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文檔簡介
1、專題16極值與最值 【考點預(yù)測】知識點一:極值與最值1函數(shù)的極值函數(shù)在點附近有定義,如果對附近的所有點都有,則稱是函數(shù)的一個極大值,記作如果對附近的所有點都有,則稱是函數(shù)的一個極小值,記作極大值與極小值統(tǒng)稱為極值,稱為極值點求可導(dǎo)函數(shù)極值的一般步驟(1)先確定函數(shù)的定義域;(2)求導(dǎo)數(shù);(3)求方程的根;(4)檢驗在方程的根的左右兩側(cè)的符號,如果在根的左側(cè)附近為正,在右側(cè)附近為負(fù),那么函數(shù)在這個根處取得極大值;如果在根的左側(cè)附近為負(fù),在右側(cè)附近為正,那么函數(shù)在這個根處取得極小值.注可導(dǎo)函數(shù)在點處取得極值的充要條件是:是導(dǎo)函數(shù)的變號零點,即,且在左側(cè)與右側(cè),的符號導(dǎo)號.是為極值點的既不充分也不必
2、要條件,如,但不是極值點.另外,極值點也可以是不可導(dǎo)的,如函數(shù),在極小值點是不可導(dǎo)的,于是有如下結(jié)論:為可導(dǎo)函數(shù)的極值點;但為的極值點.2函數(shù)的最值函數(shù)最大值為極大值與靠近極小值的端點之間的最大者;函數(shù)最小值為極小值與靠近極大值的端點之間的最小者導(dǎo)函數(shù)為(1)當(dāng)時,最大值是與中的最大者;最小值是與中的最小者(2)當(dāng)時,最大值是與中的最大者;最小值是與中的最小者一般地,設(shè)是定義在上的函數(shù),在內(nèi)有導(dǎo)數(shù),求函數(shù)在上的最大值與最小值可分為兩步進(jìn)行:(1)求在內(nèi)的極值(極大值或極小值);(2)將的各極值與和比較,其中最大的一個為最大值,最小的一個為最小值注函數(shù)的極值反映函數(shù)在一點附近情況,是局部函數(shù)值的
3、比較,故極值不一定是最值;函數(shù)的最值是對函數(shù)在整個區(qū)間上函數(shù)值比較而言的,故函數(shù)的最值可能是極值,也可能是區(qū)間端點處的函數(shù)值;函數(shù)的極值點必是開區(qū)間的點,不能是區(qū)間的端點;函數(shù)的最值必在極值點或區(qū)間端點處取得.【方法技巧與總結(jié)】(1)若函數(shù)在區(qū)間D上存在最小值和最大值,則不等式在區(qū)間D上恒成立;不等式在區(qū)間D上恒成立;不等式在區(qū)間D上恒成立;不等式在區(qū)間D上恒成立;(2)若函數(shù)在區(qū)間D上不存在最大(?。┲担抑涤驗椋瑒t不等式在區(qū)間D上恒成立不等式在區(qū)間D上恒成立(3)若函數(shù)在區(qū)間上存在最小值和最大值,即,則對不等式有解問題有以下結(jié)論:不等式在區(qū)間D上有解;不等式在區(qū)間D上有解;不等式在區(qū)間D上
4、有解;不等式在區(qū)間D上有解;(4)若函數(shù)在區(qū)間D上不存在最大(小)值,如值域為,則對不等式有解問題有以下結(jié)論:不等式在區(qū)間D上有解不等式在區(qū)間D上有解(5)對于任意的,總存在,使得;(6)對于任意的,總存在,使得;(7)若存在,對于任意的,使得;(8)若存在,對于任意的,使得;(9)對于任意的,使得;(10)對于任意的,使得;(11)若存在,總存在,使得(12)若存在,總存在,使得【題型歸納目錄】題型一:求函數(shù)的極值與極值點題型二:根據(jù)極值、極值點求參數(shù)題型三:求函數(shù)的最值(不含參)題型四:求函數(shù)的最值(含參)題型五:根據(jù)最值求參數(shù)題型六:函數(shù)單調(diào)性、極值、最值得綜合應(yīng)用題型七:不等式恒成立與
5、存在性問題【典例例題】題型一:求函數(shù)的極值與極值點例1(2022江西上饒市第一中學(xué)模擬預(yù)測(文)已知函數(shù)當(dāng)時,求函數(shù)的極值;【解析】由題知,當(dāng)時,令,時,單調(diào)遞減;時,單調(diào)遞增是的極小值點,的極小值為,無極大值例2(2022湖北襄陽四中模擬預(yù)測)設(shè).(1)求在上的極值;(2)若對,都有成立,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)極小值為,極大值為(2)【解析】【分析】(1)直接求導(dǎo)計算即可(2)將問題轉(zhuǎn)化為,構(gòu)造新函數(shù)在上單調(diào)遞增即可,然后參變分離或者分類討論都可以(1)由,得的單調(diào)減區(qū)間是,同理,的單調(diào)增區(qū)間是.故的極小值為,極大值為.(2)由對稱性,不妨設(shè),則即為.設(shè),則在上單調(diào)遞增,故在上恒成
6、立.方法一:(含參討論)設(shè),則,解得.,.當(dāng)時,故,當(dāng)時,遞增;當(dāng)時,遞減;此時,在上單調(diào)遞增,故,符合條件.當(dāng)時,同,當(dāng)時,遞增;當(dāng)時,遞減;,由連續(xù)函數(shù)零點存在性定理及單調(diào)性知,.于是,當(dāng)時,單調(diào)遞增;當(dāng)時,單調(diào)遞減.,符合條件.綜上,實數(shù)的取值范圍是.方法二:(參變分離)由對稱性,不妨設(shè),則即為.設(shè),則在上單調(diào)遞增,故在上恒成立.,在上恒成立,.設(shè),則,.設(shè),則,.由,得在,上單調(diào)遞增;由,得在,上單調(diào)遞減.故時;時.從而,又時,故,單調(diào)遞減,.于是,.綜上,實數(shù)的取值范圍是.例3(2022天津市咸水沽第一中學(xué)模擬預(yù)測)已知函數(shù)自然對數(shù)底數(shù)).(1)當(dāng)時,求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)
7、當(dāng)時,(i)證明:存在唯一的極值點:(ii)證明:【答案】(1)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為(2)證明見詳解【解析】【分析】(1)求導(dǎo),利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)單調(diào)性;(2)利用導(dǎo)數(shù)判斷單調(diào)性,利用零點存在性定理判斷零點,進(jìn)而確定極值點,利用零點代換結(jié)合函數(shù)最值處理極值的范圍(1),構(gòu)建當(dāng)時,則在上單調(diào)遞減,且當(dāng)時,當(dāng)時,則函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為(2)(i)由(1)可知:當(dāng)時,在上單調(diào)遞減在內(nèi)存在唯一的零點當(dāng)時,當(dāng)時,則函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,單調(diào)遞減區(qū)間為存在唯一的極值點(ii)由(i)可知:,即,且在單調(diào)遞減則構(gòu)建,則當(dāng)時恒成立則在上單調(diào)遞增,則則,即例4(2022江西師大附中
