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- 2021-06-30 发布
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第二章 第12节
1.(2020·沈阳市一模)设函数f(x)=xex+1,则( )
A.x=1为f(x)的极大值点
B.x=1为f(x)的极小值点
C.x=-1为f(x)的极大值点
D.x=-1为f(x)的极小值点
解析:D [由于f(x)=xex+1,可得f′(x)=(x+1)ex,
令f′(x)=(x+1)ex=0可得x=-1,
令f′(x)=(x+1)ex>0可得x>-1,即函数在(-1,+∞)上是增函数
令f′(x)=(x+1)ex<0可得x<-1,即函数在(-∞,-1)上是减函数
所以x=-1为f(x)的极小值点.]
2.函数f(x)=x2-ln x的最小值为( )
A. B.1
C.0 D.不存在
解析:A [f′(x)=x-=,且x>0.令f′(x)>0,得x>1; 令f′(x)<0,得00恒成立.
令f′(x)=0,解得x=1,故当x∈[-2,1)时,g′(x)<0;当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,故f(x)在[-2,1)上是减函数,在(1,+∞)上是增函数.
所以fmin(x)=g(1)=1-3+3-=1-,故选A.]
5.已知函数y=f(x)=x3+3ax2+3bx+c在x=2处有极值,其图象在x=1处的切线平行于直线6x+2y+5=0,则f(x)的极大值与极小值之差为 ________ .
解析:因为y′=3x2+6ax+3b,
⇒
所以y′=3x2-6x,令3x2-6x=0,
则x=0或x=2.
所以f(x)极大值-f(x)极小值=f(0)-f(2)=4.
答案:4
6.直线y=a与函数f(x)=x3-3x的图象有相异的三个公共点,则a的取值范围是 ________ .
解析:令f′(x)=3x2-3=0,得x=±1,可得极大值为f(-1)=2,极小值为f(1)=-2,如图,观察得-20,f(x)单调递增;当x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
所以x=1是f(x)的极大值点.
②若a<0,由f′(x)=0,得x=1或x=-.
因为x=1是f(x)的极大值点,所以->1,解得-1-1.
答案:a>-1
9.已知函数f(x)=x-1+(a∈R,e为自然对数的底数).
(1)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,求a的值;
(2)求函数f(x)的极值.
解:(1)由f(x)=x-1+,得f′(x)=1-.
又曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线平行于x轴,
得f′(1)=0,即1-=0,解得a=e.
(2)f′(x)=1-,
①当a≤0时,f′(x)>0,f(x)为(-∞,+∞)上的增函数,所以函数f(x)无极值.
②当a>0时,令f′(x)=0,得ex=a,即x=ln a.
x∈(-∞,ln a)时,f′(x)<0;
x∈(ln a,+∞)时,f′(x)>0,
所以f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增,故f(x)在x=ln a处取得极小值,
且极小值为f(ln a)=ln a,无极大值.
综上,当a≤0时,函数f(x)无极值;
当a>0时,f(x)在x=ln a处取得极小值ln a,
无极大值.
10.已知函数f(x)=ln x+.
(1)求f(x)的最小值;
(2)若函数F(x)=f(x)+ax在区间[2,+∞)上是单调函数,求实数a的取值范围.
解: (1)由题意可知x>0,且f′(x)=,
当0<x<1时,f′(x)<0,当x>1时,f′(x)>0,
故f(x)min=f(1)=1.
(2)由F′(x)=-+a=,
当a=0时,F′(x)=>0,
F(x)在区间[2,+∞)上单调递增,符合题意,
当a<0时,令g(x)=ax2+x-1,此时F(x)在[2,+∞)上只能是单调递减,
故F′(x)≤0,即ax2+x-1≤0,a≤-,∴a≤min,解得a≤-.
当a>0时,F(x)在[2,+∞)上只能是单调递增,
故F′(x)≥0,即ax2+x-1≥0,a≥-,
得a≥-,故a>0.
综上a∈∪[0,+∞).
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