新高考数学二轮复习导数培优专题04 利用导数求函数的极值(含解析)
展开1.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 有极小值,无极大值B. SKIPIF 1 < 0 有极大值,无极小值
C. SKIPIF 1 < 0 既有极小值又有极大值D. SKIPIF 1 < 0 无极小值也无极大值
【解析】由题意函数 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时,函数取得极大值;当 SKIPIF 1 < 0 时,函数取得极小值.故选:C.
2.“ SKIPIF 1 < 0 ”是“函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处有极值”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【解析】若函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处有极值,不一定有 SKIPIF 1 < 0 ,如 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 处无导数,但 SKIPIF 1 < 0 是极小值点;反之,若 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处不一定有极值,如 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处满足 SKIPIF 1 < 0 ,但 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处无极值.所以“ SKIPIF 1 < 0 ”是“函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处有极值”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
3.关于函数的极值,下列说法正确的是( )
A.导数为零的点一定是函数的极值点
B.函数的极小值一定小于它的极大值
C.一个函数在它的定义域内最多只有一个极大值和一个极小值
D.若一个函数在某个区间内有极值,则这个函数在该区间内不是单调函数
【解析】对于A选项,取 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 不是函数 SKIPIF 1 < 0 的极值点,故A不正确;
极值是函数的局部性质,极大值与极小值之间一般来说没有大小关系,故B不正确;
一个函数在它的定义域内可能有多个极大值和极小值,故C不正确;
若一个函数在某个区间内有极值,则这个函数在该区间内不是单调函数,D正确.
故选:D.
4.函数 SKIPIF 1 < 0 的极值点的个数是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D.无数个
【解析】由题, SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 无极值点,故选:A
二、多选题
5.设函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极小值点,以下结论一定正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的最小值点 B. SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点
C. SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点 D. SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点
【解析】对A, SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极小值点,不一定是最小值点,故A错误;
对B,因函数 SKIPIF 1 < 0 与函数 SKIPIF 1 < 0 的图象关于x轴对称,故 SKIPIF 1 < 0 应是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点,故B正确;
对C,因函数 SKIPIF 1 < 0 与函数 SKIPIF 1 < 0 的图象关于y轴对称,故 SKIPIF 1 < 0 应是 SKIPIF 1 < 0 的极小值点,故C错误;
对D,因函数 SKIPIF 1 < 0 与函数 SKIPIF 1 < 0 的图象关于原点对称,故 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点,故D正确.
故选:BD.
6.设 SKIPIF 1 < 0 ,函数 SKIPIF 1 < 0 ,则下列说法正确的是( )
A.当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 没有极大值,有极小值
B.当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 既有极大值也有极小值
C.当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 有极大值,没有极小值
D.当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 没有极值
【解析】 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
选项A:当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 单调递增
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则可令 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
则函数 SKIPIF 1 < 0 没有极大值,有极小值.判断正确;
选项B:当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 单调递增
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则可令 SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
则函数 SKIPIF 1 < 0 没有极大值,有极小值.判断错误;
选项C:当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 单调递增
又 SKIPIF 1 < 0 ,
则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递减,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单调递增,
则函数 SKIPIF 1 < 0 没有极大值,有极小值.判断错误;
选项D:当 SKIPIF 1 < 0 时,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 单调递增
则当 SKIPIF 1 < 0 时,函数 SKIPIF 1 < 0 取极小值
SKIPIF 1 < 0
故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
即 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 恒成立,则 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
故函数 SKIPIF 1 < 0 没有极值.判断正确.
故选:AD
7.下列说法正确的是( )
A.极值点处的导数值为 SKIPIF 1 < 0
B.极大值一定比极小值大
C.可导函数在闭区间内的最大值必在极值点或区间端点处取得
D.如果函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递减,在 SKIPIF 1 < 0 上递增,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
【解析】对于A,函数的极值点处未必可导,如 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极值点,但 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处不可导,A错误;
对于B,函数的极大值和极小值可能有无数个,是由函数的单调性得到的,大小关系不确定,B错误;
对于C,可导函数在闭区间内连续,其最值必在极值点或区间端点处取得,则最大值也必在极值点或区间端点处,C正确;
对于D,由单调性可知,函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内有唯一的极小值点 SKIPIF 1 < 0 ,且根据单调性可知其为最小值点,即最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,D正确.