8、三模(理)已知函數(shù)為的導(dǎo)函數(shù)(1)判斷函數(shù)在區(qū)間上是否存在極值,若存在,請判斷是極大值還是極小值;若不存在,說明理由;(2)求證:函數(shù)在區(qū)間上只有兩個零點【答案】(1)存在;極小值(2)證明見解析【解析】【分析】(1)轉(zhuǎn)化為判斷導(dǎo)函數(shù)是否存在變號零點,對求導(dǎo)后,判斷的單調(diào)性,結(jié)合零點存在性定理可得結(jié)果;(2)當(dāng)時,利用單調(diào)性得恒成立,此時無零點;當(dāng)時,;當(dāng)時,利用導(dǎo)數(shù)得到單調(diào)性,結(jié)合零點存在性定理可得在上只有一個零點.由此可證結(jié)論正確.(1)由,可得,則,令,其中,可得,所以在上單調(diào)遞增,即在上單調(diào)遞增,因為,所以存在,使得,當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增,所以當(dāng)時,函數(shù)取得極小值(2)由,當(dāng)
9、時,所以,所以在上為增函數(shù),所以,此時函數(shù)在上沒有零點; 當(dāng)時,可得,所以是函數(shù)的一個零點;當(dāng)時,由 ,令,可得,令則,當(dāng),可得;當(dāng),可得,即在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,又因為,所以存在使得,當(dāng)時,;當(dāng)時,又因為,所以存在使得,即是函數(shù)的一個零點綜上可得,函數(shù)在上有且僅有兩個零點【點睛】關(guān)鍵點點睛:第二問中,分段討論并利用導(dǎo)數(shù)和零點存在性定理求解是解題關(guān)鍵.例5(2022江蘇蘇州模擬預(yù)測)函數(shù)(1)求函數(shù)在上的極值;(2)證明:有兩個零點【答案】(1)極大值,;極小值,;(2)詳見解析.【解析】【分析】(1)由題可得,進(jìn)而可得;(2)當(dāng)時,利用導(dǎo)數(shù)可得函數(shù)的最小值,進(jìn)而可得函數(shù)有兩個零點,當(dāng),
10、時,利用導(dǎo)數(shù)可得,即得.(1),由,可得,或,單調(diào)遞增,單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,時,函數(shù)有極大值,時,函數(shù)有極小值;(2),當(dāng)時,單調(diào)遞增,即單調(diào)遞增,又,故存在,所以單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,時,函數(shù), 故時,有兩個零點,當(dāng)時,對于函數(shù),則,又,即,此時函數(shù)沒有零點,當(dāng)時,由上可知,故當(dāng)時,函數(shù)沒有零點,綜上,函數(shù)有兩個零點【點睛】利用導(dǎo)數(shù)研究零點問題:(1)確定零點的個數(shù)問題:可利用數(shù)形結(jié)合的辦法判斷交點個數(shù),如果函數(shù)較為復(fù)雜,可用導(dǎo)數(shù)知識確定極值點和單調(diào)區(qū)間從而確定其大致圖象;(2)方程的有解問題就是判斷是否存在零點的問題,可參變分離,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的值域問題處理.可以通過構(gòu)造函數(shù)的方法,把問題轉(zhuǎn)化
11、為研究構(gòu)造的函數(shù)的零點問題;(3)利用導(dǎo)數(shù)硏究函數(shù)零點或方程根,通常有三種思路:利用最值或極值研究;利用數(shù)形結(jié)合思想研究;構(gòu)造輔助函數(shù)硏究.【方法技巧與總結(jié)】1因此,在求函數(shù)極值問題中,一定要檢驗方程根左右的符號,更要注意變號后極大值與極小值是否與已知有矛盾2原函數(shù)出現(xiàn)極值時,導(dǎo)函數(shù)正處于零點,歸納起來一句話:原極導(dǎo)零這個零點必須穿越軸,否則不是極值點判斷口訣:從左往右找穿越(導(dǎo)函數(shù)與軸的交點);上坡低頭找極小,下坡抬頭找極大題型二:根據(jù)極值、極值點求參數(shù)例6(2022四川綿陽中學(xué)實驗學(xué)校模擬預(yù)測(文)若函數(shù)在處有極值10,則()A6BC或15D6或【答案】B【解析】【分析】先求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)
12、 ,然后根據(jù)在 時 有極值10,得到 ,求出滿足條件的 ,然后驗證在 時是否有極值,即可求出【詳解】 , 又 時 有極值10 ,解得 或 當(dāng) 時, 此時 在 處無極值,不符合題意經(jīng)檢驗, 時滿足題意 故選:B例7(2022江蘇南通模擬預(yù)測)已知函數(shù)在處取極小值,且的極大值為4,則()A-1B2C-3D4【答案】B【解析】【分析】對求導(dǎo),由函數(shù)在處取極小值,所以,所以,對求導(dǎo),求單調(diào)區(qū)間及極大值,由的極大值為4,列方程得解.【詳解】解:,所以因為函數(shù)在處取極小值,所以,所以,令,得或,當(dāng)時,所以在單調(diào)遞增,當(dāng)時,所以在單調(diào)遞增,當(dāng)時,所以在單調(diào)遞增,所以在處有極大值為,解得,所以.故選:B例8(
13、2022四川綿陽二模(文)若是函數(shù)的極大值點,則實數(shù)的取值范圍是()ABCD【答案】A【解析】【分析】求出,分,分別討論出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,從而可得其極值情況,從而得出答案.【詳解】, 若時,當(dāng)時,;當(dāng)時,;則在上單調(diào)遞減;在上單調(diào)遞增.所以當(dāng)時,取得極小值,與條件不符合,故滿足題意.當(dāng)時,由可得或;由可得所以在上單調(diào)遞增;在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.所以當(dāng)時,取得極大值,滿足條件.當(dāng)時,由可得或;由可得所以在上單調(diào)遞增;在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.所以當(dāng)時,取得極小值,不滿足條件.當(dāng)時,在上恒成立,即在上單調(diào)遞增.此時無極值.綜上所述:滿足條件故選:A例9(2022河南模擬預(yù)測(文)已知函數(shù)的
14、極值為,則()AeBCD【答案】C【解析】【分析】求導(dǎo)得到導(dǎo)函數(shù),考慮和兩種情況,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性得到極值,計算得到答案.【詳解】函數(shù)的定義域為,當(dāng)時,所以在上單調(diào)遞增,無極值,不符合題意;當(dāng)時,當(dāng)時,當(dāng)時,所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則,解得故選:C.例10(2022河南高三階段練習(xí)(文)若函數(shù)在上無極值,則實數(shù)的取值范圍()ABCD【答案】D【解析】【分析】求,由分析可得恒成立,利用即可求得實數(shù)的取值范圍.【詳解】由可得,恒成立,為開口向上的拋物線,若函數(shù)在上無極值,則恒成立,所以,解得:,所以實數(shù)的取值范圍為,故選:D.例11(2022四川省南充高級中學(xué)高三階段練習(xí)(理)已知函數(shù)在處
