2022届高三数学(文理通用)一轮复习题型专题训练:利用导数研究函数的极值(二)(含解析)
展开《利用导数研究函数的极值》(二)
考查内容:主要涉及已知函数的极值求参数(或取值范围)
一.选择题(在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.若函数在时取得极值,则( )
A. B. C. D.
2.函数在时有极值0,那么的值为
A.14 B.40 C.48 D.52
3.已知函数在处有极值,则等于( )
A.或 B. C. D.或
4.已知函数在处的极值为6,则数对为( )
A. B.
C. D.或
5.函数在处取极小值,则( )
A.6或2 B.或 C.6 D.
6.若函数的极大值为,极小值为,则的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
7.若有极大值和极小值,则a的取值范围是( )
A.(-1,2) B.(-∞,-1)∪(2,+∞)
C.(-3,6) D.(-∞,-3)∪(6,+∞)
8.已知函数在上有极值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
9.若函数在内有极小值,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
10.若函数在区间上有两个极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.已知函数,若是函数的唯一极值点,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.设函数,若是的极大值点,则m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二.填空题
13.已知函数在处有极小值,则实数的值为___
14.已知,在处有极值,则 ______ .
15.已知函数在区间上恰有一个极值点,则实数的取值范围是____________
16.已知为常数,函数有两个极值点,则的取值范围为___
三.解答题(解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.已知函数在处取得极值.
(1)求实数的值;
(2)当时,求函数的最小值.
18.若函数,当时,函数有极值为.
(1)求函数的解析式;
(2)若有个解,求实数的取值范围.
19.设函数在及时取得极值.
(1)求 的值;
(2)若对于任意的,都有成立,求的取值范围.
20.已知函数(其中,为自然对数的底数).
(1)若函数无极值,求实数的取值范围;
(2)当时,证明:.
21.已知函数
(1)判断的单调性;
(2)若函数存在极值,求这些极值的和的取值范围.
22.已知函数.
(1)当时,讨论函数的单调性;
(2)若函数有两个极值点,,证明: .
《利用导数研究函数的极值》(二)解析
1.【解析】因为,所以,
又函数在时取得极值,
所以,解得.故选D
2.【解析】函数,,若在时有极值0,可得,则,
解得:,或,,
当,时,满足题意函数在时有极值0.
当,时,,不满足题意:函数在时有极值0..
3.【解析】由题意,函数,则,
可得,解得或,
(1)当时,,所以在处不存在极值;
(2)当时,,
当时,,当时,,符合题意,
所以,所以,
所以,故选B.
4.【解析】由得:,
在处有极值6,,
计算得出:,或,
则数对为或.所以D选项是正确的.
5.【解析】或
当时,,
当时,当时,函数在处取极大值,不符题意,舍去;
当时,,
当时,当时,函数在处取极小值,
故选:D
6.【解析】,则,函数有极大值极小值,故.取得到,
函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
故极大值为,
极小值为,解得,.
故单调区间为.故选:.
7.【解析】函数,
所以,
因为函数有极大值和极小值,所以方程有两个不相等的实数根,
即有两个不相等的实数根,
,解得:或.故选:D.
8.【解析】,设,
因为函数在上有极值,所以有正有负.
令,由可得,即.
得到.所以故选:B
9.【解析】解得 .
因为函数f(x)=x3-3bx+3b在(0,1)内有极小值,所以.极值点在(0,1)上,
所以在递增,在递减;
递增;所以在取极小值,
,,故选A.
10.【解析】
,可得,要使恰有2个正极值点,
则方程有2个不相等的正实数根,
即有两个不同的正根,
的图象在轴右边有两个不同的交点,求得,
由可得在上递减,
由可得在上递增,,
当时,;当时,
所以,当,即时,
的图象在轴右边有两个不同的交点,
所以使函数在区间上有两个极值点,
实数的取值范围是,故选D.
11.【解析】∵函数的定义域是
∴,
∵是函数的唯一一个极值点∴是导函数的唯一根,
∴在无变号零点,即在上无变号零点,令,因为,
所以在上单调递减,在上单调递增
所以的最小值为,所以必须,故选:A.
12.【解析】由题意知,且,
因为是的极大值点,所以,即,
所以,
当时,,
所以的解为,当时,,
当时,,此时是的极大值点,符合题意;
当时,解得或,因为是的极大值点,
所以,解得;综上所述,.故选:A.
13.【解析】由,∴,∴或6.
①当时,,令,得或,当或时,,当 时,,
所以函数在上是减函数,在上是增函数,在上是减函数,
所以函数在处取极大值,不合题意舍去;
②当时,,
令,得或,
当或时,,当时,,
所以函数在和上是减函数,在上是增函数,
所以函数在处取极小值,综上,.故答案为:6
14.【解析】由题,,故,故答案为-6
15.【解析】由题意,,则,解得-1<a<7,经检验当a=-1时,的两个根分别为,所以符合题目要求,时,,在区间无实根,所以.
16.【解析】由题意,函数的定义域为,
则,
因为函数有2个极值点,所以有两个不相等的实数根,令,则,
若时,,所以函数单调递增,
所以函数在上不可能有两个实数根,(舍去);
若时,令,即,解得,
当时,,此时函数单调递增,
当时,,此时函数单调递减,
所以当时,函数求得极大值,极大值为,
又由时,,时,,
要使得在区间有两个不相等的实数根,
则满足,解得,
即实数的取值范围是.
17.【解析】(1),函数在处取得极值,所以有;
(2)由(1)可知:,
当时,,函数单调递增,当时,,函数单调递减,故函数在处取得极大值,因此,
,,
故函数的最小值为.
18.【解析】(1)因为,所以,
由时,函数有极值,
得,即,解得
所以;
(2)由(1)知,所以,
所以函数在上是增函数,在上是减函数,在上是增函数,
当时,有极大值;当时,有极小值,
因为关于的方程有三个不等实根,
所以函数的图象与直线有三个交点,
则的取值范围是.
19.【解析】(1),
因为函数在及取得极值,则有,.
即解得,.
(2)由(1)可知,,
.
当时,;当时,;
当时,.所以,当时,取得极大值,又,.则当时,
的最大值为.因为对于任意的,有恒成立,所以 ,解得 或,
因此的取值范围为.
20.【解析】(1)函数无极值, 在上单调递增或单调递减.
即或在时恒成立;又,
令,则;
所以在上单调递减,在上单调递增;,
当时,,即,
当时,显然不成立;所以实数的取值范围是.
(2)由(1)可知,当时,当时,,即.
欲证 ,只需证即可.
构造函数= (),
则恒成立,
故在单调递增,
从而.即,亦即.
得证.
21.【解析】(1)因为,所以,令.,
即时,恒成立,此时,
所以函数在上为减函数;,即或时,有不相等的两根,
设为(),则,.
当或时,,
此时,所以函数在和上为减函数;
当时,,此时,所以函数在上为增函数.
(2)对函数求导得. 因为存在极值,
所以在上有解,即方程在上有解,即.显然当时,无极值,不合题意,
所以方程必有两个不等正根.
设方程的两个不等正根分别为,则,
由题意知
,
由得,
即这些极值的和的取值范围为.
22.【解析】(1)∵,
∴.
①当,即时,,所以在单调递增;
②当,即时,
令,得,,且,,
当时,;
当时,;
∴单调递增区间为,;
单调递减区间为.
综上所述:当时,在单调递增;
时,在区间,单调递增;在区间单调递减.
(2)由(1)得.
∵函数有两个极值点,,
∴方程有两个根,,
∴,且,解得.
由题意得
.
令,则,
∴在上单调递减,∴,
∴.
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