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备战2025年高考数学一轮专题复习全套考点突破和专题检测专题13导数的应用--函数的极值问题5题型分类练习(原卷版+解析)
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这是一份备战2025年高考数学一轮专题复习全套考点突破和专题检测专题13导数的应用--函数的极值问题5题型分类练习(原卷版+解析),共93页。试卷主要包含了函数的极值等内容,欢迎下载使用。
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.
一、单选题
1.(2024·全国)若是函数的极值点,则的极小值为.
A.B.C.D.
2.(2024高二下·安徽亳州·期末)设函数一定正确的是( )
A.B.
C.D.
3.(2024高三上·全国·单元测试)设,若为函数的极大值点,则( )
A.B.C.D.
4.(2024高三·全国·课后作业)已知函数f(x)=x(lnx-ax)有两个极值点,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0)B.C.(0,1)D.(0,+∞)
5.(2024·吉林通化·模拟预测)已知函数在区间上的最大值为k,则函数在上( )
A.有极大值,无最小值B.无极大值,有最小值
C.有极大值,有最大值D.无极大值,无最大值
6.(2024高二下·河北秦皇岛·期末)已知是函数的导函数,若函数的图象大致如图所示,则极值点的个数为( )
A.1B.2C.3D.4
7.(2024高三上·陕西渭南·阶段练习)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.是函数的极小值点
B.是函数的极大值点
C.函数在上单调递增
D.函数在处的切线斜率小于零
8.(2024·陕西)对二次函数(为非零整数),四位同学分别给出下列结论,其中有且仅有一个结
论是错误的,则错误的结论是
A.是的零点B.1是的极值点
C.3是的极值D.点在曲线上
9.(2024高三上·陕西汉中·阶段练习)已知函数,则的极小值为( )
A.B.C.D.
10.(2024高三·全国·专题练习)函数的大致图像如图所示,,是函数的两个极值点,则等于( )
A.B.C.D.
11.(2024高二下·吉林长春·阶段练习)已知实数成等比数列,且曲线的极大值点为,极大值为,则等于( )
A.2B.C.D.1
12.(2024高二下·新疆昌吉·期末)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
13.(2024高二下·全国·期中)已知函数的导函数的图像如图所示,则下列结论正确的是( )
A.是的极小值点B.是的极小值点
C.在区间上单调递减D.曲线在处的切线斜率小于零
14.(2024高三上·湖北武汉·阶段练习)若函数存在一个极大值与一个极小值满足,则至少有( )个单调区间.
A.3B.4C.5D.6
15.(2024高三·全国·专题练习)已知定义在R上的函数f(x),其导函数的大致图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.
B.函数在x=c处取得最大值,在处取得最小值
C.函数在x=c处取得极大值,在处取得极小值
D.函数的最小值为
16.(2024·全国·模拟预测)已知函数的导函数为,则“在上有两个零点”是“在上有两个极值点”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件
二、多选题
17.(2024·全国·模拟预测)设函数在R上可导,其导函数为,且函数的图像如图所示,则下列结论中一定成立的是( )
A.有两个极值点B.为函数的极大值
C.有两个极小值D.为的极小值
18.(2024·全国)已知函数的定义域为,,则( ).
A.B.
C.是偶函数D.为的极小值点
19.(2024·全国)若函数既有极大值也有极小值,则( ).
A.B.C.D.
20.(江西省丰城中学2024届高三上学期入学考试数学试题)如图所示是的导数的图象,下列结论中正确的有( )
A.的单调递增区间是
B.是的极小值点
C.在区间上是减函数,在区间上是增函数
D.是的极小值点
21.(2024·湖北武汉·模拟预测)已知函数和的图像都是上连续不断的曲线,如果,当且仅当时,那么下列情形可能出现的是( )
A.1是的极大值,也是的极大值B.1是的极大值,也是的极小值
C.1是的极小值,也是的极小值D.1是的极小值,也是的极大值
22.(2024高二下·福建厦门·期末)函数的导函数的图象如图所示,则( )
A.在区间上单调递减
B.在处取得极大值
C.在区间上有2个极大值点
D.在处取得最大值
23.(2024高三上·广西百色·阶段练习)函数的两个极值点分别是,则下列结论正确的是( )
A.B.
C.D.
