1、利用导数解决函数的极值、最值建议用时:45分钟一、选择题1函数y在0,2上的最大值是()ABC0 DA易知y,x0,2,令y0,得0x1,令y0,得1x2,所以函数y在0,1上单调递增,在(1,2上单调递减,所以y在0,2上的最大值是y|x1,故选A.2已知函数f(x)cos xa ln x在x处取得极值,则a()ABC DCf(x)sin x,且f0,0,即a,经验证,符合题意故选C.3函数f(x)x3bx2cxd的大致图象如图所示,则xx等于()A BC DC函数f(x)的图象过原点,所以d0.又f(1)0且f(2)0,即1bc0且84b2c0,解得b1,c2,所以函数f(x)x3x22x
2、,所以f(x)3x22x2,由题意知x1,x2是函数的极值点,所以x1,x2是f(x)0的两个根,所以x1x2,x1x2,所以xx(x1x2)22x1x2.4(2019东莞模拟)若x1是函数f(x)axln x的极值点,则()Af(x)有极大值1 Bf(x)有极小值1Cf(x)有极大值0 Df(x)有极小值0Af(x)axln x,x0,f(x)a,由f(1)0得a1,f(x)1.由f(x)0得0x1,由f(x)0得x1,f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,)上单调递减f(x)极大值f(1)1,无极小值,故选A.5已知函数f(x)x33x29x1,若f(x)在区间k,2上的最大值为28,则
3、实数k的取值范围为()A3,) B(3,)C(,3) D(,3D由题意知f(x)3x26x9,令f(x)0,解得x1或x3,所以f(x),f(x)随x的变化情况如下表:x(,3)3(3,1)1(1,)f(x)00f(x)极大值极小值又f(3)28,f(1)4,f(2)3,f(x)在区间k,2上的最大值为28,所以k3.二、填空题6设aR,若函数yexax有大于零的极值点,则实数a的取值范围是_(,1)yexax,yexa.函数yexax有大于零的极值点,则方程yexa0有大于零的解,x0时,ex1,aex1.7已知函数f(x)ln xax存在最大值0,则a_f(x)a,x0.当a0时,f(x)
4、a0恒成立,函数f(x)单调递增,不存在最大值;当a0时,令f(x)a0,解得x.当0x时,f(x)0,函数f(x)单调递增;当x时,f(x)0,函数f(x)单调递减f(x)maxfln 10,解得a.8做一个无盖的圆柱形水桶,若要使其体积是27,且用料最省,则圆柱的底面半径为_3设圆柱的底面半径为R,母线长为l,则VR2l27,l,要使用料最省,只需使圆柱的侧面积与下底面面积之和S最小由题意,SR22RlR22.S2R,令S0,得R3,根据单调性得当R3时,S最小三、解答题9已知函数f(x)ln xax(aR).(1)当a时,求f(x)的极值;(2)讨论函数f(x)在定义域内极值点的个数解(
5、1)当a时,f(x)ln xx,函数f(x)的定义域为(0,),f(x).令f(x)0,得x2,于是当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表:x(0,2)2(2,)f(x)0f(x)极大值故f(x)在定义域上的极大值为f(2)ln 21,无极小值(2)由(1)知,函数f(x)的定义域为(0,),f(x)a(x0).当a0时,f(x)0在(0,)上恒成立,即函数f(x)在(0,)上单调递增,此时函数f(x)在定义域上无极值点;当a0时,令f(x)0,得x.当x(0,)时,f(x)0,当x(,)时,f(x)0,故函数f(x)在x处有极大值综上所述,当a0时,函数f(x)无极值点;当a0时,函
6、数f(x)有一个极大值点10已知函数f(x)ln x.(1)若a0,试判断f(x)在定义域内的单调性;(2)若f(x)在1,e上的最小值为,求实数a的值解(1)由题意得f(x)的定义域是(0,),且f(x),因为a0,所以f(x)0,故f(x)在(0,)上单调递增(2)由(1)可得f(x),因为x1,e,若a1,则xa0,即f(x)0在1,e上恒成立,此时f(x)在1,e上单调递增,所以f(x)minf(1)a,所以a(舍去).若ae,则xa0,即f(x)0在1,e上恒成立,此时f(x)在1,e上单调递减,所以f(x)minf(e)1,所以a(舍去).若ea1,令f(x)0,得xa,当1xa时
