![北师大版数学高二选择性必修第二册 2.6.2 函数的极值 分层练习01](http://m.enxinlong.com/img-preview/3/3/15953729/0-1720425479255/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
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高中数学北师大版 (2019)选择性必修 第二册6.2 函数的极值精品一课一练
展开考点01:函数极值的辨析
1.判断正误(正确的填“正确”,错误的填“错误”)
(1)函数的极大值一定大于其极小值.( )
(2)导数为0的点一定是极值点.( )
(3)函数一定有极大值和极小值.( )
(4)函数的极值点是自变量的值,极值是函数值.( )
【答案】 错误 错误 错误 正确
【分析】由导数与极值的关系逐个判断即可.
【详解】函数的极大值不一定大于其极小值,故(1)错误;
导数为0的点不一定是极值点,比如,
,但是不是极值点,故(2)错误;
函数可能有极大值或极小值,也可能没有极值,故(3)错误;
函数的极值点是自变量的值,极值是函数值.故(4)正确.
故答案为:错误;错误;错误;正确.
2.(多选)判断下列命题正确的是( )
A.函数的极小值一定比极大值小.
B.对于可导函数,若,则为函数的一个极值点.
C.函数在内单调,则函数在内一定没有极值.
D.三次函数在R上可能不存在极值.
【答案】CD
【分析】根据导数与极值的关系依次判定即可.
【详解】对于A选项,根据极值定义,函数的极小值不一定比极大值小,则A选项错误;
对于B选项,若或恒成立,则无极值点,此时导函数的零点为函数拐点,则B选项错误;
对于C选项,在内单调,因为区间为开区间,所以取不到极值,则C选项正确;
对于D选项,三次函数求导以后为二次函数,若或恒成立,则无极值点,故D选项正确;
故选:CD.
考点02:求已知函数的极值
3.求函数的极值.
【答案】极小值为,无极大值
【分析】对函数进行求导,在定义域内分析导函数的符号,即可得到函数的极值.
【详解】.
令,解得.
当变化时,的变化情况如表所示:
所以当时,函数取得极小值,且极小值为,无极大值.
4.已知函数,求的极值.
【答案】极小值为,无极大值
【分析】求导,利用导数判断原函数单调性,根据单调性可得极值.
【详解】函数的定义域为,,
注意到,令,解得,令,解得,
则在区间上单调递减,在区间上单调递增.
所以当时,有极小值,无极大值.
考点03:根据极值求参数
5.已知函数在处有极值,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】函数在处有极值,则导函数在处的函数值等于0.
【详解】,因为函数在处有极值,所以,解得.代入检验满足题意,
故选:A
6.(多选)已知函数有极大值和极小值,则实数a的值可以是( )
A.B.C.6D.8
【答案】AD
【分析】求导,利用二次方程有两个不相等的实数根即可由判别式求解.
【详解】由题意知有两个不相等的根,
所以,
解得或.
故A、D正确,B、C错误.
故选:AD
考点04:函数(导函数)图象与极值的关系.
7.如图是函数的导函数的图象,下列结论正确的是( )
A.在处取得极大值B.是函数的极值点
C.是函数的极小值点D.函数在区间上单调递减
【答案】C
【分析】根据导函数的正负即可求解的单调性,即可结合选项逐一求解.
【详解】由图象可知:当时,单调递减,当时,单调递增,
故是函数的极小值点,无极大值.
故选:C
8.设三次函数的导函数为,函数的图象的一部分如图所示,则下列说法正确的是( )
A.的极大值为,极小值为
B.的极大值为,极小值为
C.的极大值为,极小值为
D.的极大值为,极小值为
【答案】C
【分析】由图,根据的符号,判断出的符号,从而得到的单调性,找出的极值.
【详解】由图象可知,当和时,,则;
当时, ,则;
当时,,则;
当时,,则;
当时,,则.
所以在,上单调递减;在上单调递增;
所以的极小值为,极大值为.
故选:C.
考点05:函数极值点的辨析
9.(多选)下列函数中,恰有2个极值点的有( )
A.B.
C.D.