24.(2024·全国)已知函数,则( )
A.有两个极值点B.有三个零点
C.点是曲线的对称中心D.直线是曲线的切线
25.(2024高三上·福建莆田·阶段练习)已知函数,则下列说法中正确的是( )
A.在上有两个极值点B.在处取得最小值
C.在处取得极小值D.函数在上有三个不同的零点
26.(2024高三上·福建福州·阶段练习)函数的导函数的图像如图所示,则下列结论正确的是( )
A.为函数的零点B.为函数的极小值点
C.函数在上单调递减D.是函数的最大值
三、填空题
27.(2024高三·全国·专题练习)函数的极大值点和极大值分别为 ,
28.(2024·全国)已知和分别是函数(且)的极小值点和极大值点.若,则a的取值范围是 .
29.(2024高三·全国·专题练习)函数 的极大值为 ;极小值为 .
30.(2024高二下·陕西渭南·期末)已知函数,在时有极大值,则的极大值为
31.(2024高三上·贵州遵义·阶段练习)函数的极值点的个数为 .
32.(安徽省池州市贵池区2023-2024学年高二下学期期中考试数学试题)已知函数在时有极值为0,则 .
33.(2024高三上·新疆伊犁·阶段练习)已知函数有两个极值点,则的取值范围为 .
四、解答题
34.(2024·北京)设函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求的值;
(2)设函数,求的单调区间;
(3)求的极值点个数.
35.(2024高二下·福建龙岩·期中)设函数f(x)=x3+bx2+cx(x∈R),已知g(x)=f(x)﹣f′(x)是奇函数
(1)求b、c的值.
(2)求g(x)的单调区间与极值.
36.(2007·安徽)设函数,其中.将的最小值记为.
(1)求的表达式;
(2)讨论在区间内的单调性并求极值.
37.(2024·山东)设函数,其中.证明:当时,函数没有极值点;当时,函数有且只有一个极值点,并求出极值.
38.(2024·福建)已知函数的图象过点,且函数的图象关于轴对称.
(1)求的值及函数的单调区间;
(2)若,求函数在区间内的极值.
39.(2024高三上·辽宁大连·阶段练习)已知函数,.
(1)当时,求函数的图象在点处的切线方程;
(2)求函数的极值.
40.(2024高二下·湖南长沙·期中)设函数f(x)=2x3-3(a-1)x2+1,其中a≥1,
(1)求f(x)的单调区间;(2)求f(x)的极值.
41.(2024·全国)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)是否存在a,b,使得曲线关于直线对称,若存在,求a,b的值,若不存在,说明理由.
(3)若在存在极值,求a的取值范围.
42.(2024·北京)设函数.
(Ⅰ)若曲线在点处的切线斜率为0,求a;
(Ⅱ)若在处取得极小值,求a的取值范围.
43.(2024高三上·重庆沙坪坝·阶段练习)已知函数,.
(1)当时,求在上的值域;
(2)若的极大值为4,求实数的值.
44.(2024·北京)设函数=[].
(1)若曲线在点(1,)处的切线与轴平行,求;
(2)若在处取得极小值,求的取值范围.
45.(2024高三上·湖南·开学考试)已知函数,.
(1)当时,求曲线在处的切线方程;
(2)若存在极值点,且,求的值,并分析是极大值点还是极小值点.
46.(2024·广东)设,集合
(1)求集合D(用区间表示)
(2)求函数在D内的极值点.
47.(2024·湖北)设函数在处取得极值,试用表示和,并求的单调区间.
48.(2024·重庆)已知函数在处取得极值.
确定a的值;
若,讨论的单调性.
49.(2024高三上·辽宁沈阳·阶段练习)函数,,已知和分别是函数的极大值点和极小值点.
(1)求实数的取值范围;
(2)求的取值范围.
50.(2024高二下·重庆长寿·期中)已知函数.
(1)设为偶函数,当时,,求曲线在点处的切线方程;
(2)设,求函数的极值.
51.(2024高二下·甘肃白银·阶段练习)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)当时,求函数的单调区间和极值;
52.(2024高三上·江苏南京·开学考试)已知函数,其中.
(1)若,证明:;
(2)设函数,若为的极大值点,求a的取值范围.
53.(2024高三上·重庆·阶段练习)已知函数.
(1)当时,求的单调区间;
(2)若是的极大值点,求的取值范围.
54.(2024高三上·贵州·开学考试)定义函数,其中.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)证明:在区间上,有且只有两个不同的极值点.
55.(2024高三上·北京西城·开学考试)已知函数,.
(1) , ;
(2)的极小值点为 ,极小值为 ;
(3)的极大值点为 ,极大值为 ;
(4)画出函数的图象草图:
(5)若方程恰好有2个解,则实数 ;
(6)若在上单调,则实数的取值范围是 ;
(7)若函数存在极值,则极值点的个数可能为 个
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(一)
函数极值、极值点的辨识
解答此类问题要先搞清楚所给的图象是原函数还是导函数的,对于导函数的图象,重点考查在哪个区间上为正,哪个区间上为负,在哪个点处与x轴相交,在该点附近的导数值是如何变化的,若是由正值变为负值,则在该点处取得极大值;若是由负值变为正值,则在该点处取得极小值.