故选:CD.
8.对于定义在R上的可导函数 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为其导函数,下列说法不正确的是( )
A.使 SKIPIF 1 < 0 的 SKIPIF 1 < 0 一定是函数的极值点
B. SKIPIF 1 < 0 在R上单调递增是 SKIPIF 1 < 0 在R上恒成立的充要条件
C.若函数 SKIPIF 1 < 0 既有极小值又有极大值,则其极小值一定不会比它的极大值大
D.若 SKIPIF 1 < 0 在R上存在极值,则它在R一定不单调
【解析】A选项, SKIPIF 1 < 0 的 SKIPIF 1 < 0 不一定是函数的极值点,比如 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处导函数的值为0,但 SKIPIF 1 < 0 不是 SKIPIF 1 < 0 的极值点,A说法错误;
SKIPIF 1 < 0 在R上单调递增,可能会在某点导函数等于0,比如 SKIPIF 1 < 0 为单调递增函数, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处导函数值为0,故 SKIPIF 1 < 0 在R上单调递增不是 SKIPIF 1 < 0 在R上恒成立的充要条件,B说法错误;
若函数 SKIPIF 1 < 0 既有极小值又有极大值,则其极小值可能会比它的极大值大,比如 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值-2,在 SKIPIF 1 < 0 处取得极小值2,极小值大于极大值,故C说法错误;
根据极值点和极值的定义可以判断,若 SKIPIF 1 < 0 在R上存在极值,则它在R一定不单调,D说法正确.
故选:ABC
三、填空题
9.函数 SKIPIF 1 < 0 的极小值点为______.
【解析】因为函数 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 可得函数 SKIPIF 1 < 0 增区间为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 可得函数 SKIPIF 1 < 0 的减区间为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极小值为 SKIPIF 1 < 0 ,所以函数 SKIPIF 1 < 0 的极小值点为2.
专项突破二 求已知函数的极值(极值点)
一、单选题
1.函数 SKIPIF 1 < 0 有( )
A.极大值为5,无极小值B.极小值为 SKIPIF 1 < 0 ,无极大值
C.极大值为5,极小值为 SKIPIF 1 < 0 D.极大值为5,极小值为 SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时,取得极大值 SKIPIF 1 < 0 ,无极小值.故选:A
2.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的极大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,故
所以 SKIPIF 1 < 0 的极大值为 SKIPIF 1 < 0 ,故选:B.
3.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A.函数 SKIPIF 1 < 0 的极大值为 SKIPIF 1 < 0 ,无极小值B.函数 SKIPIF 1 < 0 的极小值为 SKIPIF 1 < 0 ,无极大值
C.函数 SKIPIF 1 < 0 的极大值点为 SKIPIF 1 < 0 ,无极小值点D.函数 SKIPIF 1 < 0 的极小值点为 SKIPIF 1 < 0 ,无极大值点
【解析】 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 递增;在区间 SKIPIF 1 < 0 递减.
所以 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极大值,无极小值.极大值点为 SKIPIF 1 < 0 ,无极小值点.故选:A
4.函数 SKIPIF 1 < 0 的极值点为( )
A.0,1, SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
【解析】由已知,得 SKIPIF 1 < 0 的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 舍去 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取得极小值,故 SKIPIF 1 < 0 的极小值点为 SKIPIF 1 < 0 ,无极大值点,故选:B.
5.设函数 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 是函数 SKIPIF 1 < 0 的两个零点, SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的两个极值点,则 SKIPIF 1 < 0 等于( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 是函数 SKIPIF 1 < 0 的两个零点,即 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 是方程 SKIPIF 1 < 0 的两根,所以 SKIPIF 1 < 0 得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由已知得 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的两根,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故选:C.