【答案】BC
【分析】利用导数依次求解选项中函数的极值点各式个数,即可得到答案.
【详解】对选项A,由,得.
令,即,,或,.
即有无数个零点,且零点两侧函数值异号,
故有无数个极值点,故A不正确.
由,得.
当和时,,单调递增;
当时,,单调递减.
故恰有2个极值点,B正确.
由,得.
当和时,,单调递增;
当时,,单调递减.
故恰有2个极值点,C正确.
由,得.
因为,所以当时,,单调递减;
当时,,单调递增.
故恰有1个极值点,D不正确.
故选:BC
10.(多选)设函数,则( )
A.有两个极大值点B.有两个极小值点
C.是的极大值点D.是的极小值点
【答案】BC
【详解】求出函数的导数,讨论其符号后可得正确的选项.
【分析】根据题意,可得,
于是
因此函数有2个极小值点,以及1个极大值点.
故选:BC
考点06:根据极值点求参数
11.函数的一个极值点为1,则的极大值是 .
【答案】4
【分析】由极值点定义得到,求出,进而得到或时,,时,,得到函数单调性和极大值.
【详解】定义域为R,
,由题意得,,解得,
故,
令,解得,
令得,或,单调递增,
令得,,单调递减,
故在处取得极大值,极大值为.
故答案为:4
12.若函数有极值点,则实数c的取值范围为 .
【答案】
【分析】依题意,有两个不同的实数根,利用求解实数c的取值范围.
【详解】,则,
函数有极值点,则有有两个不同的实数根,
可得,解得或.
实数c的取值范围为.
故答案为:
考点07:函数(导函数)图像与极值点的关系
13.已知函数的定义域为,且其导函数在内的图像如图所示,则函数在区间内的极大值点的个数为( )
A.3B.2C.1D.0
【答案】C
【分析】结合图象,根据导数大于零,即导函数的图象在轴上方,说明原函数在该区间上是单调递增,否则为减函数,极大值点两侧导数的符号,从左往右,先正后负,因此根据图象即可求得极大值点的个数.
【详解】结合函数图象,根据极大值的定义可知在该点处从左向右导数符号先正后负,
结合图象可知,函数在区间的极大值点只有.
故选:C.
14.已知函数的导函数的图象如图所示,则的极小值点为( )
A.B.C.D.和
【答案】C
【分析】根据极小值点的定义结合导函数的图象求解
【详解】由导函数的图象可知,当或时,,当时,,
所以为函数的极大值点,为函数的极小值点,
故选:C
考点08:求已知函数的极值点
15.设函数,则的极大值点和极小值点分别为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】利用导数判断函数的单调性,再求函数的极值点.
【详解】易知函数的定义域是,
由题意,,
当或时,;当或时,,
在和上单调递增,在和上单调递减,
极大值点是,极小值点是.
故选:A.
16.(多选)关于函数,下列说法正确的是( )
A.有两个极值点B.的图象关于原点对称
C.有三个零点D.零点之积为
【答案】ACD
【分析】利用函数的奇偶性判断B;再利用导数的变号零点的个数判断AC;变形函数的表达式,借助恒等式判断D.
【详解】函数的定义域为R,求导得,
当或时,,当时,,
即函数在上单调递增,在上单调递减,
因此的极大值为,极小值为,A正确,
而,因此函数有三个零点,C正确;
又,则函数不是奇函数,其图象关于原点不对称,B错误;
设的三个零点分别为,则
,因此,D正确.
故选:ACD
1.已知函数,有大于零的极值点,则的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】由极值点的定义结合函数与方程参变分离即可求解.
【详解】由题意有正根,即方程有正根,
而当时,,所以的取值范围为.
故选:D.
2.已知函数为连续可导函数,的图像如图所示,以下命题正确的是( )
A.是函数的极大值B.是函数的极小值
C.在区间上单调递增D.的零点是和
【答案】B
【分析】根据题意结合导数判断的单调性,进而逐项分析判断.