题型1:函数极值、极值点的辨识
1-1.(2024·辽宁)设函数满足则时,
A.有极大值,无极小值B.有极小值,无极大值
C.既有极大值又有极小值D.既无极大值也无极小值
1-2.(2024高三·全国·专题练习)已知e为自然对数的底数,设函数,则.
A.当k=1时,f(x)在x=1处取到极小值B.当k=1时,f(x)在x=1处取到极大值
C.当k=2时,f(x)在x=1处取到极小值D.当k=2时,f(x)在x=1处取到极大值
1-3.(2024·陕西)设函数f(x)=+lnx ,则 ( )
A.x=为f(x)的极大值点B.x=为f(x)的极小值点
C.x=2为 f(x)的极大值点D.x=2为 f(x)的极小值点
题型2:函数(导函数)的图象与极值(点)关系
2-1.(2024·重庆)设函数在R上可导,其导函数为 ,且函数的图像如题(8)图所示,则下列结论中一定成立的是
A.函数有极大值 和极小值
B.函数有极大值 和极小值
C.函数有极大值 和极小值
D.函数有极大值 和极小值
2-2.(2024高二下·黑龙江鹤岗·期中)函数的定义域为,导函数在内的图像如图所示,则函数在内极小值点的个数是( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
2-3.(2024高二上·陕西汉中·期末)定义在区间上的函数的导函数的图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.函数在区间上单调递增
B.函数在区间上单调递减
C.函数在处取得极大值
D.函数在处取得极大值
2-4.(2024高三上·四川自贡·阶段练习)已知函数的定义域为,导函数在内的图像如图所示,则函数在内的极小值有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
(二)
求已知函数的极值、极值点
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.
注:(1)可导函数y=f(x)在点x0处取得极值的充要条件是f ′(x0)=0,且在x0左侧与右侧f ′(x)的符号不同;
(2)若f(x)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在某区间上单调增或减的函数没有极值.
题型3:求已知函数的极值、极值点
3-1.(2024·重庆)设函数,其中在,曲线在点处的切线垂直于轴
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)求函数极值.
3-2.(2024高二下·重庆巫溪·期中)已知函数.
(1)若曲线在点处的切线与x轴平行,求a的值;
(2)求函数的极值.
3-3.(2024高三·全国·专题练习)已知函数.求的极值;
3-4.(2024·广西南宁·一模)设函数,,为的导函数.
(1)当时,过点作曲线的切线,求切点坐标;
(2)若,,且和的零点均在集合中,求的极小值.
3-5.(2024·河北·模拟预测)已知函数.
(1)证明:当时,有唯一的极值点为,并求取最大值时的值;
(2)当时,讨论极值点的个数.
(三)
根据函数的极值、极值点求参数
根据函数的极值(点)求参数的两个要领:①列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解;②验证:求解后验证根的合理性.本题中第二问利用对称性求参数值之后也需要进行验证.
题型4:根据函数的极值求参数
4-1.(2024高三上·四川绵阳·阶段练习)已知函数.
(1)若在上存在单调减区间,求实数的取值范围;
(2)若在区间上有极小值,求实数的取值范围.
4-2.(2024·湖南·模拟预测)已知函数在处取得极大值4,则( )
A.8B.C.2D.
4-3.(2024高三下·贵州·阶段练习)已知函数在处取得极小值,则实数的取值范围为( )
A.B.C.D.
4-4.(2024·陕西商洛·三模)若函数无极值,则的取值范围为( )
A.B.
C.D.
4-5.(2024高三下·湖南长沙·阶段练习)函数在区间上存在极值,则的最大值为( )
A.2B.3C.4D.5
题型5:根据函数的极值点求参数
5-1.(2024高三上·辽宁鞍山·阶段练习)已知函数为实数.
(1)时,求的极小值点;
(2)若是的极小值点,求的取值范围.
5-2.(2024高三上·河南洛阳·开学考试)已知函数
(1)若,求曲线在点处的切线方程;
(2)若是的极大值点,求的取值范围.
5-3.(2024高三上·安徽阜阳·阶段练习)已知函数.
(1)若,求函数的单调区间;
(2)若函数存在唯一的极值点,求实数a的取值范围.
5-4.(2024高二下·江苏南通·期末)若x=a是函数的极大值点,则a的取值范围是( )
A.B.C.D.