15、取得極值0,則()A2B7C2或7D3或9【答案】B【解析】【分析】求導(dǎo)得到導(dǎo)函數(shù),根據(jù)題意得到且,解得答案并驗證即可.【詳解】,根據(jù)題意:,解得或,當(dāng)時,函數(shù)單調(diào)遞增,無極值點,舍去.當(dāng)時,在和時,函數(shù)單調(diào)遞增;在時,函數(shù)單調(diào)遞減,故函數(shù)在出有極小值,滿足條件.綜上所述:.故選:B.例12(2022全國高三專題練習(xí))函數(shù)在內(nèi)有極值,則實數(shù)的取值范圍是()ABCD【答案】C【解析】【分析】由可導(dǎo)函數(shù)在開區(qū)間內(nèi)有極值的充要條件即可作答.【詳解】由得,因函數(shù)在內(nèi)有極值,則時,有解,即在時,函數(shù)與直線y=a有公共點,而,即在上單調(diào)遞減,則,顯然在零點左右兩側(cè)異號,所以實數(shù)的取值范圍是.故選:C【點睛
16、】結(jié)論點睛:可導(dǎo)函數(shù)yf(x)在點x0處取得極值的充要條件是f(x0)0,且在x0左側(cè)與右側(cè)f(x)的符號不同例13(2022陜西西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)模擬預(yù)測(理)已知函數(shù),若是的極小值點,則實數(shù)的取值范圍是()ABCD 【答案】B【解析】【分析】根據(jù)導(dǎo)函數(shù)的正負(fù),對分類討論,判斷極值點,即可求解.【詳解】由得,令,若,則 ,此時在單調(diào)遞增,在 單調(diào)遞減,這與是的極小值點矛盾,故舍去.若,可知是的極大值點,故不符合題意.若,此時在單調(diào)遞增,在 單調(diào)遞減,可知是的極大值點,故不符合題意.當(dāng) ,此時在單調(diào)遞增,在 單調(diào)遞減,可知是的極小值點,符合題意.若,在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,無極值,不符合題意,舍
17、去.綜上可知:故選:B例14(2022全國高三專題練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上既有極大值又有極小值,則實數(shù)a的取值范圍是()ABCD【答案】C【解析】【分析】把題意轉(zhuǎn)化為在內(nèi)應(yīng)有兩個不同的異號實數(shù)根,利用零點存在定理列不等式組即可求得.【詳解】函數(shù),導(dǎo)函數(shù).因為在上既有極大值又有極小值,所以在內(nèi)應(yīng)有兩個不同的異號實數(shù)根,解得:,實數(shù)a的取值范圍.故選:C例15(2022全國高三專題練習(xí))函數(shù)在上無極值,則m_【答案】3【解析】【分析】把題意轉(zhuǎn)化為在上恒有,對m分類討論,求出m的范圍.【詳解】函數(shù)在上無極值即導(dǎo)函數(shù)在上無根在上恒有 ;而,當(dāng)時,式解為或;顯然時,式不成立;當(dāng)時,式解為或;顯然時,式不成
18、立;當(dāng)m12時,式解為x2,m3故答案為:3例16(2022吉林長春模擬預(yù)測(文)已知函數(shù),(1)當(dāng)時,過做函數(shù)的切線,求切線方程;(2)若函數(shù)存在極值,求極值的取值范圍【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)設(shè)切點,再根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義求解即可;(2)求導(dǎo)分析導(dǎo)函數(shù)為0時的情況,設(shè)極值點為得到,代入極值再構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)分析單調(diào)性與取值范圍即可(1)由題,當(dāng)時,設(shè)切點為,則,故切線方程為,又切線過,故,即,設(shè),則,故為增函數(shù).又,故有唯一解,故切點為,斜率為1,故切線方程為,即;(2)因為,為減函數(shù),故若函數(shù)存在極值,則在區(qū)間上有唯一零點設(shè)為,則,即,故極值,設(shè),則,故為增函數(shù),故,故,即,
19、故極值的取值范圍【點睛】本題主要考查了過點的切線問題,同時也考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值問題,需要根據(jù)題意設(shè)極值點,得到極值點滿足的關(guān)系,再代入極值構(gòu)造函數(shù)分析,屬于難題例17(2022北京市第十二中學(xué)三模)已知函數(shù).(1)當(dāng)時,求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間;(2)設(shè)函數(shù),若在上存在極值,求a的取值范圍.【答案】(1)減區(qū)間為,增區(qū)間為.(2)【解析】【分析】(1)當(dāng)時,求得,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的符號,即可求得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)求得,設(shè),得到,求得的單調(diào)性,結(jié)合,根據(jù)題意,列出不等式組或,即可求解.(1)解:當(dāng)時,函數(shù),其定義域為 ,可得,當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增,所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)
20、間為.(2)解:由,可得,設(shè),則,令,即,解得,當(dāng)時,;當(dāng)時,所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上,單調(diào)遞減,且,顯然,若在上存在極值,則滿足或,解得,綜上可得,當(dāng)時,在上存在極值,所以實數(shù)的取值范圍為.例18(2022天津耀華中學(xué)二模)已知函數(shù).(1)若,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若存在兩個極小值點,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)遞減區(qū)間為,遞增區(qū)間為(2)【解析】【分析】(1)當(dāng)時,求得,令,利用導(dǎo)數(shù)求得,進(jìn)而求得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)求得,令,結(jié)合單調(diào)性得到,進(jìn)而得到,分和,兩種情況分類討論,結(jié)合單調(diào)性與極值點的概念,即可求解.(1)解:當(dāng)時,函數(shù),可得,令,可得,所以函數(shù)單調(diào)遞增,因為,所以
21、,當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增,即函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,單調(diào)遞增區(qū)間為.(2)解:由函數(shù),可得,令,可得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,所以,當(dāng)時,可得,所以,當(dāng)時,此時當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增,所以函數(shù)的極小值為,無極大值;當(dāng)時,又由在上單調(diào)遞增,所以在上有唯一的零點,且,因為當(dāng)時,令,可得,又因為,所以,即,所以,所以,因為在上單調(diào)遞減,所以在上有唯一的零點,且,所以當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增;當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增,所以函數(shù)有兩個極小值點,故實數(shù)的取值范圍為.例19(2022河北石家莊二中模擬預(yù)測)已知函數(shù)(1)當(dāng)時,證明:當(dāng)時,;(2)若,函數(shù)在區(qū)間上存在極大