【详解】因为,
由图可知:,;或,;
且或,;,;
可得或,;,;
且函数为连续可导函数,
则在内单调递减,在内单调递增,
可知有且仅有一个极小值,无极大值,故AC错误,B正确;
由于不知的解析式,故不能确定的零点,故D错误;
故选:B.
3.若函数在区间恰存三个零点,两个极值点,则的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】由的取值范围求出,再结合题意及正弦函数的性质得到,解得即可.
【详解】当,则,,
依题意可得,解得,
即的取值范围是.
故选:A
4.已知函数,若时,取极值0,则ab的值为( )
A.3B.18C.3或18D.不存在
【答案】B
【分析】利用导数与极值的定义得到关于的方程组,从而求得,然后再检验时,函数是否能取得极值,由此得解.
【详解】由,得,
因为时,取得极值0,
所以,解得或,
当时,,
此时函数在在处取不到极值;
经检验时,函数在处取得极值0,满足题意;
所以,所以.
故选:B.
5.函数的极大值为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】求导,再根据极大值与导数的关系即可得到答案.
【详解】,当时,,
当时,.
所以的极大值为.
故选:B.
6.已知函数有两个极值点p,q,若,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】求导,得到方程组,求出,进而得到,得到答案.
【详解】依题意,,则,
因为,所以,
显然,,两式相除得,则,
代入中,解得,则.
故选:D
7.(多选)函数,的导函数图象如图所示,下列结论中一定正确的是( )
A.的减区间是
B.的增区间是
C.有一个极大值点,两个极小值点
D.有三个零点
【答案】BC
【分析】由已知结合导数与单调性及极值关系,函数性质检验各选项即可判断.
【详解】结合导函数图象可知,当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
所以,函数的单调递减区间为,,单调递增区间为,,错误,正确,
所以函数在,时取得极小值,在时,函数取得极大值,C正确;
因为无法确定,,的正负,从而无法确定函数的零点个数,D错误.
故选:BC
8.对于函数,下列说法正确的是( )
A.是增函数,无极值
B.是减函数,无极值
C.的单调递增区间为,,单调递减区间为
D.是极大值,是极小值
【答案】CD
【分析】求导后,根据导函数正负可求得单调性,结合极值定义可求得极大值和极小值.
【详解】定义域为,,
当时,;当时,;
的单调递增区间为,;单调递减区间为;AB错误,C正确;
的极大值为,极小值为,D正确.
故选:CD.
9.已知函数,记的极小值点为,极大值点为,则( )
A.B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据单调性求出极值可判断选项A、B;把分别代入求值可判断选项C、D.
【详解】的定义域为,,
由,得或;,得;
所以在上单调递增,上单调递减,在单调递增,
所以极大值点为1,极小值点为2,即,
所以,故A对,,B错误
,故C正确;
由在上单调递减可得 ,即,故D正确
故选:ACD
10.设,若为函数的极小值点,则下列关系可能成立的是( )
A.且B.且
C.且D.且
【答案】AC
【分析】根据题意,求得,结合函数极值点的定义,分类讨论,列出不等式,即可求解.
【详解】由函数,可得,
令,可得或,
要使得为函数的极小值点,
当时,则满足,解得,所以A正确;
当时,则满足,解得,所以C正确.
故选:AC.
11.若函数的极大值为11,则的极小值为 .
【答案】-21
【分析】首先利用导数判断函数的单调性和极大值,并求,再求解函数的极小值.
【详解】函数的定义域为,,令,解得或,
列表:
所以当时,函数有极大值,由题意得,解得,
当时,函数有极小值.
故答案为:
12.设函数,若的两个极值点为,且,则实数a的值为 .
【答案】9
【分析】由题意得,进一步结合韦达定理以及即可求解.
【详解】,由已知,从而,
所以,经验证此时,符合题意.
故答案为:9.
13.已知函数(为常数),曲线在点处的切线平行于直线.
(1)求的值;
(2)求函数的极值.
【答案】(1)
(2)极大值为,极小值为
【分析】(1)求导得,由此即可求解;
(2)求导得,根据导数与极值的关系列表即可得解.
【详解】(1),
∵在点处的切线平行于直线,
∴,∴;
(2)由(1)可得,
令得或,列表如下:
∴极大值为,极小值为.
