1、5.3.2 函数的极值与最大(小)值判断函数的极值点与极值1(2021全国高二课时练习) 如图是f(x)的导函数f(x)的图象,则f(x)的极小值点的个数为()A1B2C3D42(2021广西昭平中学高二阶段练习(理)下列函数中,存在极值的函数为()ABCD3(2021山东广饶一中练习)已知在上连续,是的导函数,则是为函数极值点的()条件.A充要条件B充分不必要C必要不充分D既不充分也不必要4(2022重庆八中高二期末)(多选)函数的导函数的图象如图所示,则下列说法正确的有()A为函数的一个零点B为函数的一个极大值点C函数在区间上单调递增D是函数的最大值求函数的极值1(2022河南驻马店期末(
2、文)函数的极小值是_2(2021广西钦州一中高二期中(文)已知函数(1)求曲线在点处的切线方程;(2)求函数的单调区间和极值求函数的最值1(2021全国专题练习(理)已知函数在处有极值2(1)求,的值;(2)求函数在区间上的最值含参数问题1(2021江苏南京市宁海中学高二期中)已知函数在处有极值0,则的值为()A4B7C11D4或112(2021江苏高二专题练习)(1)若函数f(x)=ax3+bx-4在x=1处取得极值,且极值为0,求实数a,b的值;(2)已知函数f(x)=ax3-6ax2+b(a0),是否存在实数a,b使f(x)在区间-1,2上取得最大值3,最小值-29?若存在,求出a,b的
3、值;若不存在,请说明理由.3(2022全国高二课时练习)若函数既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是_4(2021湖北应城市第一高级中学高三阶段练习)已知方程对总有解,则实数的范围为_.导数的综合应用1(2021全国高三阶段练习(文)已知,()讨论的单调性;()若,证明:2(2022福建永泰高二期末)已知函数.(1)当时,求函数的极值;(2)若对,恒成立,求的取值范围.3(2022江西南昌高二期末(理)已知函数.(1)若,求函数的单调区间;(2)设存在两个极值点,且,若,求证:.巩固提升一、单选题1已知定义在上的函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是()A有极小值B有最大值C是奇函数D
4、是偶函数2函数有()A极大值点3B极小值点3C极大值点1D极小值点13函数在处有极值为,则的值为()ABCD4已知函数既有极大值,又有极小值,则实数a的取值范围是()ABCD5函数的部分图像大致为()ABCD6关于函数有下述四个结论:f(x)是偶函数f(x)在区间单调递增f(x)在有4个零点f(x)的最小值为-1其中所有正确结论的编号是()ABCD二、多选题7设函数f(x)的定义域为R,是f(x)的极大值点,以下结论一定正确的是()AB是的极大值点C是的极小值点D是的极小值点8已知,下列说法正确的是()A在处的切线方程为B的单调递减区间为C的极大值为D方程有两个不同的解9已知直线分别与函数和的
5、图象交于点,则下列说法正确的是()ABCD三、填空题10函数y在0,2上的最大值为_.11已知(a0,b0)在x=1处取得极值,则的最小值为_.12函数仅有一个零点,则实数的取值范围是_.四、解答题13设函数(1)求的值;(2)求的极大值14已知函数(1)求函数在区间上的最大值和最小值;(2)求出方程的解的个数15已知函数在与处都取得极值.(1)求a,b的值;(2)若对任意,不等式恒成立,求实数c的取值范围.16已知函数(1)讨论的单调性;(2)当时,证明参考答案:1A由导函数f(x)的图象知在x2处f(2)0,且其两侧导数符号为左正右负,x2是极大值;在x1处f(1)0,且其两侧导数符号为左
6、负右正,x1是极小值;在x3处f(2)0,且其两侧导数符号为左正右负,x2是极大值;所以f(x)的极小值点的个数为1,故选:A2DA:因为函数是实数集上的增函数,所以函数没有极值;B:因为函数是正实数集上的增函数,所以函数没有极值;C:因为函数在区间、上是减函数,所以函数没有极值;D:因为,所以该函数在上是增函数,在上是减函数,因此是函数的极小值点,符合题意,故选:D3C时,不一定是极值点,还需要在两侧的单调性不相同.是的极值点时,由于在上连续,所以.所以是为函数极值点的必要不充分条件.故选:C4BC由的导函数的图象可知,函数在、上单调递减,在、上单调递增,故当或时,取得极小值;当时,取得极大
7、值,故BC正确,AD错误.故选:BC.求函数的极值12由题意可得由,得或;由,得,则在和上单调递增,在上单调递减,则故答案为:2(1);(2)单调增区间,单调减区间;极小值为,极大值为解:(1),所以,故切线方程为;(2),解,得或;解,得;所以,为函数的单调增区间,为函数的单调减区间所以的极小值为,极大值为.求函数的最值1(1),;(2)最小值是-2,最大值是2解:(1),函数在处取得极值2,解得,经验证在处取极值2,故,(2)由,令,解得令,解得或,因此,在递减,在递增,的最小值是而,故函数的最大值是2含参数问题1C解:由,得,因为在处有极值0,所以,即,解得或,当时,则 在上单调递增,此
8、时函数无极值,所以舍去,当时,令,得或,经检验 和都为函数的极值点,综上,所以,故选:C2(1);(2)存在,a=2,b=3或a=-2,b=-29.(1)由于,所以.依题意,可得且.即解得(2)存在,,令,解得x1=0,x2=4(舍去).当a0,x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表x(-1,0)0(0,2)+0-f(x)极大值所以当x=0时,f(x)取得最大值.所以b=3.又f(2)=-16a+3,f(-1)=-7a+3,f(-1)f(2),所以当x=2时,f(x)取得最小值,所以-16a+3=-29,即a=2.当af(-1),所以当x=2时,f(x)取得最大值,所以-16a-29=3
