最新高考数学二轮复习讲义【讲通练透】 专题16 极值与最值
展开1、明确模拟练习的目的。不但检测知识的全面性、方法的熟练性和运算的准确性,更是训练书写规范,表述准确的过程。
2、查漏补缺,以“错”纠错。每过一段时间,就把“错题笔记”或标记错题的试卷有侧重的看一下。查漏补缺的过程也就是反思的过程,逐渐实现保强攻弱的目标。
3、严格有规律地进行限时训练。特别是强化对解答选择题、填空题的限时训练,将平时考试当作高考,严格按时完成,并在速度体验中提高正确率。
4、保证常规题型的坚持训练。做到百无一失,对学有余力的学生,可适当拓展高考中难点的训练。
5、注重题后反思总结。出现问题不可怕,可怕的是不知道问题的存在,在复习中出现的问题越多,说明你距离成功越近,及时处理问题,争取“问题不过夜”。
6、重视每次模拟考试的临考前状态的调整及考后心理的调整。以平和的心态面对高考。
专题16极值与最值
【考点预测】
知识点一:极值与最值
1.函数的极值
函数在点附近有定义,如果对附近的所有点都有,则称是函数的一个极大值,记作.如果对附近的所有点都有,则称是函数的一个极小值,记作.极大值与极小值统称为极值,称为极值点.
求可导函数极值的一般步骤
(1)先确定函数的定义域;
(2)求导数;
(3)求方程的根;
(4)检验在方程的根的左右两侧的符号,如果在根的左侧附近为正,在右侧附近为负,那么函数在这个根处取得极大值;如果在根的左侧附近为负,在右侧附近为正,那么函数在这个根处取得极小值.
注①可导函数在点处取得极值的充要条件是:是导函数的变号零点,即,且在左侧与右侧,的符号导号.
②是为极值点的既不充分也不必要条件,如,,但不是极值点.另外,极值点也可以是不可导的,如函数,在极小值点是不可导的,于是有如下结论:为可导函数的极值点;但为的极值点.
2.函数的最值
函数最大值为极大值与靠近极小值的端点之间的最大者;函数最小值为极小值与靠近极大值的端点之间的最小者.
导函数为
(1)当时,最大值是与中的最大者;最小值是与中的最小者.
(2)当时,最大值是与中的最大者;最小值是与中的最小者.
一般地,设是定义在上的函数,在内有导数,求函数在上的最大值与最小值可分为两步进行:
(1)求在内的极值(极大值或极小值);
(2)将的各极值与和比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
注①函数的极值反映函数在一点附近情况,是局部函数值的比较,故极值不一定是最值;函数的最值是对函数在整个区间上函数值比较而言的,故函数的最值可能是极值,也可能是区间端点处的函数值;②函数的极值点必是开区间的点,不能是区间的端点;
③函数的最值必在极值点或区间端点处取得.
【方法技巧与总结】
(1)若函数在区间D上存在最小值和最大值,则
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
不等式在区间D上恒成立;
(2)若函数在区间D上不存在最大(小)值,且值域为,则
不等式在区间D上恒成立.
不等式在区间D上恒成立.
(3)若函数在区间D上存在最小值和最大值,即,则对不等式有解问题有以下结论:
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
不等式在区间D上有解;
(4)若函数在区间D上不存在最大(小)值,如值域为,则对不等式有解问题有以下结论:
不等式在区间D上有解
不等式在区间D上有解
(5)对于任意的,总存在,使得;
(6)对于任意的,总存在,使得;
(7)若存在,对于任意的,使得;
(8)若存在,对于任意的,使得;
(9)对于任意的,使得;
(10)对于任意的,使得;(11)若存在,总存在,使得
(12)若存在,总存在,使得.
【题型归纳目录】
题型一:求函数的极值与极值点
题型二:根据极值、极值点求参数
题型三:求函数的最值(不含参)
题型四:求函数的最值(含参)
题型五:根据最值求参数
题型六:函数单调性、极值、最值得综合应用
题型七:不等式恒成立与存在性问题
【典例例题】
题型一:求函数的极值与极值点
例1.(2022·江西·上饶市第一中学模拟预测(文))已知函数.
当时,求函数的极值;
例2.(2022·湖北·襄阳四中模拟预测)设.
(1)求在上的极值;
(2)若对,,都有成立,求实数的取值范围.
例3.(2022·天津市咸水沽第一中学模拟预测)已知函数……自然对数底数).
(1)当时,求函数f(x)的单调区间;
(2)当时,
(i)证明:存在唯一的极值点:(ii)证明:
例4.(2022·江西师大附中三模(理))已知函数为的导函数.