5-5.(2024高三下·江苏南京·开学考试)已知函数有两个极值点,则实数a的取值范围( )
A.B.
C.D.
专题13 导数的应用--函数的极值问题5题型分类
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.
一、单选题
1.(2024·全国)若是函数的极值点,则的极小值为.
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】由题可得,
因为,所以,,故,
令,解得或,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以的极小值为,故选A.
【名师点睛】(1)可导函数y=f(x)在点x0处取得极值的充要条件是f ′(x0)=0,且在x0左侧与右侧f ′(x)的符号不同;
(2)若f(x)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在某区间上单调增或减的函数没有极值.
2.(2024高二下·安徽亳州·期末)设函数一定正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【详解】对于A选项函数的极大值不一定是函数的最大值,所以错;对于B中的是将的图象关于y轴对称,所以是其极大值点,错误;对于C中的是将的图象关x轴对称,所以才是其极小值点,错误;而对于D中的是将的图象关原点对称,故是其极小值点,正确.
故选D.
3.(2024高三上·全国·单元测试)设,若为函数的极大值点,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】
先考虑函数的零点情况,注意零点左右附近函数值是否变号,结合极大值点的性质,对进行分类讨论,画出图象,即可得到所满足的关系,由此确定正确选项.
【详解】若,则为单调函数,无极值点,不符合题意,故.
有和两个不同零点,且在左右附近是不变号,在左右附近是变号的.依题意,a为函数的极大值点,在左右附近都是小于零的.
当时,由,,画出的图象如下图所示:
由图可知,,故.
当时,由时,,画出的图象如下图所示:
由图可知,,故.
综上所述,成立.
故选:D
【点睛】本小题主要考查三次函数的图象与性质,利用数形结合的数学思想方法可以快速解答.
4.(2024高三·全国·课后作业)已知函数f(x)=x(lnx-ax)有两个极值点,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,0)B.C.(0,1)D.(0,+∞)
【答案】B
【详解】函数f(x)=x(lnx﹣ax),则f′(x)=lnx﹣ax+x(﹣a)=lnx﹣2ax+1,
令f′(x)=lnx﹣2ax+1=0得lnx=2ax﹣1,
函数f(x)=x(lnx﹣ax)有两个极值点,等价于f′(x)=lnx﹣2ax+1有两个零点,
等价于函数y=lnx与y=2ax﹣1的图象有两个交点,
在同一个坐标系中作出它们的图象(如图)
当a=时,直线y=2ax﹣1与y=lnx的图象相切,
由图可知,当0<a<时,y=lnx与y=2ax﹣1的图象有两个交点.
则实数a的取值范围是(0,).
故选B.
5.(2024·吉林通化·模拟预测)已知函数在区间上的最大值为k,则函数在上( )
A.有极大值,无最小值B.无极大值,有最小值
C.有极大值,有最大值D.无极大值,无最大值
【答案】D
【分析】利用导函数研究单调性,结合区间最值求得,进而判断在上的单调性,即可得答案.
【详解】由,则时,时,
所以在上递增,上递减,
而,在上的最大值为k,
所以,即,此时在上递减,且无极大值和最大值.
故选:D
6.(2024高二下·河北秦皇岛·期末)已知是函数的导函数,若函数的图象大致如图所示,则极值点的个数为( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】B
【分析】根据函数图象得到的取值情况,即可得到的单调性,即可得到极值点数.
【详解】由图可知,当时,,即在上单调递减;
当时,,即在上单调递增;
当时,,即在上单调递增;
当时,,即在上单调递减.
所以在处取得极小值,在处取得极大值,
故极值点的个数为.
故选:B
7.(2024高三上·陕西渭南·阶段练习)已知函数的导函数的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.是函数的极小值点
B.是函数的极大值点
C.函数在上单调递增
D.函数在处的切线斜率小于零
【答案】C
【分析】根据导函数图象,求得函数单调性,结合极值点定义,即可容易判断选择.
【详解】由图象得时,,时,,
故在单调递减,在单调递增,
故是函数的极小值点,即选项A、B错误,C正确;
对选项D:显然,故D错误.
故选:C.
8.(2024·陕西)对二次函数(为非零整数),四位同学分别给出下列结论,其中有且仅有一个结
论是错误的,则错误的结论是
A.是的零点B.1是的极值点
C.3是的极值D.点在曲线上
【答案】A
【详解】若选项A错误时,选项B、C、D正确,,因为是的极值点,是的极值,所以,即,解得:,因为点在曲线上,所以,即,解得:,所以,,所以,因为,所以不是的零点,所以选项A错误,选项B、C、D正确,故选A.