6.已知 SKIPIF 1 < 0 是函数 SKIPIF 1 < 0 的一个极值点,则 SKIPIF 1 < 0 的值是( )
A.1B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 故选:D
7.函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上的极小值点是( )
A.0B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由题设 SKIPIF 1 < 0 ,所以在 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递减,
在 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递增,所以极小值点为 SKIPIF 1 < 0 .故选:B
8.已知曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线斜率为3,且 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极值点,则函数的另一个极值点为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B.1C. SKIPIF 1 < 0 D.2
【解析】 SKIPIF 1 < 0 ,由题意有 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,所以函数的另一个极值点为 SKIPIF 1 < 0 .
故选:A.
9.若 SKIPIF 1 < 0 是函数 SKIPIF 1 < 0 的一个极值点,则 SKIPIF 1 < 0 的极大值为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.5D.1
【解析】因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 单调递增;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递减;
当 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
所以 SKIPIF 1 < 0 的极大值为 SKIPIF 1 < 0 .故选:C.
10.设 SKIPIF 1 < 0 为函数 SKIPIF 1 < 0 的导函数,已知 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递增 B. SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调递减
C. SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有极大值 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有极小值 SKIPIF 1 < 0
【解析】由题意知: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,显然当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单减,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 单增,故A,B错误; SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有极小值 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上有极小值 SKIPIF 1 < 0 ,C错误;D正确.
故选:D.
二、填空题
11.若 SKIPIF 1 < 0 的两个极值点为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 _______.
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
所以函数的极值点为 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .故答案为:0
三、解答题
12.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求曲线y = f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率;
(2)求函数f(x)的单调区间与极值;
【解析】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因此曲线y = f(x)在点(1, SKIPIF 1 < 0 )处的切线的斜率为1;
(2)令 SKIPIF 1 < 0 ,解得:x = 0或2.
所以 f(x)在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 内是减函数,在 SKIPIF 1 < 0 内是增函数.
因此函数f(x)在x = 0处取得极小值f(0),且f(0)= 0,函数f(x)在x = 2处取得极大值,且f(2)= SKIPIF 1 < 0 ;
综上: SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,极小值为0,极大值为 SKIPIF 1 < 0 .
13.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求函数 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时,求函数 SKIPIF 1 < 0 的极值.
【解析】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)函数的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 随 SKIPIF 1 < 0 变化的情况如下:
可知 SKIPIF 1 < 0 的单调减区间是 SKIPIF 1 < 0 ,增区间是 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,
极大值为 SKIPIF 1 < 0 ,极小值为 SKIPIF 1 < 0 .
14.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 时,求函数 SKIPIF 1 < 0 的极值.
【解析】由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 知, SKIPIF 1 < 0 ,
下面分两种情况讨论:
①若 SKIPIF 1 < 0 ,则-2a<a-2,当x变化时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的变化情况如下表:
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上是增函数,在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数,
∴函数 SKIPIF 1 < 0 在x=-2a处取得极大值 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
函数 SKIPIF 1 < 0 在x=a-2处取得极小值 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
②若 SKIPIF 1 < 0 ,则-2a>a-2,当x变化时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的变化情况如下表:
∴ SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上是增函数,在 SKIPIF 1 < 0 上是减函数,
∴函数 SKIPIF 1 < 0 在x=a-2处取得极大值 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
函数 SKIPIF 1 < 0 在x=-2a处取得极小值 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
综上,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的极大值为 SKIPIF 1 < 0 ,极小值为 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的极大值为 SKIPIF 1 < 0 ,极小值为 SKIPIF 1 < 0 .
15.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若函数 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线平行于 SKIPIF 1 < 0 轴,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)求函数 SKIPIF 1 < 0 的极值.
