第11讲 导数与函数的极值、最值-【寒假讲义】高二数学寒假讲义练习(人教B版 选择性必修三)
展开1.借助函数图像,了解函数在某点取得极值的必要和充分条件.
2.会用导数求函数的极大值、极小值.
3.会求闭区间上函数的最大值、最小值.
【知识导航】
1.函数的极值
一般地,设函数f(x)在x0处可导,且f′(x0)=0.
(1)如果对于x0左侧附近的任意x,都有_______;对于x0右侧附近的任意x,都有_______,那么此时x0是f(x)的极大值点.
(2)如果对于x0左侧附近的任意x,都有_______;对于x0右侧附近的任意x,都有_______,那么此时x0是f(x)的极小值点.
(3)如果f′(x)在x0的左侧附近与右侧附近均为正号(或均为负号),则x0一定不是y=f(x)的极值点.
(4)极小值点、极大值点统称为_______,极小值和极大值统称为_______.
2.函数的最大(小)值
(1)函数f(x)在[a,b]上的最值
如果函数y=f(x)的定义域为[a,b]且存在最值,函数y=f(x)在(a,b)内可导,那么函数的最值点要么是区间端点a或b,要么是极值点.
(2)求y=f(x)在区间[a,b]上的最大(小)值的步骤:
①求函数y=f(x)在区间(a,b)上的_______;
②将函数y=f(x)的各极值与端点处的函数值_______比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.
1.求最值时,应注意极值点和所给区间的关系,关系不确定时,需要分类讨论,不可想当然认为极值就是最值.
2.函数最值是“整体”概念,而函数极值是“局部”概念,极大值与极小值之间没有必然的大小关系.
【知识预习】
考点一:由导数求函数的极值和最值
1.函数有( )
A.极大值为5,无极小值B.极小值为,无极大值
C.极大值为5,极小值为D.极大值为5,极小值为
2.已知函数,则( )
A.函数的极大值为,无极小值B.函数的极小值为,无极大值
C.函数的极大值点为,无极小值点D.函数的极小值点为,无极大值点
3.已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的极小值为B.的极大值为
C.在区间上单调递增D.在区间上单调递减
4.函数的极大值为( )
A.2B.C.10D.
5.关于函数极值的判断,正确的是( )
A.x=1时,y极大值=0
B.x=e时,y极大值=
C.x=e时,y极小值=
D.时,y极大值=
考点二:函数图像与极值、最值关系
6.如图是函数的导函数的图象,给出下列命题:
①x=-2是函数的极值点;
②x=1是函数的极值点;
③的图象在处切线的斜率小于零;
④函数在区间上单调递增.
则正确命题的序号是( )
A.①②B.②④C.②③D.①④
7.如图是的导数的图象,则下面判断正确的是( )
A.在内是增函数
B.在内是减函数
C.在时取得极小值
D.当时取得极大值
8.如图是函数的导函数的图象,则函数的极小值点的个数为( )
A.0B.1C.2D.3
9.已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.函数在上是增函数
B.是函数的极小值点
C.
D.
10.已知函数的导函数的图象如图所示,那么( )
A.函数在上不单调
B.函数在的切线的斜率为0
C.是函数的极小值点
D.是函数的极大值点
考点三:极值、最值含参问题的讨论
11.已知函数的最小值为-1,则实数a=( )
A.-1B.0C.1D.2
12.若函数在上的最小值为,则a的值为( )
A.0B.1C.D.
13.若函数有最小值,则实数的取值范围为( )
A.B.C.D.
14.已知函数在区间上有最小值,则实数的取值范围是( )
A.B.
C.D.
15.函数在区间上有最大值,则m的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【对点训练】
一、单选题
1.已知函数的导函数则的极值点的个数为( )
A.0B.1C.2D.3
2.若函数在处有极值,则( )
A.B.
C.D.a不存在
3.已知是函数的导函数,函数的图象如图所示,则的极大值点为( )
A.B.C.D.
4.若是函数的极值点,则的值是( )
A.B.0C.1D.
5.某箱子的体积V与底面边长x的关系为,则当箱子的体积最大时,箱子的底面边长为( )
A.30B.40C.50D.55
6.已知函数,则( )
A.函数的极大值为,无极小值B.函数的极小值为,无极大值
C.函数的极大值为0,无极小值D.函数的极小值为0,无极大值
7.若对任意的 ,,且,都有,则m的最小值是( )
A.B. C.1D.
8.函数的图像如图所示,则关于函数的说法正确的是( )
A.函数有3个极值点
B.函数在区间上是增加的
C.函数在区间上是增加的
D.当时,函数取得极大值
二、多选题
9.已知函数,则( )
A.有两个极值点B.直线是曲线的切线
C.有一个零点D.过点与曲线相切的直线有且只有1条
10.已知函数,则( )
A.恒成立B.是上的减函数
C.在得到极大值D.在区间内只有一个零点
三、填空题
11.函数的极大值与极小值分别为和,则____.
12.函数的导函数的图像如图所示,给出下列命题:
①是函数的极值点;
②是函数的最小值点;
③在区间上严格增;
④在处切线的斜率小于零.
以上正确命题的序号是______.
四、解答题
13.已知函数在处取得极值.
(1)求实数的值;
(2)求函数在上的最大值和最小值.
14.已知函数.
(1)当时,求函数在上的最大值和最小值;
(2)若函数在区间内存在极小值,求实数的取值范围.
15.已知.
(1)若有最值,求实数a的取值范围;
(2)若当时,,求实数a的取值范围.
【提升作业】
一、单选题
1.已知函数有两个极值点,则实数的取值范围是( )
A.B.
C.D.
2.已知,函数的导函数为.下列说法正确的是( )
A.B.函数的严格增区间为
C.的极大值为D.方程有两个不同的解
3.已知函数在区间恰有3个极值点,2个零点,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
4.已知函数的导函数的图象如图所示,则下列关于函数的表述,不正确的是( )
A.在上为减函数B.在上为增函数
C.在处取极小值D.在处取极小值
5.已知函数,则下列结论正确的为( )
A.是的极小值点B.是的极大值点
C.的最小值为D.的最大值为3
二、填空题
6.已知函数存在极值点,则实数a的取值范围是_____________.
7.若不等式(其中是自然对数的底数)对恒成立,则实数的取值范围为________
三、解答题
8.求函数.
(1)求函数的单调区间和极值;
(2)求在区间上的最值.
9.已知函数.
(1)证明:当a=1时,;
(2)若是f(x)的极小值点,求a的取值范围.
10.已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的最小值;
(3)求函数的零点个数,并说明理由.
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