22、值,求a的取值范圍【答案】(1)證明見解析(2)【解析】【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)求出得出,根據(jù)的單調(diào)性得,可得答案;(2)求出,分、討論單調(diào)性可得答案.(1)由題意得,則,當(dāng)時,在上是減函數(shù),設(shè),在上是增函數(shù),當(dāng)時,(2),且,令,得或a,當(dāng)時,則,單調(diào)遞減,函數(shù)沒有極值;當(dāng)時,當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增;當(dāng)時,單調(diào)遞減,在取得極大值,在取得極小值,則;當(dāng)時,當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增;當(dāng)時,單調(diào)遞減,在取得極大值,在取得極小值,由得:,綜上,函數(shù)在區(qū)間上存在極大值時,a的取值范圍為題型三:求函數(shù)的最值(不含參)例20(2022江蘇徐州模擬預(yù)測)函數(shù)的最小值為_【答案】【解析】【分析】由
23、題可知為偶函數(shù),當(dāng)時,去絕對值,討論的取值范圍,利用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的最值【詳解】由題可知,函數(shù)為偶函數(shù),時,當(dāng)時,在單調(diào)遞增,此時;當(dāng)時,即恒成立.故答案為:-1.例21(2022全國高三專題練習(xí))函數(shù)的最小值為_【答案】1【解析】【分析】先證明出成立,對原函數(shù)進(jìn)行同構(gòu)構(gòu)造后直接求解.【詳解】記.因為.令,解得:;令,解得:;所以在上單減,在上單增,所以.所以,即.所以,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立記.因為在上單增,在上單增,所以在上單增.又,所以有且只有一個實根.而存在唯一一個使得.即存在唯一一個使得.所以函數(shù)的最小值為1.故答案為:1例22(2022四川模擬預(yù)測(文)對任意,存在,使得,則的最小值為_
24、【答案】1【解析】【分析】由題意得到,利用導(dǎo)數(shù)法求解.【詳解】解:因為,所以使得,所以,則,令,得,當(dāng)時,當(dāng)時,所以當(dāng)時,取得最小值為,故答案為:1例23(2022河南鄭州三模(文)在區(qū)間上的最小值是()AB1CD【答案】B【解析】【分析】求導(dǎo)函數(shù),分析其導(dǎo)函數(shù)的符號,得出原函數(shù)的單調(diào)性,從而可求得最小值【詳解】因為,所以,令,解得,所以當(dāng)時,函數(shù)單調(diào)遞減,當(dāng)時,函數(shù)單調(diào)遞增,所以函數(shù)在上的最小值為,故選:B例24(2022全國高三專題練習(xí))函數(shù)的最大值為()ABCD【答案】B【解析】【分析】先對函數(shù)求導(dǎo),求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,進(jìn)而可求出函數(shù)的最大值【詳解】解:由,得,當(dāng)時,當(dāng)時,所以函數(shù)在上遞
25、減,在上遞增,因為,所以函數(shù)的最大值為,故選:B例25(2022全國高三專題練習(xí))已知函數(shù).(1)當(dāng)時,求曲線在點處的切線方程;(2)求函數(shù)在的最小值.【答案】(1);(2)答案見解析.【解析】【分析】(1)根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義得出切線方程;(2)由導(dǎo)數(shù)得出,令,利用導(dǎo)數(shù)得出在恒成立,再討論時函數(shù)的單調(diào)性,進(jìn)而得出最值.【詳解】解:(1)當(dāng)時,又得切點,所以切線方程為,即;(2),令,由,得,所以在上為單調(diào)增函數(shù)又,所以在上恒成立即在恒成立當(dāng)時,知在上為減函數(shù),從而當(dāng)時,知在上為增函數(shù),從而;綜上,當(dāng)時,;當(dāng)時.【點睛】關(guān)鍵點睛:解決問題二的關(guān)鍵在于利用導(dǎo)數(shù)得出其單調(diào)性,進(jìn)而得出最值.例26(2
26、022山東臨沭縣教育和體育局高二期中)已知函數(shù)是的一個極值點(1)求b的值;(2)當(dāng)時,求函數(shù)的最大值【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)對求導(dǎo),是的一個極值點,所以 ,解方程即可(2)先利用導(dǎo)數(shù)求出的單調(diào)區(qū)間,再根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求的最大值(1),是的一個極值點,解得經(jīng)檢驗,滿足題意(2)由(1)知:,則令,解得或x12+0-0+遞增遞減遞增,函數(shù)的最大值為題型四:求函數(shù)的最值(含參)例27(2022北京通州高二期中)已知函數(shù)(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)求函數(shù)在區(qū)間上的最小值【答案】(1)在,上遞增,在遞減(2)當(dāng)時,函數(shù)在區(qū)間上的最小值為;當(dāng)時,函數(shù)在區(qū)間上的最小值為【解析】【分析】
27、(1)通過解判斷的單調(diào)區(qū)間;(2)結(jié)合(1)中函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,討論、兩種情況,確定在區(qū)間上的單調(diào)性,可得函數(shù)在區(qū)間上的最小值(1)則令,則或在,上遞增,在遞減(2)由(1)可知:在上遞增,在遞減當(dāng)時,在遞減函數(shù)在區(qū)間上的最小值為;當(dāng)時,在上遞增,在遞減函數(shù)在區(qū)間上的最小值為綜上所述:當(dāng)時,函數(shù)在區(qū)間上的最小值為;當(dāng)時,函數(shù)在區(qū)間上的最小值為例28(2022河南高二階段練習(xí)(理)已知函數(shù)f(x)=x-mlnx-m.(1)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;(2)若函數(shù)f(x)有最小值g(m),證明:g(m) 在上恒成立.【答案】(1)答案見解析(2)證明見解析【解析】【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),討論其符