(1)判断函数在区间上是否存在极值,若存在,请判断是极大值还是极小值;若不存在,说明理由;
(2)求证:函数在区间上只有两个零点.
例5.(2022·江苏苏州·模拟预测)函数.
(1)求函数在上的极值;
(2)证明:有两个零点.
【方法技巧与总结】
1.因此,在求函数极值问题中,一定要检验方程根左右的符号,更要注意变号后极大值与极小值是否与已知有矛盾.
2.原函数出现极值时,导函数正处于零点,归纳起来一句话:原极导零.这个零点必须穿越轴,否则不是极值点.判断口诀:从左往右找穿越(导函数与轴的交点);上坡低头找极小,下坡抬头找极大.
题型二:根据极值、极值点求参数
例6.(2022·四川·绵阳中学实验学校模拟预测(文))若函数在处有极值10,则( )
A.6B.C.或15D.6或
例7.(2022·江苏南通·模拟预测)已知函数在处取极小值,且的极大值为4,则( )
A.-1B.2C.-3D.4
例8.(2022·四川绵阳·二模(文))若是函数的极大值点,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
例9.(2022·河南·模拟预测(文))已知函数的极值为,则( )
A.eB.C.D.
例10.(2022·河南·高三阶段练习(文))若函数在上无极值,则实数的取值范围( )
A.B.
C.D.
例11.(2022·四川省南充高级中学高三阶段练习(理))已知函数在处取得极值0,则( )
A.2B.7C.2或7D.3或9
例12.(2022·全国·高三专题练习)函数在内有极值,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
例13.(2022·陕西·西北工业大学附属中学模拟预测(理))已知函数,若是的极小值点,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
例14.(2022·全国·高三专题练习)已知函数在区间上既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是( )
A.B.C.D.
例15.(2022·全国·高三专题练习)函数在上无极值,则m=______.
例16.(2022·吉林长春·模拟预测(文))已知函数,.(1)当时,过做函数的切线,求切线方程;
(2)若函数存在极值,求极值的取值范围.
例17.(2022·北京市第十二中学三模)已知函数.
(1)当时,求函数的单调递增区间;
(2)设函数,若在上存在极值,求a的取值范围.
例18.(2022·天津·耀华中学二模)已知函数.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)若存在两个极小值点,求实数的取值范围.
例19.(2022·河北·石家庄二中模拟预测)已知函数.
(1)当时,证明:当时,;
(2)若,函数在区间上存在极大值,求a的取值范围.
题型三:求函数的最值(不含参)
例20.(2022·江苏徐州·模拟预测)函数的最小值为_____________.
例21.(2022·全国·高三专题练习)函数的最小值为______.
例22.(2022·四川·模拟预测(文))对任意,存在,使得,则的最小值为_________.
例23.(2022·河南郑州·三模(文))在区间上的最小值是( )A.B.1C.D.
例24.(2022·全国·高三专题练习)函数的最大值为( )
A.B.C.D.
例25.(2022·全国·高三专题练习)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数在的最小值.
例26.(2022·山东·临沭县教育和体育局高二期中)已知函数是的一个极值点.
(1)求b的值;
(2)当时,求函数的最大值.
题型四:求函数的最值(含参)
例27.(2022·北京通州·高二期中)已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)求函数在区间上的最小值.
例28.(2022·河南·高二阶段练习(理))已知函数f(x)=x-mlnx-m.
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若函数f(x)有最小值g(m),证明:g(m) 在上恒成立.
例29.(2021·江苏·高二单元测试)已知函数.
(1)讨论的单调性;
(2)当时,求在区间上的最大值.
题型五:根据最值求参数
例30.(2022·河北·模拟预测)已知,函数在上的最小值为1,则__________.
例31.(2022·山西运城·模拟预测(理))已知函数,若函数在上存在最小值.则实数的取值范围是________.
例32.(2022·浙江湖州·高三期末)若函数存在最小值,则实数a的取值范围是___________.
例33.(2022·陕西·模拟预测(理))若函数在区间上有最大值,则实数的取值范围是_________.
题型六:函数单调性、极值、最值得综合应用
例34.(2022·全国·高三专题练习(理))已知函数f(x)=ex+ax·sinx.
(1)求y=f(x)在x=0处的切线方程;
(2)当a=-2时,设函数g(x)=,若x0是g(x)在(0,π)上的一个极值点,求证:x0是函数
g(x)在(0,π)上的唯一极小值点,且e-2
(1)讨论函数的单调性;
(2)若有且只有一个极值点,求a的取值范围.
例36.(2022·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测)已知函数.
