1、专题一 函数与导数、不等式第3讲 导数与函数的单调性、极值与最值一、选择题1函数f(x)x2ln x的单调递减区间为()A(1,1B(0,1C1,) D(0,)解析:由题意知,函数的定义域为(0,),又由f(x)x0,解得0x1,所以函数f(x)的单调递减区间为(0,1答案:B2(2016四川卷)已知a为函数f(x)x312x的极小值点,则a()A4 B2 C4 D2解析:由题意得f(x)3x212,令f(x)0得x2,当x2时,f(x)0;当2x2时,f(x)1时,f(x)k0恒成立,即k在区间(1,)上恒成立x1,00,b0,且函数f(x)4x3ax22bx2在x1处有极值,若tab,则t
2、的最大值为()A2 B3 C6 D9解析:f(x)4x3ax22bx2,f(x)12x22ax2b,又f(x)在x1处有极值,f(1)122a2b0ab6,a0,b0,ab2,ab9,当且仅当ab3时等号成立答案:D5已知函数f(x)x3ax23x1有两个极值点,则实数a的取值范围是()A(,)B(,)C(,)D(,)(,)解析:f(x)x22ax3.由题意知方程f(x)0有两个不相等的实数根,4a2120,解得a或a.答案:D二、填空题6(2016北京卷)函数f(x)(x2)的最大值为_解析:f(x),当x2时,f(x)0,所以f(x)在2,)上是减函数,故f(x)maxf(2)2.答案:2
3、7(2016广东肇庆三模)已知函数f(x)x3ax23x9,若x3是函数f(x)的一个极值点,则实数a_.解析:f(x)3x22ax3,由题意知x3为方程3x22ax30的根,3(3)22a(3)30,解得a5.答案:58(2016衡水中学期末)若函数f(x)x24x3ln x在t,t1上不单调,则t的取值范围是_解析:f(x)x4.由f(x)0及判断可知函数f(x)的两个极值点为1,3,则只要这两个极值点有一个在区间(t,t1)内,函数f(x)在区间t,t1上就不单调,所以t1t1或t3t1,解得0t1或2t0;当x(2,ln 2)时,f(x)0.(导学号 53130102)(1)讨论f(x
4、)在其定义域上的单调性;(2)当x0,1时,求f(x)取得最大值和最小值时的x的值解:(1)f(x)的定义域为(,),f(x)1a2x3x2.令f(x)0,得x1,x2,x1x2,f(x)3(xx1)(xx2)当xx2时,f(x)0;当x1x0.故f(x)在(,x1)和(x2,)内单调递减,在(x1,x2)内单调递增(2)a0,x10.当a4时,x21,由(1)知,f(x)在0,1上单调递增,f(x)在x0和x1处分别取得最小值和最大值当0a4时,x21.由(1)知,f(x)在0,x2上单调递增,在x2,1上单调递减,因此f(x)在xx2处取得最大值又f(0)1,f(1)a,当0a1时,f(x
5、)在x1处取得最小值;当a1时,f(x)在x0和x1处同时取得最小值;当1a4时,f(x)在x0处取得最小值综上可知,当a4时,f(x)取得最大值和最小值时x的值分别为1和0;当0a4时,f(x)取得最大值时x的值为;当0a1时,f(x)取最小值时x的值为1;当a1时,f(x)取得最小值时x的值为0或1;当1a0且x0时,f(x)|ln x|,求a的取值范围解:(1)当a2时,f(x)2x,f(x)2.令f(x)20,得xln ln 2.当xln 2时,f(x)ln 2时,f(x)0.函数f(x)的单调递减区间为(,ln 2),单调递增区间为(ln 2,)(2)法一:当x1时,f(x)|ln
6、x|等价于axln x,即ln xax0.令g(x)ln xax(a0),则g(x)a0,函数g(x)在1,)上单调递增g(x)g(1)a.要使成立,则a0,得a.下面证明若a时,对x(0,1),f(x)|ln x|也成立当x(0,1)时,f(x)|ln x|等价于axln x,即ln xax0,而ln xaxln xx.令h(x)ln xx,则h(x),再令(x),则(x).由于x(0,1),则x21,故(x)(1)110,即h(x)0.函数h(x)在(0,1)上单调递增函数h(x)h(1)0.由式ln xaxln xx0.综上所述,所求a的取值范围为.法二:f(x)|ln x|等价于ax|ln x|,即ax|ln x|.(*)令g(x)|ln x|当x1时,g(x)ln x,则g(x)0.函数g(x)在1,)上单调递减g(x)g(1).当0x0.函数g(x)在(0,1)上单调递增g(x)g(1).下面证明,当a时,(*)式成立:当x1时,axg(x),(*)式成立当0x1时,由于axx,令h(x)ln xx,则h(x),再令(x),则(x).由于x(0,1),则x21,故(x)(1)110,即h(x)0.函数h(x)在(0,1)上单调递增函数h(x)h(1)0.ln xx0.ln xxax,即(*)式成立综上所述,所求a的取值范围为.