28、號后可得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.(2)根據(jù)(1)的結(jié)論可得函數(shù)的最小值,再利用導(dǎo)數(shù)可證不等式.(1)函數(shù)的定義域為,且,當(dāng)時,在上恒成立,所以此時在上為增函數(shù),當(dāng)時,由,解得,由,解得,所以在上為減函數(shù),在上為增函數(shù),綜上:當(dāng)時,在上為增函數(shù),當(dāng)時,在上為減函數(shù),在上為增函數(shù);(2)由(1)知:當(dāng)時,在上為增函數(shù),無最小值.當(dāng)時,在上上為減函數(shù),在上為增函數(shù),所以,即,則,由,解得,由,解得,所以在上為增函數(shù),在上為減函數(shù),所以,即在上恒成立.例29(2021江蘇高二單元測試)已知函數(shù)(1)討論的單調(diào)性;(2)當(dāng)時,求在區(qū)間上的最大值【答案】(1)答案見解析;(2)【解析】【分析】(1)求導(dǎo)后,分別在
29、和的情況下,根據(jù)的正負(fù)得到函數(shù)單調(diào)性;(2)分別在、和三種情況下,得到在上的單調(diào)性,由單調(diào)性可確定最大值點,代入可得最大值.【詳解】(1)由題意得:定義域為,當(dāng)時,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,令得:,列表如下:遞增極大值遞減在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減;綜上所述:當(dāng)時,在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.(2)當(dāng)時,由(1)知:當(dāng),即時,在上單調(diào)遞減,則;當(dāng),即時,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,;當(dāng),即時,在上單調(diào)遞增,則;綜上所述:.題型五:根據(jù)最值求參數(shù)例30(2022河北模擬預(yù)測)已知,函數(shù)在上的最小值為1,則_【答案】1【解析】【分析】求函數(shù)的導(dǎo)數(shù),討論a的范圍,判斷函數(shù)的單調(diào)性,確定
30、函數(shù)的最小值,令其等于1,即可求得答案.【詳解】由題意得,當(dāng),即時,在上遞增,故,解得;當(dāng),即時,當(dāng) 時,遞減,當(dāng) 時,遞增,故,解得,不符合,舍去,綜上,.故答案為:1例31(2022山西運城模擬預(yù)測(理)已知函數(shù),若函數(shù)在上存在最小值.則實數(shù)的取值范圍是_.【答案】【解析】【分析】先利用導(dǎo)數(shù)判斷出函數(shù)的極值點,建立不等式,即可求出的取值范圍.【詳解】,當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)或時,單調(diào)遞增,在處取得極小值,在處取得極大值.令,解得或,又函數(shù)在上存在最小值,且為開區(qū)間,所以,解得.即的取值范圍是.故答案為:.例32(2022浙江湖州高三期末)若函數(shù)存在最小值,則實數(shù)a的取值范圍是_.【答案】【解析
31、】【分析】對函數(shù)求導(dǎo),可知當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,無最小值;當(dāng)時,有兩個不等實根,由此可知函數(shù)的單調(diào)性,再根據(jù)函數(shù)圖象趨勢,結(jié)合極小值情況,進(jìn)而確定最小值,由此即可求出結(jié)果.【詳解】因為函數(shù),所以,當(dāng)時, ,又,所以,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,此時無最小值;當(dāng)時,則有兩個不等實根, 設(shè)兩個不等實根,則,所以函數(shù)在區(qū)間和上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減;所以是函數(shù)的極小值點,又時,所以,所以要使得函數(shù)存在最小值,則函數(shù)的最小值只能為,且,即,所以,即,解得,所以.故答案為:.例33(2022陜西模擬預(yù)測(理)若函數(shù)在區(qū)間上有最大值,則實數(shù)的取值范圍是_【答案】【解析】【分析】由導(dǎo)函數(shù)求得極大值,利用極大
32、值點在區(qū)間上,且的極大值可得參數(shù)范圍【詳解】,或時,時,所以在和上都遞增,在上遞減,在區(qū)間上有最大值,則,解得故答案為:題型六:函數(shù)單調(diào)性、極值、最值得綜合應(yīng)用例34(2022全國高三專題練習(xí)(理)已知函數(shù)f(x)exaxsinx(1)求yf(x)在x0處的切線方程;(2)當(dāng)a2時,設(shè)函數(shù)g(x),若x0是g(x)在(0,)上的一個極值點,求證:x0是函數(shù)g(x)在(0,)上的唯一極小值點,且e2g(x0)e【答案】(1)xy10(2)證明見解析【解析】【分析】(1)求導(dǎo)得在x0處的導(dǎo)數(shù)值,進(jìn)而得切線的斜率,根據(jù)點斜式即可求切線方程.(2)求導(dǎo),通過導(dǎo)函數(shù)的正負(fù),確定原函數(shù)的單調(diào)性,然后確定極
33、值.根據(jù)不等式,即可求解.(1)由已知得 exa(sin xxcos x),而,f(0)1,故在x0處的切線方程為y1x,即xy10(2)當(dāng)a2時,由題意得 ,則,令(x)g(x),則,當(dāng)時, g(x)在(0,)上單調(diào)遞增,g(1)2cos 10,使g(x0)0,當(dāng)時,g(x)0,即在上單調(diào)遞增,在(0,)上有唯一極小值點x0且,g(x0)g(1)e2sin 1h(1)e,又2sin x0(2,2sin 1),g(x0)2sin x0e2,綜上,e2g(x0) 例35(2022四川瀘州三模(文)已知函數(shù),(1)討論函數(shù)的單調(diào)性;(2)若有且只有一個極值點,求a的取值范圍【答案】(1)見解析(2
34、)【解析】【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),通過討論的范圍,求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間即可;(2),因為有且只有一個極值點,即圖象只穿過軸一次,即為單調(diào)減函數(shù)或者的極值同號,分別討論這兩種情況即可求出a的取值范圍.(1)由題意知:,當(dāng)時,因為,所以在上恒成立,所以在上是減函數(shù);當(dāng)時,由得:,所以,所以在上是增函數(shù),在上是減函數(shù).(2),因為有且只有一個極值點,即圖象只穿過軸一次,即為單調(diào)減函數(shù)或者的極值同號;(i)為單調(diào)減函數(shù),在上恒成立,則,解得;(ii)的極值同號時,設(shè)為極值點,則,有兩個不同的解,則,且有,所以,同理,所以,化簡得:,即;當(dāng),有且只有一個極值點.綜上:a的取值范圍是.【點睛】導(dǎo)數(shù)是研