【解析】(1)由题设 SKIPIF 1 < 0 ,又曲线 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的切线平行于 SKIPIF 1 < 0 轴,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
(2)①当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上为增函数,所以 SKIPIF 1 < 0 无极值.
②当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,得: SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 .
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极小值 SKIPIF 1 < 0 ,无极大值.
综上,当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 无极值;当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极小值 SKIPIF 1 < 0 ,无极大值.
16.已知函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的单调区间;
(2)设函数 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的极值.
【解析】(1)由已知 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递增,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 的单调递增区间为 SKIPIF 1 < 0 ,单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由已知 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 在定义域内单调递增,没有极值.
当 SKIPIF 1 < 0 时,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 单调递增,
当 SKIPIF 1 < 0 时,取到极小值 SKIPIF 1 < 0 ,没有极大值,
综上,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 在定义域单调递增,没有极值;
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的极小值为 SKIPIF 1 < 0 ,没有极大值.
17.设函数 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处切线的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的极值.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 ,
因为曲线 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处切线的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .所以, SKIPIF 1 < 0 .
(2)函数的定义域为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
故令 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
所以,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的变化情况如下表:
所以,当 SKIPIF 1 < 0 时,有极大值 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,有极小值 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,函数无极值.
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的变化情况如下表:
所以,当 SKIPIF 1 < 0 时,有极小值 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,有极大值 SKIPIF 1 < 0 .
综上,当 SKIPIF 1 < 0 时,极大值 SKIPIF 1 < 0 ,极小值 SKIPIF 1 < 0 ;
当 SKIPIF 1 < 0 时,函数无极值;
当 SKIPIF 1 < 0 时,极小值 SKIPIF 1 < 0 ,极大值 SKIPIF 1 < 0 .
18.已知函数 SKIPIF 1 < 0 ,曲线 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的切线也与曲线 SKIPIF 1 < 0 相切.
(1)求实数 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内的极小值.
【解析】(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为其也与曲线 SKIPIF 1 < 0 相切,则联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 及 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递增,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
∴存在 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递减:当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 递增,
∵ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .又 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内的极小值点.∵当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 递减,即 SKIPIF 1 < 0 递减,
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内没有极小值点. SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 的极小值是 SKIPIF 1 < 0 .
专项突破三 函数(导函数)与极值(点)的关系
一、单选题
1.已知定义在 SKIPIF 1 < 0 上的函数 SKIPIF 1 < 0 ,其导函数 SKIPIF 1 < 0 的大致图像如图所示,则下列叙述正确的是( )
① SKIPIF 1 < 0 ;
②函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极小值,在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值;
③函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值,在 SKIPIF 1 < 0 处取得极小值;
④函数 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
A.③B.①②C.③④D.④
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 的图像可得,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递增;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递减;当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递增.
对于①,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以①不正确.
对于②,由题意得函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值,在 SKIPIF 1 < 0 处取得极小值,故②不正确.
对于③,由②的解析可得正确.
对于④,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 不是最小值,故④不正确.
综上可得③正确.故选:A.
2.函数 SKIPIF 1 < 0 的定义域为开区间 SKIPIF 1 < 0 ,导函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内的图像如图所示,则函数 SKIPIF 1 < 0 在开区间 SKIPIF 1 < 0 内有极小值点( )
A. SKIPIF 1 < 0 个B. SKIPIF 1 < 0 个C. SKIPIF 1 < 0 个D. SKIPIF 1 < 0 个
【解析】由导函数 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 内的图象可知,
函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 内的图象与 SKIPIF 1 < 0 轴有四个公共点,
在从左到右第一个点处导数左正右负,在从左到右第二个点处导数左负右正,
在从左到右第三个点处导数左正右正,在从左到右第四个点处导数左正右负,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 在开区间 SKIPIF 1 < 0 内的极小值点有 SKIPIF 1 < 0 个,故选:A.