14.已知函数在时取得极值.
(1)求实数的值;
(2)若对于任意的,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由极值点定义可得,解得,进检验符合题意;
(2)结合(1)中结论可得出函数在上的单调性,求出最小值解不等式可求得实数的取值范围.
【详解】(1)易知,
依题意,解得,
此时,
当或时,;当时,,
即函数在,上单调递增,在上单调递减,
因此函数在时取得极值,
所以.
(2)由(1)得函数在上单调递减,在上单调递增;
所以,
由题意可得,解得,
所以的取值范围为.
1.已知函数,,若将的图象向左平移个单位长度,所得图象对应的函数在区间内没有极大值点,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】化简的解析式得到平移后的解析式,求出其极大值点,列不等式组求解.
【详解】由题意,得.
将函数的图象向左平移个单位长度,可得的图象,
令,,得,.
由,解得,,
取,可得,
结合,可得的取值范围是.
故选:D.
2.(多选)设,,定义(,且为常数),若,,.
①不存在极值;
②若的反函数为,且函数与函数有两个交点,则;
③若在上是减函数,则实数的取值范围是;
④若,在的曲线上存在两点,使得过这两点的切线互相垂直.
其中真命题的序号有( )
A.①B.②C.③D.④
【答案】BC
【分析】对①:直接求的导数,采用零点存在定理判断是否存在极值即可;对②若函数与函数 的图象有两个交点,则函数一定与相切,通过联立方程求解即可;对③④,需要先求出的导函数,根据导函数特点去判断两命题是否成立.
【详解】对①:,则,因为,,
即,使得,所以存在极值,故①错误;
对②,由的的反函数为,可以画出与函数的图象,如图所示:
函数与两个交点中有1个交点为切点,
设切点横坐标为,此时,即,,故②正确;
对③:,则,
若在上是减函数,则对于恒成立,
即恒成立,因为,
所以恒成立,所以,即.
即实数a的取值范围是,故③正确;
对④:当时,,
设,是曲线上的任意两点,
,
所以,即 不成立,
所以的曲线上不存的两点,使得过这两点的切线点互相垂直.故④错误.
所以②③正确,故B、C正确.
故选:BC.
【点睛】方法点睛:(1)导函数中常用的两种常用的转化方法:一是利用导数研究含参函数的单调性,常化为不等式恒成立问题.注意分类讨论与数形结合思想的应用;二是函数的零点、不等式证明常转化为函数的单调性、极(最)值问题处理;(2)利用导数解决含参函数的单调性问题时,一般将其转化为不等式恒成立问题,解题过程中要注意分类讨论和数形结合思想的应用;(3)证明不等式,构造一个适当的函数,利用它的单调性进行解题,是一种常用技巧.许多问题,如果运用这种思想去解决,往往能获得简洁明快的思路,有着非凡的功效.
3.已知函数.
(1)求函数的极值;
(2)求证:.
【答案】(1)无极大值,极小值为;
(2)证明见解析
【分析】(1)求出函数的导数后讨论其符号可得函数的单调区间;
(2)设,利用导数可证当时,,时,,故可证题设中的不等式.
【详解】(1)由题意得,,,
令,解得;令,解得,
∴函数在上单调递减,在上单调递增,
∴函数有极小值,无极大值,极小值为.
(2)令,则,
设,则.
令,解得;令,解得,
∴在上单调递减,在上单调递增,
∴,∴,
∴,∴在上单调递增.
又,∴当时,,,∴;
当时,,,∴.
综上所述,.
【点睛】关键点点睛:不等式恒成立,需关注如下几点:
(1)根据题设中不等式的特征合理构建新函数;
(2)利用导数讨论函数单调性可能需要再次构建与导函数相关的新函数;
(3)注意函数隐藏的零点.
0
1
-
0
+
0
+
单调递减
极小值
单调递增
无极值
单调递增
x
1
0
0
0
极小值
极大值
极小值
0
0
+
单调递增
极大值
单调递减
极小值
单调递增
3
+
0
0
+
↗
极大值
↘
极小值
↗
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