1、课时分层作业(六)函数的极值与导数(建议用时:40分钟)一、选择题1函数f(x)的定义域为开区间(a,b),其导函数f(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内的极大值点有()A1个B2个C3个D4个B依题意,记函数yf(x)的图象与x轴的交点的横坐标自左向右依次为x1,x2,x3,x4,当axx1时,f(x)0;当x1xx2时,f(x)0;当x2xx4时,f(x)0;当x4xb时,f(x)0.因此,函数f(x)分别在xx1,xx4处取得极大值,选B.2设a0,若xa为函数f(x)a(xa)2(xb)的极大值点,则()Aab Bab Caba2 Daba2D法一:函
2、数f(x)a(xa)2(xb)(xa)2(axab),求导得f(x)2(xa)(axab)a(xa)2a(xa)(3xa2b)令f(x)0,结合a0可求得xa或x.(1)当a0时,若a,即ba,此时易知函数f(x)在(,a)上单调递增,在上单调递减,所以xa为函数f(x)的极大值点,满足题意;若a,即ba,此时函数f(x)a(xa)3在R上单调递增,无极值点,不满足题意;若a,即ba,此时易知函数f(x)在上单调递减,在上单调递增,所以xa为函数f(x)的极小值点,不满足题意(2)当aa,即ba,此时易知函数f(x)在(,a)上单调递减,在上单调递增,所以xa为函数f(x)的极小值点,不满足题
3、意;若a,即ba,此时函数f(x)a(xa)3在R上单调递减,无极值点,不满足题意;若a,即ba,此时易知函数f(x)在上单调递增,在(a,)上单调递减,所以xa为函数f(x)的极大值点,满足题意综上可知:当a0且ba时满足题意,当a0且ba2成立故选D.法二:当a1,b2时,函数f(x)(x1)2(x2),作出该函数的图象(图略),观察可知x1为函数的极大值点,满足题意所以根据a1,b2可判断选项B,C错误当a1,b2时,函数f(x)(x1)2(x2),作出该函数的图象(图略),观察可知x1为函数的极大值点,满足题意所以根据a1,b2可知选项A错误故选D.3已知a是函数f(x)x312x的极
4、小值点,则a()A4 B2 C4 D2Df(x)x312x,f(x)3x212,令f(x)0,则x12,x22.当x(,2),(2,)时,f(x)0,则f(x)单调递增;当x(2,2)时,f(x)0,则f(x)单调递减,f(x)的极小值点为a2.4当x1时,三次函数有极大值4,当x3时有极小值0,且函数过原点,则此函数是()Ayx36x29x Byx36x29xCyx36x29x Dyx36x29xB三次函数过原点,故可设为yx3bx2cx,y3x22bxc.又x1,3是y0的两个根,即yx36x29x,又y3x212x93(x1)(x3)当x1时,f(x)极大值4 ,当x3时,f(x)极小值
5、0,满足条件,故选B.5函数f(x)x33bx3b在(0,1)内有且只有一个极小值,则()A0b1 Bb0 DbAf(x)3x23b,要使f(x)在(0,1)内有极小值,则即解得0b1.二、填空题6已知曲线f(x)x3ax2bx1在点(1,f(1)处的切线斜率为3,且x是yf(x)的极值点,则ab_.2f(x)3x22axb,即解得a2,b4,ab242.7设aR,若函数yexax(xR)有大于零的极值点,则a的取值范围为_(,1)yexax,yexa,令yexa0,则exa,即xln(a),又x0,a1,即a1.8若直线ya与函数f(x)x33x的图象有相异的三个公共点,则a的取值范围是_(
6、2,2)令f(x)3x230,得x1,则极大值为f(1)2,极小值为f(1)2.如图,观察得2a2时恰有三个不同的公共点三、解答题9求函数f(x)x2ex的极值解函数的定义域为R,f(x)2xexx22xexx2exx(2x)ex,令f(x)0,得x0或x2.当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表:x(,0)0(0,2)2(2,)f(x)00f(x)04e2由上表可以看出,当x0时,函数有极小值,且为f(0)0;当x2时,函数有极大值,且为f(2)4e2.10设函数f(x)ln(ax),已知x0是函数yxf(x)的极值点(1)求a;(2)设函数g(x),证明:g(x)1.解(1)由题意
7、得yxf(x)xln(ax),则yln(ax)xln(ax).因为x0是函数yxf(x)的极值点,所以y|x0ln a0,所以a1.(2)由(1)可知,f(x)ln(1x),其定义域为x|x1,当0x1时,ln(1x)0,此时xf(x)0.当x0时,ln(1x)0,此时xf(x)0,易知g(x)的定义域为x|x1且x0,故要证g(x)1,只需证xf(x)xf(x),即证xln(1x)xln(1x)0,令1xt,则t0且t1,则只需证1tln t(1t)ln t0,即证1ttln t0.令h(t)1ttln t,则h(t)1ln t1ln t,所以h(t)在(0,1)上单调递减,在(1,)上单调
8、递增,所以h(t)h(1)0,即g(x)1成立1已知函数f(x)x3ax2bxa27a在x1处取得极大值10,则的值为()A B2 C2或 D不存在Af(x)3x22axb且f(x)在x1处取得极大值10,f(1)32ab0,f(1)1aba27a10,a28a120,a2,b1或a6,b9.当a2,b1时,f(x)3x24x1(3x1)(x1)当x1时,f(x)0,当x1时,f(x)0,f(x)在x1处取得极小值,与题意不符当a6,b9时,f(x)3x212x93(x1)(x3);当x1时,f(x)0,当1x3时,f(x)0,f(x)在x1处取得极大值,符合题意;.2设函数f(x)在R上可导
9、,其导函数为f(x),且函数y(1x)f(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是()A函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)B函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)C函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(2)D函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(2)D由图可知,当x2时,f(x)0;当2x1时,f(x)0;当1x2时,f(x)0;当x2时,f(x)0.由此可以得到函数在x2处取得极大值,在x2处取得极小值3函数yxex在其极值点处的切线方程为_y由题知yexxex,令y0,解得x1,代入函数解析式可得极值点的坐标为,又极值点处的切线为平行于x轴的直线,故方程为y.4若函
10、数f(x)x3x2ax4在区间(1,1)上恰有一个极值点,则实数a的取值范围为_1,5)f(x)3x22xa,函数f(x)在区间(1,1)上恰有一个极值点,即f(x)0在(1,1)内恰有一个根又函数f(x)3x22xa的对称轴为x.应满足1a5.5设a为实数,函数f(x)x3x2xa.(1)求f(x)的极值;(2)当a在什么范围内取值时,曲线yf(x)与x轴仅有一个交点?解(1)f(x)3x22x1.令f(x)0,则x或x1.当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表:x1(1,)f(x)00f(x)极大值极小值所以f(x)的极大值是f a,极小值是f(1)a1.(2)函数f(x)x3x2xa(x1)2(x1)a1,由此可知,x取足够大的正数时,有f(x)0,x取足够小的负数时,有f(x)0,所以曲线yf(x)与x轴至少有一个交点由(1)知f(x)极大值f a,f(x)极小值f(1)a1.曲线yf(x)与x轴仅有一个交点,f(x)极大值0或f(x)极小值0,即a0或a10,a或a1,当a(1,)时,曲线yf(x)与x轴仅有一个交点