35、究函數(shù)的單調(diào)性、極值(最值)最有效的工具,而函數(shù)是高中數(shù)學(xué)中重要的知識點,對導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用的考查主要從以下幾個角度進(jìn)行:(1)考查導(dǎo)數(shù)的幾何意義,往往與解析幾何、微積分相聯(lián)系(2)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,判斷單調(diào)性;已知單調(diào)性,求參數(shù) (3)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值(極值),解決生活中的優(yōu)化問題(4)考查數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用例36(2022廣東深圳市光明區(qū)高級中學(xué)模擬預(yù)測)已知函數(shù).(1)當(dāng)時,求函數(shù)的極值點;(2)當(dāng)時,試討論函數(shù)的零點個數(shù).【答案】(1)(2)有個零點【解析】【分析】(1)當(dāng)時求出,令求得,分、討論可得單調(diào)性和極值點;(2)由,設(shè),得到,分,和三種情況討論,分別求得函數(shù)的單調(diào)性與極
36、值,進(jìn)而求得結(jié)論.(1)當(dāng)時,則,令 ,則. 當(dāng)時, 在上單調(diào)遞增, ,在上單調(diào)遞增. 當(dāng)時,可得,在單調(diào)遞減;綜上,函數(shù)的極值點為.(2)當(dāng)時,是的一個零點,令,可得.因為,當(dāng)時,在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞增,此時在無零點.當(dāng)時,有, 此時在無零點.當(dāng)時,在單調(diào)遞增,又,由零點存在性定理知,存在唯一,使得.當(dāng)時,在單調(diào)遞減;當(dāng)時,在單調(diào)遞增;又,所以在上有個零點.綜上,當(dāng)時,有個零點.【點睛】函數(shù)由零點求參數(shù)的取值范圍的常用方法與策略:1、分類參數(shù)法:一般命題情境為給出區(qū)間,求滿足函數(shù)零點個數(shù)的參數(shù)范圍,通常解法為從中分離參數(shù),然后利用求導(dǎo)的方法求出由參數(shù)構(gòu)造的新函數(shù)的最值,根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)建關(guān)于參
37、數(shù)的不等式,再通過解不等式確定參數(shù)的取值范圍;2、分類討論法:一般命題情境為沒有固定的區(qū)間,求滿足函數(shù)零點個數(shù)的參數(shù)范圍,通常解法為結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性,先確定參數(shù)分類標(biāo)準(zhǔn),在每個小范圍內(nèi)研究零點的個數(shù)是否符合題意,將滿足題意的參數(shù)的各個小范圍并在一起,即可為所求參數(shù)的范圍.例37(2022北京市十一學(xué)校高三階段練習(xí))已知函數(shù)(1)當(dāng)時,求曲線在點處的切線方程;(2)判斷函數(shù)的極值點的個數(shù),并說明理由.【答案】(1)(2)綜上:當(dāng)或時,無極值點;當(dāng)或或時,有兩個極值點.【解析】【分析】(1)分別求出和,即可求出切線方程;(2)分、和這幾種情況,分別討論單調(diào)性,即可得到對應(yīng)的極值點的情況.(1)當(dāng)時
38、,定義域為,.因為,所以.所以在點處的切線方程為:,即.(2)函數(shù)定義域為,.當(dāng)時,顯然無極值點;當(dāng)時,所以在上單調(diào)遞增,故此時無極值點.當(dāng)時,令,解得或,或時,時,所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故此時有兩個極值點.當(dāng)時,令,解得或,或時,時,所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故此時有兩個極值點.當(dāng)時,令,解得或,或時,時,所以在和上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故此時有兩個極值點.綜上:當(dāng)或時,無極值點;當(dāng)或或時,有兩個極值點.【點睛】關(guān)鍵點點睛:解決本題的關(guān)鍵一是切線與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,二是分類標(biāo)準(zhǔn)的劃分,三是通過導(dǎo)函數(shù)的正負(fù)對原函數(shù)單調(diào)性的研究.例38(2022重慶巴蜀中學(xué)高三階段練習(xí))已知函數(shù)
39、(1)求曲線在點處的切線方程;(2)證明:存在唯一極大值點,且【答案】(1);(2)證明見解析【解析】【分析】(1)求出f(x)的導(dǎo)數(shù),求出f(1)和,根據(jù)導(dǎo)數(shù)幾何意義和直線的點斜式方程即可求解;(2)討論的正負(fù),判斷f(x)的單調(diào)性,從而可證明f(x)有唯一極大值點,并可求出的范圍,結(jié)合和即可求出的范圍(1),曲線在點處的切線方程為,即;(2),令,得或,設(shè),在上單調(diào)遞增,且,存在唯一,使得,即,故時,x-20,f(x)單調(diào)遞增,時,x-20,f(x)單調(diào)遞增,是函數(shù)的唯一極大值點;,;又,即,令,則,故在上單調(diào)遞增,故,綜上所述:【點睛】本題關(guān)鍵是對因式分解,構(gòu)造函數(shù),求出g(x)的零點,
40、由此判斷f(x)單調(diào)性和極值點,利用將和轉(zhuǎn)化為冪函數(shù),從而可對范圍進(jìn)行研究例39(2022全國模擬預(yù)測(文)已知函數(shù)(1)證明:存在唯一的極值點;(2)m為整數(shù),求m的最大值【答案】(1)證明見解析(2)【解析】【分析】(1)求導(dǎo),判斷導(dǎo)函數(shù)的單調(diào)性,然后利用零點存在定理證明導(dǎo)函數(shù)在定義域內(nèi)有唯一變號零點,從而證明函數(shù)存在唯一的極值點;(2)先將命題轉(zhuǎn)化為,然后計算的取值范圍,據(jù)此求出整數(shù)的最大值.(1)顯然在上單調(diào)遞增,又所以使得當(dāng)時,單調(diào)遞減,當(dāng)時,單調(diào)遞增,所以在上存在唯一的極小值點.(2)等價于由(1)知,且又因為函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以又因為,所以,整數(shù)的最大值為.題型七:不等式恒成立
41、與存在性問題例40(2022遼寧二模)若關(guān)于x的不等式恒成立,則實數(shù)a的取值范圍為_.【答案】1,+)【解析】【分析】參變分離后構(gòu)造函數(shù),求導(dǎo)后求解單調(diào)性和最值,求解參數(shù)的取值范圍.【詳解】,其中,分離參數(shù)為,令,定義域為有.令,則,所以在上單調(diào)遞增,又,故存在,使得,可得函數(shù)f(x)的遞增區(qū)間為(0,m),遞減區(qū)間為 ,有,可得:,故實數(shù)a的取值范圍為1,+)【點睛】對于求解參數(shù)的取值范圍問題,參變分離是一種常用方法,使用參變分離的題意,一是參變?nèi)菀追蛛x,二是分離后構(gòu)造的新函數(shù),求導(dǎo)后簡單.例41(2022北京景山學(xué)校模擬預(yù)測)已知函數(shù)(1)當(dāng)時,求的極值;(2)若對任意的,恒成立,求實數(shù)a