7、,f(x)0,所以f(x)在(1,a)上单调递减;当axe时,f(x)0,所以f(x)在(a,e)上单调递增,所以f(x)minf(a)ln (a)1,所以a.综上,a.1.多选函数yf(x)的导函数yf(x)的图象如图所示,以下命题错误的是()A3是函数yf(x)的极值点B1是函数yf(x)的最小值点Cyf(x)在区间(3,1)上单调递增Dyf(x)在x0处切线的斜率小于零BD根据导函数图象可知当x(,3)时,f(x)0,在x(3,1)时,f(x)0,函数yf(x)在(,3)上单调递减,在(3,1)上单调递增,故C正确;则3是函数yf(x)的极小值点,故A正确;在(3,1)上单调递增,1不是
8、函数yf(x)的最小值点,故B错误;函数yf(x)在x0处的导数大于0,切线的斜率大于零,故D错误故选BD.2函数f(x)x33x1,若对于区间3,2上的任意x1,x2,都有|f(x1)f(x2)|t,则实数t的最小值是()A20 B18C3 D0A原命题等价于对于区间3,2上的任意x,都有f(x)maxf(x)mint,f(x)3x23,当x3,1时,f(x)0,当x1,1时,f(x)0,当x1,2时,f(x)0.f(x)maxf(2)f(1)1,f(x)minf(3)19.f(x)maxf(x)min20,t20.即t的最小值为20.故选A.3(2019武汉模拟)若函数f(x)2x2ln
9、x在其定义域的一个子区间(k1,k1)内存在最小值,则实数k的取值范围是_因为f(x)的定义域为(0,),又因为f(x)4x,所以由f(x)0解得x,由题意得解得1k.4已知一企业生产某产品的年固定成本为10万元,每生产千件需另投入2.7万元,设该企业年内共生产此种产品x千件,并且全部销售完,每千件的销售收入为f(x)万元,且f(x)(1)写出年利润W(万元)关于年产品x(千件)的函数解析式;(2)年产量为多少千件时,该企业生产此产品所获年利润最大?(注:年利润年销售收入年总成本)解(1)由题意得W即W(2)当0x10时,W8.1xx310,则W8.1x2,因为0x10,所以当0x9时,W0,
10、则W递增;当9x10时,W0,则W递减所以当x9时,W取最大值38.6万元当x10时,W9898238.当且仅当2.7x,即x时等号成立综上,当年产量为9千件时,该企业生产此产品所获年利润最大1若函数f(x)x33ax在区间(1,2)上仅有一个极值点,则实数a的取值范围为_1,4)因为f(x)3(x2a),所以当a0时,f(x)0在R上恒成立,所以f(x)在R上单调递增,f(x)没有极值点,不符合题意; 当a0时,令f(x)0得x,当x变化时,f(x)与f(x)的变化情况如下表所示:x(,)(,)(,)f(x)00f(x)极大值极小值因为函数f(x)在区间(1,2)上仅有一个极值点,所以或解得
11、1a4.2已知函数f(x)a ln x(a0).(1)求函数f(x)的单调区间和极值;(2)是否存在实数a,使得函数f(x)在1,e上的最小值为0?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由解由题意,知函数的定义域为x|x0,f(x)(a0).(1)由f(x)0解得x,所以函数f(x)的单调递增区间是(,);由f(x)0解得x,所以函数f(x)的单调递减区间是(0,).所以当x时,函数f(x)有极小值f()a ln aaa ln a,无极大值(2)不存在理由如下:由(1)可知,当x(0,)时,函数f(x)单调递减;当x(,)时,函数f(x)单调递增若01,即a1时,函数f(x)在1,e上为增函数,故函数f(x)的最小值为f(1)a ln 111,显然10,故不满足条件若1e,即a1时,函数f(x)在1,)上为减函数,在,e上为增函数,故函数f(x)的最小值为f(x)的极小值f()a ln aaa ln aa(1ln a)0,即ln a1,解得ae,而a1,故不满足条件若e,即0a时,函数f(x)在1,e上为减函数,故函数f(x)的最小值为f(e)a0,解得a,而0a,故不满足条件综上所述,这样的a不存在