(1)当时,求函数的极值点;
(2)当时,试讨论函数的零点个数.
例37.(2022·北京市十一学校高三阶段练习)已知函数
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)判断函数的极值点的个数,并说明理由.
例38.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)证明:存在唯一极大值点,且.
例39.(2022·全国·模拟预测(文))已知函数.
(1)证明:存在唯一的极值点;
(2)m为整数,,求m的最大值.
题型七:不等式恒成立与存在性问题
例40.(2022·辽宁·二模)若关于x的不等式恒成立,则实数a的取值范围为___________.
例41.(2022·北京·景山学校模拟预测)已知函数.(1)当时,求的极值;
(2)若对任意的,恒成立,求实数a的取值范围.
例42.(2022·新疆克拉玛依·三模(文))已知函数,.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)若对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
例43.(2022·陕西·西北工业大学附属中学模拟预测(文))已知函数.
(1)求函数的单调区间;
(2)若对、,使恒成立,求a的取值范围.
例44.(2022·内蒙古赤峰·三模(文))已知函数.
(1)求的最小值;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
【方法技巧与总结】
在不等式恒成立或不等式有解条件下求参数的取值范围,一般利用等价转化的思想其转化为函数的最值或值域问题加以求解,可采用分离参数或不分离参数法直接移项构造辅助函数.
【过关测试】
一、单选题
1.(2022·全国·哈师大附中模拟预测(文))已知是函数的一个极值点,则的值是( )
A.1B.C.D.
2.(2022·宁夏·吴忠中学三模(理))下列函数中,既是奇函数又存在极值的是( )
A.B.C.D.
3.(2022·河南新乡·二模(文))已知,函数的极小值为,则( )
A.B.1C.D.
4.(2022·内蒙古包头·一模(理))设 ,若为函数的极小值点,则( )
A.B.C.D.
5.(2022·河南·模拟预测(文))当时,函数取得最小值,则( )
A.B.1C.D.2
6.(2022·四川凉山·三模(理))函数,若在上有最小值,则实数a的取值范围是( )
A.B.C.D.
7.(2016·天津市红桥区教师发展中心高三学业考试)已知函数,a为实数,,则在上的最大值是( )
A.B.1C.D.
8.(2022·宁夏·高三阶段练习(文))若函数在区间上存在最小值,则实数的取值范围为( )
A.B.
C.D.
二、多选题
9.(2022·重庆·三模)已知函数(e为自然对数的底数,),则关于函数,下列结论正确的是( )
A.有2个零点B.有2个极值点C.在单调递增D.最小值为110.(2022·湖北·宜城市第一中学高三阶段练习)已知.则下列说法正确的有( )
A.函数有唯一零点
B.函数的单调递减区间为
C.函数有极大值
D.若关于x的方程有三个不同的根.则实数a的取值范围是
11.(2022·福建省德化第一中学模拟预测)设函数的定义域为,是的极大值点,以下结论一定正确的是( )
A.,B.是的极大值点
C.是的极小值点D.是的极小值点
12.(2022·全国·模拟预测)已知函数的图象关于直线对称,则下列说法正确的是( )
A.B.在上单调递增
C.为的极小值点D.仅有两个零点
三、填空题
13.(2022·全国·高三专题练习)函数在上无极值,则m=______.
14.(2022·天津河西·二模)若函数在处取得极值,则____________.
15.(2022·湖南·长郡中学高三阶段练习)函数的极值点为___________.
16.(2022·全国·高三专题练习)已知函数则下列命题正确的有:___________.
①若有两个极值点,则或
②若有极小值点,则
③若有极大值点,则
④使连续的a有3个取值
四、解答题17.(2021·四川省叙永第一中学校高三阶段练习(文))已知函数在与时,都取得极值.
(1)求,的值;
(2)若,求的单调增区间和极值.
18.(2022·河南郑州·高三阶段练习(文))已知函数.
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若在处取得极值,求的单调区间及其最大值与最小值.
19.(2022·陕西·武功县普集高级中学高三期末(文))已知函数.
(1)若,求函数的极值;
(2)若函数在上单调递增,求a的取值范围.
20.(2022·全国·高三专题练习)已知函数在上有两个极值点,,且.
(1)求实数a的取值范围;
(2)证明:当时,.
21.(2022·北京·人大附中三模)设函数.
(1)若曲线在点处的切线与轴平行,求;
(2)若在处取得极大值,求的取值范围.
22.(2022·浙江嘉兴·模拟预测)已知函数.(注:是自然对数的底数)
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若只有一个极值点,求实数a的取值范围;
(3)若存在,对与任意的,使得恒成立,求的最小值.
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