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- 2021-07-01 发布
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课时分层作业(十八) 函数的极值与导数
(建议用时:45分钟)
[基础达标练]
一、选择题
1.函数f(x)=sin x+,x∈(0,π)的极大值是( )
A.+ B.-+
C.+ D.1+
C [f′(x)=cos x+,x∈(0,π),由f′(x)=0得cos x=-,x=π,且x∈时,f′(x)>0;x∈时,f′(x)<0,∴x=π时,f(x)有极大值f=+.]
2.已知函数f(x)=2x3+ax2+36x-24在x=2处有极值,则该函数的一个递增区间是( )
A.(2,3) B.(3,+∞)
C.(2,+∞) D.(-∞,3)
B [因为函数f(x)=2x3+ax2+36x-24在x=2处有极值,所以有f′(2)=0,而f′(x)=6x2+2ax+36,代入得a=-15.令f′(x)>0,解得x>3或x<2,所以函数的一个递增区间是(3,+∞).]
3.设函数f(x)=xex,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
D [∵f(x)=xex,
∴f′(x)=ex+xex=ex(1+x).
∴当f′(x)≥0时,
ex(1+x)≥0,即x≥-1,
∴x≥-1时,函数f(x)为增函数.
同理可求,x<-1时,函数f(x)为减函数.
∴x=-1时,函数f(x)取得极小值.]
6
4.函数f(x)=ax3+ax2+x+3有极值的充要条件是( )
【导学号:97792156】
A.a>1或a≤0 B.a>1
C.0<a<1 D.a>1或a<0
D [f(x)有极值的充要条件是f′(x)=ax2+2ax+1=0有两个不相等的实根,即4a2-4a>0,解得a<0或a>1.故选D.]
5.已知a∈R,且函数y=ex+ax(x∈R)有大于零的极值点,则( )
A.a<-1 B.a>-1
C.a<- D.a>-
A [因为y=ex+ax,所以y′=ex+a.
令y′=0,即ex+a=0,则ex=-a,即x=ln(-a),又因为x>0,所以-a>1,即a<-1.]
二、填空题
6.若函数y=-x3+6x2+m的极大值为13,则实数m等于__________.
-19 [y′=-3x2+12x=-3x(x-4).
由y′=0,得x=0或4.
且x∈(-∞,0)∪(4,+∞)时,y′<0;x∈(0,4)时,y′>0.
所以x=4时函数取到极大值,故-64+96+m=13,解得m=-19.]
7.函数f(x)=aln x+bx2+3x的极值点为x1=1,x2=2,则a=_______,
b=________.
【导学号:97792157】
-2 - [f′(x)=+2bx+3=,
∵函数的极值点为x1=1,x2=2,
∴x1=1,x2=2是方程f′(x)==0的两根,也即2bx2+3x+a=0的两根.
∴由根与系数的关系知解得]
8.函数f(x)=x3-4x+4的图象与直线y=a恰有三个不同的交点,则实数a的取值范围是__________.
[∵f(x)=x3-4x+4,
∴f′(x)=x2-4=(x+2)(x-2).
6
令f′(x)=0,得x=2或x=-2.
当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:
x
(-∞,-2)
-2
(-2,2)
2
(2,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
↗
极大值
↘
极小值
↗
∴当x=-2时,
函数取得极大值f(-2)=;
当x=2时,
函数取得极小值f(2)=-.
且f(x)在(-∞,-2)上递增,在(-2,2)上递减,在(2,+∞)上递增.
根据函数单调性、极值情况,它的图象大致如图所示,
结合图象知-0,当-11时,f′(x)>0,因此当x=1时,f(x)有极小值.]
3.若函数f(x)=x3+x2-ax-4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)=3x2+2x-a,由题意知
即解得1≤a<5.]
4.若a>0,b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx在x=1处有极值,则+的最小值为__________.
[f′(x)=12x2-2ax-2b,则f′(1)=12-2a-2b=0
即a+b=6,则+=(a+b)
=≥=.
当且仅当=且a+b=6,即a=4,b=2时等号成立.]
5.若函数f(x)=2x3-6x+k在R上只有一个零点,求常数k的取值范围.
【导学号:97792159】
[解] f(x)=2x3-6x+k,
则f′(x)=6x2-6,
令f′(x)=0,得x=-1或x=1,
可知f(x)在(-1,1)上是减函数,
f(x)在(-∞,-1)和(1,+∞)上是增函数,
f(x)的极大值为f(-1)=4+k,f(x)的极小值为f(1)=-4+k.
要使函数f(x)只有一个零点,
只需4+k<0或-4+k>0(如图所示),
6
即k<-4或k>4.
∴k的取值范围是(-∞,-4)∪(4,+∞).
6
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