【考点定位】1、函数的零点;2、利用导数研究函数的极值.
9.(2024高三上·陕西汉中·阶段练习)已知函数,则的极小值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用导数求出函数极小值作答.
【详解】函数的定义域为,
求导得,
,,则由,得或,由,得,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,则当时,取得极小值,
所以函数的极小值为.
故选:A
10.(2024高三·全国·专题练习)函数的大致图像如图所示,,是函数的两个极值点,则等于( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】先根据图象求出函数的解析式,再求得,将已知条件,是函数的两个极值点转化为,是的两个根,再根据韦达定理求解即可.
【详解】因为函数的图像过原点,所以.
又,即,解得,
所以,则,
又,是函数的两个极值点,
所以,是的两个根,
所以,,
所以.
故选:C.
11.(2024高二下·吉林长春·阶段练习)已知实数成等比数列,且曲线的极大值点为,极大值为,则等于( )
A.2B.C.D.1
【答案】A
【分析】根据实数成等比数列,可得.利用导数研究函数的单调性与极值,进而得出结论.
【详解】因为实数成等比数列,所以,
由,得,
令,解得,
当或时,,当时,,
所以函数在上单调递减;函数在上单调递增;函数在上单调递减.
所以时,函数取得极小值,时,函数取得极大值.
因为曲线的极大值点为,极大值为,
所以,,即.
所以,所以,
故选:A.
12.(2024高二下·新疆昌吉·期末)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
【答案】D
【分析】根据导数的几何意义,与函数的单调性,极值点的关系,结合图象即可作出判断.
【详解】对于①,根据导函数图像可知,-2是导函数的零点,且-2的左右两侧导函数值符号异号,故-2是极值点,故①正确;
对于②,1不是极值点,因为1的左右两侧导函数符号一致,故②错误;
对于③,0处的导函数值即为此点的切线斜率显然为正值,故③错误;
对于④,导函数在恒大等于零,故为函数的增区间,故④正确.
故选:D
【点睛】根据导函数和原函数的关系很容易分析单调性,然后要注意对极值点的理解,极值点除了是导函数得解还一定要保证在导函数值在此点两侧异号.
13.(2024高二下·全国·期中)已知函数的导函数的图像如图所示,则下列结论正确的是( )
A.是的极小值点B.是的极小值点
C.在区间上单调递减D.曲线在处的切线斜率小于零
【答案】D
【分析】根据导函数图像,求得函数单调性,结合极值点定义,即可判断ABC选项,根据导数的定义和几何意义即判断D选项,从而得出答案.
【详解】由图像知,当或时,,单调递增,
当时,,单调递减,
所以在区间,内单调递增,在区间内单调递减,
是的极大值点,3是的极小值点,故ABC错误;
又因为,所以曲线在处切线斜率小于零,故D正确.
故选:D.
14.(2024高三上·湖北武汉·阶段练习)若函数存在一个极大值与一个极小值满足,则至少有( )个单调区间.
A.3B.4C.5D.6
【答案】B
【分析】根据单调性与极值之间的关系分析判断.
【详解】若函数存在一个极大值与一个极小值,则至少有3个单调区间,
若有3个单调区间,
不妨设的定义域为,若,其中可以为,可以为,
则在上单调递增,在上单调递减,(若定义域为内不连续不影响总体单调性),
故,不合题意,
若,则在上单调递减,在上单调递增,有,不合题意;
若有4个单调区间,
例如的定义域为,则,
令,解得或,
则在上单调递增,在上单调递减,
故函数存在一个极大值与一个极小值,且,满足题意,此时有4个单调区间,
综上所述:至少有4个单调区间.
故选:B.
15.(2024高三·全国·专题练习)已知定义在R上的函数f(x),其导函数的大致图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.
B.函数在x=c处取得最大值,在处取得最小值
C.函数在x=c处取得极大值,在处取得极小值
D.函数的最小值为
【答案】C
【分析】根据导函数的图象确定的单调性,从而比较函数值的大小及极值情况,对四个选项作出判断.
【详解】由题图可知,当时,,所以函数在上单调递增,
又a1,则当时,;
当时,.
所以在x=1处取得极小值.
若,则当时,,
所以.
所以1不是的极小值点.
综上可知,a的取值范围是.
方法二:.
(1)当a=0时,令得x=1.
随x的变化情况如下表:
∴在x=1处取得极大值,不合题意.
(2)当a>0时,令得.
①当,即a=1时,,
∴在上单调递增,
∴无极值,不合题意.
②当,即01满足题意.
(3)当a,则当x∈(,2)时,f ′(x)0.
所以f (x)0,当x0
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