精品-新人教版2018_2019学年高中数学第一章导数及其应用1.3.2函数的极值与导数学案新人教A版选修2_2 联系客服

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y′y +单调递增 0 -单调递减 0 +单调递增 极大值 极小值从上表可以看出,当x=-1时,函数y有极大值

3×(-1)-9×(-1)+5=11.

答案:11

3

4.已知函数f(x)=ax+bln x在x=1处有极值.

(1)求a,b的值;

2

12(2)判断函数f(x)的单调区间,并求极值.

解:(1)因为f(x)=ax+bln x,所以f′(x)=2ax+.又函数f(x)在x=1处有极值.2

bx12

f′(1)=0,?2a+b=0,???1故?即?1可得a=,b=-1.12f(1)=,a=.??22??

(2)由(1)可知f(x)=x-ln x.

其定义域为(0,+∞).

122

且f′(x)=x-=1(x+1)(x-1).xx令f′(x)=0,则x=-1(舍去)或x=1.

当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如表:

x (0,1)- 10 (1,+∞) +f′(x)f(x)极小值所以函数f(x)的单调递减区间是(0,1),单调递增区间是(1,+∞),且函数在定义域

上只有极小值f(1)=,而无极大值.12 知识结构 深化拓展三次函数的极值与零点的关系 对于三次函数f(x)=ax+bx+cx+d(a≠0),为了描述方便简洁,这里只给出a>0的情形.令x1,x2为f(x)的极值点,用Δ表示f′(x)=3ax+2bx+c对应方程的根的判别式,则结合零点存在性定理,有如下结论: (1)y=f(x)有一个零点?Δ≤0或f(x1)·f(x2)>0. ??Δ>0(2)y=f(x)有两个零点??. ?f(x1)·f(x2)=0??Δ>0?(3)y=f(x)有三个零点??232??f(x1)·f(x2)<0. 相应函数图象的情况如下 (1)三次函数有一个零点意味着函数单调或者极大值和极小值同号,如图①和②所示. (2)三次函数有两个零点意味着函数有两个极值点,且其中一个极值点为零点,如图③所示. (3)三次函数有三个零点,则函数的极大值和极小值异号,如图④所示. [A 基础达标]

1.设函数f(x)=xe,则( )

xxxxA.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:选D.求导得f′(x)=e+xe=e(x+1),令f′(x)=0,解得x=-1,易知x=

-1是函数f(x)的极小值点.

2.函数f(x)=ln x-x在区间(0,e)上的极大值为( )B.-1D.0

A.-e C.1-e

解析:选B.函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=-1.令f′(x)=0,得x=1.当

1xx∈(0,1)时,f′(x)>0,当x∈(1,e)时,f′(x)<0,故f(x)在x=1处取得极大值f(1)=

3

2

ln 1-1=0-1=-1.

3.已知函数f(x)=2x+ax+36x-24在x=2处有极值,则该函数的一个递增区间是

B.(3,+∞)D.(-∞,3)

2

( )

A.(2,3) C.(2,+∞)

解析:选B.因为f′(x)=6x+2ax+36,且在x=2处有极值,

所以f′(2)=0,24+4a+36=0,a=-15,

所以f′(x)=6x-30x+36

3

2

2

=6(x-2)(x-3),

由f′(x)>0得x<2或x>3.

故f(x)的递增区间为(-∞,2)和(3,+∞)

4.已知函数f(x)=x+ax+(a+6)x+1有极大值和极小值,则实数a的取值范围是

B.-3

( )

A.-16

D.a<-1或a>2

2

解析:选C.由题意知f′(x)=3x+2ax+(a+6)=0有两个不相等的根,所以Δ>0,解

3

2

得a>6或a<-3.故选C.

5.函数f(x)=x+bx+cx+d的图象如图所示,则x21+x2等于( )

B.D.

4

3

2A. 38C. 3

2

163解析:选C.由图象可得f(x)=0的根为0,1,2,故d=0,f(x)=x(x+bx+c),则1,2为x+bx+c=0的根,由根与系数的关系得b=-3,c=2,故f(x)=x-3x+2x,则f′(x)=3x-6x+2,由题图可得x1,x2为3x-6x+2=0的根,则x1+x2=2,x1x2=,故x21+x2

2

2

2

2

3

2

23=(x1+x2)-2x1x2=.

2

836.设x=1与x=2是函数f(x)=aln x+bx+x的两个极值点,则常数a=________.

解析:因为f′(x)=+2bx+1,

ax

a+2b+1=0,??由题意得?a+4b+1=0.??2

所以a=-.

答案:-2323 7.若f(x)=e-kx的极小值为0,则k=________.

解析:因为f(x)=e-kx的定义域为R,

所以f′(x)=e-k,

xxx 当k≤0时,f′(x)>0,f(x)在R上单调递增,所以f(x)无极值.

当k>0时,由f′(x)=0,

得x=ln k;

令f′(x)>0,得x>ln k;令f′(x)<0,得x

ln k所以f(x)极小=f(ln k)=e

-kln k=k(1-ln k)=0,

所以1-ln k=0,即k=e.

答案:e

8.若函数f(x)=x+x-ax-4在区间(-1,1)上恰有一个极值点,则实数a的取值范

2

32

围为________.

解析:由题意,f′(x)=3x+2x-a,则f′(-1)f′(1)<0,即(1-a)(5-a)<0,解得1

3

2

a=5时,函数f(x)=x3+x2-5x-4在区间(-1,1)内没有极值点.故实数a的取值范围为

3

2

[1,5).

答案:[1,5)

9.已知f(x)=ax+bx+cx(a≠0)在x=±1时取得极值,且f(1)=-1.

(1)试求常数a,b,c的值;

(2)试判断x=±1时函数取得极小值还是极大值,并说明理由.

解:(1)由已知,f′(x)=3ax+2bx+c.

2

且f′(-1)=f′(1)=0,得3a+2b+c=0,

3a-2b+c=0.

又f(1)=-1,所以a+b+c=-1.

所以a=,b=0,c=-.1232