大值即為最大值,且最大值為,故B正確,由,得,得,即函數(shù)只有一個(gè)零點(diǎn),故C錯(cuò)誤,由,所以,由時(shí),函數(shù)為減函數(shù),知,故成立,故D正確.故選:ABD.3.(2023·寧夏銀川·六盤山高級(jí)中學(xué)??家荒#┮阎瘮?shù)的極值點(diǎn)為,函數(shù)的最大值為,則(
)A. B. C. D.【答案】A【詳解】的定義域?yàn)?,在上單調(diào)遞增,且,,所
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