42、的取值范圍【答案】(1)極小值是,無極大值.(2)【解析】【分析】(1)由題設(shè)可得,根據(jù)的符號研究的單調(diào)性,進(jìn)而確定極值.(2)對任意的恒成立,轉(zhuǎn)化為:對任意的恒成立,令,通過求導(dǎo)求的單調(diào)性進(jìn)而求得的最大值,即可求出實數(shù)a的取值范圍.(1)當(dāng)時,的定義域為,則.令,則,令,則,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增.當(dāng)時,取得極小值且為,無極大值.(2)對任意的恒成立,則對任意的恒成立,令,所以,則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,所以,則,則.實數(shù)a的取值范圍為:.例42(2022新疆克拉瑪依三模(文)已知函數(shù),.(1)求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間;(2)若對任意,不等式恒成立,求的取值范圍.【答案】(1)
43、(2)【解析】【分析】(1)求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間,即解不等式;(2)參變分離得,即求的最小值.(1)定義域為,即解得所以在單調(diào)遞增(2)對任意,不等式恒成立,即恒成立,分離參數(shù)得.令,則當(dāng)時,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,在上單調(diào)遞增.所以,即,故a的取值范圍是.例43(2022陜西西北工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)模擬預(yù)測(文)已知函數(shù).(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)若對、,使恒成立,求a的取值范圍.【答案】(1)的單調(diào)遞減區(qū)間是,單調(diào)遞增區(qū)間是.(2)【解析】【分析】(1)利用二次求導(dǎo)可得函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)將對、,使恒成立,轉(zhuǎn)化為成立.然后利用(1)中的單調(diào)性求出最大、最小值代入即可得解.(1)的定義域為,設(shè)
44、,則,所以在上為增函數(shù),所以當(dāng)時,即,所以在上單調(diào)遞增;當(dāng)時,即,所以在上為減函數(shù).綜上可得,的單調(diào)遞減區(qū)間是,單調(diào)遞增區(qū)間是.(2)對,使恒成立,即對,成立.由(1)知在0,1上單調(diào)遞減,在1,2上單調(diào)遞增,所以,為和中的較大者,又,得.,即.在0,2上,即,解之,得或,對,使恒成立時,a的取值范圍為.例44.(2022內(nèi)蒙古赤峰三模(文)已知函數(shù).(1)求的最小值;(2)若恒成立,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)在定義域上的最值即可;(2)由原不等式恒成立分離參數(shù)后得,構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)數(shù)求最小值即可.(1)由已知得,令,得.當(dāng)時,在
45、上單調(diào)遞減;當(dāng)時,在上單調(diào)遞增.故.(2),即,因為,所以在上恒成立.令,則,令,得或(舍去).當(dāng)時,在上單調(diào)遞減;當(dāng)時,在上單調(diào)遞增.故,所以,即實數(shù)的取值范圍為.【方法技巧與總結(jié)】在不等式恒成立或不等式有解條件下求參數(shù)的取值范圍,一般利用等價轉(zhuǎn)化的思想其轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值或值域問題加以求解,可采用分離參數(shù)或不分離參數(shù)法直接移項構(gòu)造輔助函數(shù)【過關(guān)測試】一、單選題1(2022全國哈師大附中模擬預(yù)測(文)已知是函數(shù)的一個極值點,則的值是()A1BCD【答案】D【解析】【分析】由題知,可得,由二倍角公式可算得,進(jìn)而有,所以.【詳解】,故選:D2(2022寧夏吳忠中學(xué)三模(理)下列函數(shù)中,既是奇函數(shù)又
46、存在極值的是()ABCD【答案】D【解析】【分析】利用基本初等函數(shù)的奇偶性及函數(shù)的極值與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系可判斷各選項.【詳解】對于A選項,函數(shù)為奇函數(shù),且該函數(shù)在上單調(diào)遞增,A項不滿足條件;對于B選項,函數(shù)的定義域為,該函數(shù)為非奇非偶函數(shù),B選項不滿足條件;對于C選項,函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為,該函數(shù)在上單調(diào)遞增,C選項不滿足條件;對于D選項,令,該函數(shù)的定義域為,即函數(shù)為奇函數(shù),當(dāng)時,當(dāng)時,所以,為函數(shù)的極小值點,D選項滿足條件.故選:D.3(2022河南新鄉(xiāng)二模(文)已知,函數(shù)的極小值為,則()AB1CD【答案】C【解析】【分析】求導(dǎo)后分析函數(shù)單調(diào)性,根據(jù)極小值求解【詳解】,則在和上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
47、所以,則,則故選:C4(2022內(nèi)蒙古包頭一模(理)設(shè) ,若為函數(shù)的極小值點,則()ABCD【答案】C【解析】【分析】對函數(shù) 求導(dǎo)后,根據(jù)導(dǎo)數(shù)的性質(zhì)判斷即可.【詳解】 ,若 , 是開口向下的拋物線,x=m是極小值點,必有 ,即 ,若 , 是開口向上的拋物線,x=m是極小值點,必有,即;故選:C.5(2022河南模擬預(yù)測(文)當(dāng)時,函數(shù)取得最小值,則()AB1CD2【答案】A【解析】【分析】求出導(dǎo)函數(shù),令,可得增區(qū)間,令,可得減區(qū)間,從而根據(jù)單調(diào)性即可求解.【詳解】解:,當(dāng)時,;當(dāng)時,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以當(dāng)時,取得最小值故選:A.6(2022四川涼山三模(理)函數(shù),若在上有最
48、小值,則實數(shù)a的取值范圍是()ABCD【答案】A【解析】【分析】求得導(dǎo)數(shù),當(dāng)時,得到在上單調(diào)遞減,不符合題意;當(dāng)時,結(jié)合函數(shù)與的圖象,得到存在,使得,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性,即可求解.【詳解】由題意,函數(shù),可得,若時,當(dāng)時,可得,在上單調(diào)遞減,此時函數(shù)在沒有最小值,不符合題意;當(dāng)時,令,即,即與的交點,畫出函數(shù)與的圖象,如圖所示,結(jié)合圖象,可得存在,使得,當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)時,單調(diào)遞增,此時函數(shù)在上有最小值,符合題意,綜上可得,實數(shù)a的取值范圍是.故選:A.7(2016天津市紅橋區(qū)教師發(fā)展中心高三學(xué)業(yè)考試)已知函數(shù),a為實數(shù),則在上的最大值是()AB1CD【答案】A【解析】【分析】首先求出函數(shù)的導(dǎo)函