3.已知函数 SKIPIF 1 < 0 的导函数的图象如图所示,则 SKIPIF 1 < 0 极值点的个数为( )
A.4B.5C.6D.7
【解析】对于处处可导的函数,函数的极值点要满足两个条件,一个是该点的导数为0,另一个是该点左、右的导数值异号,
由图象可知,导函数与 SKIPIF 1 < 0 轴有5个交点,因为在0附近的左侧 SKIPIF 1 < 0 ,右侧 SKIPIF 1 < 0 ,所以0不是 SKIPIF 1 < 0 极值点.其余四个点的左、右的导数值异号,所以是极值点,
故 SKIPIF 1 < 0 极值点的个数是4.故选:A.
4.已知函数 SKIPIF 1 < 0 的图象如图所示,则 SKIPIF 1 < 0 等于( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】由函数 SKIPIF 1 < 0 的图象知: SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的根,
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又由结合图象可得 SKIPIF 1 < 0 是函数 SKIPIF 1 < 0 的极值点,
即 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的两个根,即 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的两个实数根,所以 SKIPIF 1 < 0 .故选:C.
5.如图所示,已知直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 相切于两点,函数 SKIPIF 1 < 0 ,则对函数 SKIPIF 1 < 0 描述正确的是( )
A.有极小值点,没有极大值点B.有极大值点,没有极小值点
C.至少有两个极小值点和一个极大值点D.至少有一个极小值点和两个极大值点
【解析】由题设, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 相切于两点且横坐标为 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的两个零点为 SKIPIF 1 < 0 ,由图知:存在 SKIPIF 1 < 0 使 SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 有三个不同零点 SKIPIF 1 < 0 ,
由图: SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 上 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上递减, SKIPIF 1 < 0 上递增, SKIPIF 1 < 0 上递减, SKIPIF 1 < 0 上递增.
故 SKIPIF 1 < 0 至少有两个极小值点和一个极大值点.故选:C.
6.如图,可导函数 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 处的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的导函数,则下列结论中正确的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点
B. SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极小值点
C. SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 不是 SKIPIF 1 < 0 的极大值点
D. SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极值点
【解析】由题得, SKIPIF 1 < 0 的几何意义为当x取同值时, SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离.
根据题意,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递减,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 单调递增,
又 SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的极小值点,故选:B.
二、多选题
7.已知函数 SKIPIF 1 < 0 的导函数 SKIPIF 1 < 0 的图象如图所示,则下列判断正确的( )
A. SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时取极小值B. SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时取极大值
C. SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 极小值点D. SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 极小值点
【解析】由导函数 SKIPIF 1 < 0 的图像可得,
当 SKIPIF 1 < 0 时,其左边的导数小于零,右边的导数大于零,所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 时取极小值,所以A正确,
当 SKIPIF 1 < 0 时,其左边的导数小于零,右边的导数大于零,所以 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 极小值点,所以C正确,
而 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,左右两边的导数值同号,所以 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 不是函数的极值点,所以BD错误,
故选:AC
8.函数 SKIPIF 1 < 0 的导函数 SKIPIF 1 < 0 的图像如图所示,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的极大值点B. SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的极小值点
C.2为 SKIPIF 1 < 0 的极大值点D. SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的极小值点
【解析】由 SKIPIF 1 < 0 图像可得,当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
函数在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 处取得极小值,在 SKIPIF 1 < 0 处取得极大值,故选:AB
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
x
SKIPIF 1 < 0
0
SKIPIF 1 < 0
2
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
-
0
+
0
-
SKIPIF 1 < 0
↘
极小值
↗
极大值
↘
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
0
SKIPIF 1 < 0
0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
x
SKIPIF 1 < 0
-2a
SKIPIF 1 < 0
a-2
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
+
0
-
0
+
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
极大值
SKIPIF 1 < 0
极小值
SKIPIF 1 < 0
x
SKIPIF 1 < 0
a-2
SKIPIF 1 < 0
-2a
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
+
0
-
0
+
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
极大值
SKIPIF 1 < 0
极小值
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
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