9、,即a=-2.综上所述,a=2,b=3或a=-2,b=-29.3函数定义域为R,.令,则.当时,有,即恒成立,所以在R上单增,无极值;当时,有,有两个根(不妨设),令解得:;令解得:,所以在上单增,在上单减,所以在处取得极大值,在处取得极小值.故实数a的取值范围是.故答案为:4由有解,记,.为增,为减,.,由有解,则,.故答案为:导数的综合应用1()答案见解析;()证明见解析.()由题可知,当时,恒成立,函数在上单调递增;当时,令,解得当时,在上单调递增;当时,函数在上单调递减综上可知,当时,函数在上单调递增;当时,函数在上单调递增,在上单调递减()证明:若,则由()可知,在处取得极大值,令,
10、函数在上单调递减又,【点睛】关键点点睛:第()问的关键点是:通过构造函数证得.2(1)极小值为,无极大值;(2).(1)函数的定义域为,当时,.由,得.当变化时,的变化情况如下表-0+单调递减极小值单调递增所以在上单调递减,上单调递增,所以函数的极小值为,无极大值.(2)对,恒成立,即对,恒成立.令,则.由得,当时,单调递增; 当时,单调递减,所以,因此.所以的取值范围是.3(1)在和上单调递增,在上单调递减;(2)证明见解析(1)解:当时,所以,令,解得或,令,解得,所以函数在和上单调递增,在上单调递减;(2)解:,因为存在两个极值点,所以存在两个互异的正实数根,所以,则,所以,所以,令,则
11、,在上单调递减,而,即,巩固提升1A由图可知:有极小值,无最大值,且的定义域为,所以该函数不是奇函数,同时函数图象不关于轴对称,故不为偶函数,所以答案为A故选:A2A,当时,单调递增;当时,单调递减.在处取得极大值,即只有一个极值点,且是极大值点,故选:.3B因为函数,所以,所以,解得a=2,b=5,=-3,故选:B4C由题意知,由函数有极小值和极大值,得方程有两个不同的实根,所以或,即的取值范围为.故选:C5C解:因为函数的定义域为R,且,所以函数是奇函数,排除B、D选项,又,所以,令,则,令,解得,而,所以当时,所以单调递减,且,所以存在,使得,即存在,使得,且 时,函数单调递增, 时,函
12、数单调递减,所以排除A选项,故选:C6A选项,由,所以是偶函数,故正确.选项,当时,则所以在上单调递增, 故正确.选项,由可知,在上单调递增,且,所以函数在上有唯一零点,又根据是偶函数,则函数在上有唯一零点所以在有两个零点,故不正确.选项,由前面可知函数在单调递减,在上单调递增所以,故正确.故选:A7BD对A. 是的极大值点,并不是最大值点,故A不正确;对B. 相当于关于轴的对称图象,故应是的极大值点,故B正确;对C. 相当于关于轴的对称图象,故应是的极小值点,跟没有关系,故C不正确;对D. 相当于先关于轴的对称,再关于轴的对称图象.故D正确.故选:BD.8BC对于A,由(),得,则,所以在处
13、的切线方程为,所以A错误,对于B,由,得,所以的单调递减区间为,所以B正确,对于C,由,得,当时,当时,所以当时,取得极大值,所以C正确,对于D,由C选项可知的最大值为,且当时,当时, 所以函数与的交点个数为1,所以有1个解,所以D错误,故选:BC9ABD函数与互为反函数,则与的图象关于对称,将与联立,则,由直线分别与函数和的图象交于点,作出函数图象:则的中点坐标为,对于A,由,解得,故A正确;对于B,因为,即等号不成立,所以,故B正确;对于D,记,则,则,又,令,则,当时,在上单调递增,故,故D正确.对于C,令,令,当时,所以单调递减,所以,所以, 所以在上单调递减,所以,故C错误;故选:A
14、BD.10y,令y0,得x10,2.f(1),f(0)0,f(2).f(x)maxf(1).故答案为:11解:因为,所以,因为函数在处取得极值,所以,即,因为,所以当且仅当,即,时取等号;故答案为:12【解析】解:由题意可得:函数,所以,令,则或,令,则,所以函数的单调增区间为和,减区间为 所以当时函数有极大值,当时函数有极小值,因为函数仅有一个零点,所以或,解得或.所以实数的取值范围是故答案为:13(1)-3(2)2(1)解:因为函数,所以,所以;(2)令,得,当或时,当时,所以当时,取得极大值.14(1)f(x)的最大值为7,最小值为33;(2)见解析.(1)023+-+f(2)33f(0
15、)7f(2)1f(3)7f(x)的最大值为7,最小值为33;(2)02+-+f(0)7f(2)1当a1或a7时,方程有一个根;当a1或7时,方程有两个根;当1a7时,方程有三个根.15(1),;(2).(1)由题设,又,解得,.(2)由(1)得,即,当时,随的变化情况如下表:1+0-0+递增极大值递减极小值递增在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,当时,为极大值,又,显然f(-)f(2),所以为在上的最大值. 要使对任意恒成立,则只需,解得或c1. 实数c的取值范围为.16(1)答案见解析(2)证明见解析(1)解:函数的定义域为, ,当时,在上恒成立,故函数在区间上单调递增;当时,由得,由得,即函数在区间上单调递增,在上单调递减;综上,当时,在区间上单调递增;当时,在区间上单调递增,在上单调递减;(2)证明:因为时,证明,只需证明,由(1)知,当时,函数在区间上单调递增,在上单调递减;所以.令,则,所以当时,函数单调递减;当时,函数单调递增,所以.所以时, ,所以当时,