49、數(shù),根據(jù)代入求出的值,即可得到函數(shù)解析式,從而求出函數(shù)的導(dǎo)函數(shù),得到函數(shù)的單調(diào)區(qū)間與極值,再計算出區(qū)間端點函數(shù)值,即可得解;【詳解】解:,令,則或,當(dāng)或時,即函數(shù)在和上單調(diào)遞增;當(dāng)時,函數(shù)在上單調(diào)遞減;所以在處取得極大值,在處取得極小值,又,故函數(shù)在區(qū)間上的最大值為,故選:A8(2022寧夏高三階段練習(xí)(文)若函數(shù)在區(qū)間上存在最小值,則實數(shù)的取值范圍為()ABCD【答案】D【解析】【分析】求得,根據(jù)在區(qū)間上存在最小值,得到且,設(shè),根據(jù)且,列出不等式組,即可求解.【詳解】由函數(shù),可得,且在區(qū)間上存在最小值,即在區(qū)間上存在,使得且,設(shè),即滿足,且,可得,解得,即實數(shù)的取值范圍是.故選:D.二、多選
50、題9(2022重慶三模)已知函數(shù)(e為自然對數(shù)的底數(shù),),則關(guān)于函數(shù),下列結(jié)論正確的是()A有2個零點B有2個極值點C在單調(diào)遞增D最小值為1【答案】BC【解析】【分析】先求定義域,再求導(dǎo),求出單調(diào)區(qū)間和極值,最值情況,判斷BCD,A可以證明出函數(shù)值恒正,A錯誤.【詳解】定義域為R,令得:或1,當(dāng)時,當(dāng)時,如下表:01-0+0-遞減極小值1遞增極大值遞減從而判斷出函數(shù)有兩個極值點,在上單調(diào)遞增,BC正確, 由于恒成立,所以函數(shù)無零點,A錯誤,當(dāng)時,故函數(shù)無最小值,D錯誤;.故選:BC10(2022湖北宜城市第一中學(xué)高三階段練習(xí))已知則下列說法正確的有()A函數(shù)有唯一零點B函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為C函
51、數(shù)有極大值D若關(guān)于x的方程有三個不同的根則實數(shù)a的取值范圍是【答案】ACD【解析】【分析】根據(jù)零點的定義判斷A,利用導(dǎo)數(shù)分析函數(shù)的單調(diào)性,作出函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象判斷其余選項.【詳解】由得:,即,故函數(shù)有唯一零點由題可知:設(shè),則,由得:;由得;故在上單調(diào)遞增在上單調(diào)遞減,作出圖象,并將的部分圖象關(guān)于x軸對稱可得的圖象如下:觀察圖象可得函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,B錯,函數(shù)在時有極大值,C對,方程有三個不同的根,則實數(shù)a的取值范圍是,D對,故選:ACD.11(2022福建省德化第一中學(xué)模擬預(yù)測)設(shè)函數(shù)的定義域為,是的極大值點,以下結(jié)論一定正確的是()A,B是的極大值點C是的極小值點D是的極小值點【答案
52、】BD【解析】【分析】根據(jù)極值的定義、極值的性質(zhì)和圖象變換逐項判斷后可得正確的選項.【詳解】對A. 是的極大值點,并不是最小值點,故A不正確;對B. 相當(dāng)于關(guān)于軸的對稱圖象,故應(yīng)是的極大值點,故B正確;對C. 相當(dāng)于關(guān)于軸的對稱圖象,故應(yīng)是的極小值點,跟沒有關(guān)系,故C不正確;對D. 相當(dāng)于先關(guān)于軸的對稱,再關(guān)于軸的對稱圖象.故D正確.故選:BD.12(2022全國模擬預(yù)測)已知函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,則下列說法正確的是()AB在上單調(diào)遞增C為的極小值點D僅有兩個零點【答案】ABC【解析】【分析】由函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,得到,解得,可判定A正確;求得,得到在上單調(diào)遞增,可判定B正確;根據(jù)函數(shù)的
53、單調(diào)性,得到為的極小值點,可判定C正確;結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性,求得,可判定D不正確【詳解】由題意,函數(shù)的定義域為,因為函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,所以,所以,解得,故選項A正確;由,得,所以,當(dāng)時,此時,所以,所以在上單調(diào)遞增,故選項B正確;又由的圖象關(guān)于直線對稱,所以在上單調(diào)遞減,所以為的極小值點,故選項C正確;由在上單調(diào)遞增,且的圖象關(guān)于直線對稱,所以,所以沒有零點,故選項D不正確故選:ABC.三、填空題13(2022全國高三專題練習(xí))函數(shù)在上無極值,則m_【答案】3【解析】【分析】把題意轉(zhuǎn)化為在上恒有,對m分類討論,求出m的范圍.【詳解】函數(shù)在上無極值即導(dǎo)函數(shù)在上無根在上恒有 ;而,當(dāng)時,式解為
54、或;顯然時,式不成立;當(dāng)時,式解為或;顯然時,式不成立;當(dāng)m12時,式解為x2,m3故答案為:314(2022天津河西二模)若函數(shù)在處取得極值,則_【答案】【解析】【分析】根據(jù)題意得,解得,再檢驗滿足題意,進(jìn)而求解即可.【詳解】解:,因為函數(shù)在處取得極值,所以,解得,此時,故當(dāng)時,單調(diào)遞減;當(dāng)和時,單調(diào)遞增;所以,函數(shù)在處取得極小值,滿足題意,所以,所以故答案為:15(2022湖南長郡中學(xué)高三階段練習(xí))函數(shù)的極值點為_.【答案】【解析】【分析】去掉絕對值,當(dāng)時,當(dāng)時,分別求導(dǎo)判斷即可.【詳解】當(dāng)時,令,解得,令,解得,所以函數(shù)在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,易知為極小值點;當(dāng)時,恒成立,所以函數(shù)在單調(diào)
55、遞減,所以無極值點,綜上所述,的極值點為.故答案為:.16(2022全國高三專題練習(xí))已知函數(shù)則下列命題正確的有:_.若有兩個極值點,則或若有極小值點,則若有極大值點,則使連續(xù)的a有3個取值【答案】【解析】【分析】同一坐標(biāo)系中作出的圖象,利用數(shù)形結(jié)合法求解.【詳解】解:在同一坐標(biāo)系中作出的圖象,如圖所示:若有兩個極值點,則或,故錯誤;當(dāng)時,是的極小值點,故錯誤;若有極大值點,由圖象知:,故正確;使連續(xù)的a有3個取值-1,0,1故正確;故答案為:四、解答題17(2021四川省敘永第一中學(xué)校高三階段練習(xí)(文)已知函數(shù)在與時,都取得極值(1)求,的值;(2)若,求的單調(diào)增區(qū)間和極值【答案】(1),(2)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是和,單調(diào)遞減區(qū)間是,函數(shù)的極大值是,函數(shù)的極小值是.【解析】【分析】(1)利用導(dǎo)數(shù)與極值點的關(guān)系,求得后,再檢驗;(2)首先求,再利用導(dǎo)數(shù)和函數(shù)單調(diào)性,極值的關(guān)系,即可求解.(1),由條件可知和,即,解得:, 所以,檢驗: 單調(diào)遞增極大值單調(diào)遞減極小值單調(diào)遞增經(jīng)檢驗與時,都取得極值,滿足條件,所
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