《2022版高中數(shù)學 第一章 導數(shù)及其應用 課時作業(yè)6 函數(shù)的極值與導數(shù) 新人教A版選修2-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022版高中數(shù)學 第一章 導數(shù)及其應用 課時作業(yè)6 函數(shù)的極值與導數(shù) 新人教A版選修2-2(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022版高中數(shù)學 第一章 導數(shù)及其應用 課時作業(yè)6 函數(shù)的極值與導數(shù) 新人教A版選修2-2
|基礎(chǔ)鞏固|(25分鐘,60分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.函數(shù)f(x)=lnx-x在區(qū)間(0,e)上的極大值為( )
A.-e B.-1
C.1-e D.0
解析:函數(shù)f(x)的定義域為(0,+∞),f′(x)=-1.令f′(x)=0,得x=1.當x∈(0,1)時,f′(x)>0,當x∈(1,e)時,f′(x)<0,故f(x)在x=1處取得極大值f(1)=ln1-1=0-1=-1.
答案:B
2.函數(shù)f(x)的定義域為R,導函數(shù)f′(x)的圖象如圖所示,則函數(shù)f(
2、x)( )
A.無極大值點,有四個極小值點
B.有三個極大值點,兩個極小值點
C.有兩個極大值點,兩個極小值點
D.有四個極大值點,無極小值點
解析:由導數(shù)與函數(shù)極值的關(guān)系知,當f′(x0)=0時,在x0的左側(cè)f′(x)>0,右側(cè)f′(x)<0,則f(x)在x=x0處取得極大值;若在x0的左側(cè)f′(x)<0,右側(cè)f′(x)>0,則f(x)在x=x0處取得極小值,設(shè)y=f′(x)圖象與x軸的交點從左到右橫坐標依次為x1,x2,x3,x4,則f(x)在x=x1,x=x3處取得極大值,在x=x2,x=x4處取得極小值.
答案:C
3.已知函數(shù)y=f(x),x∈R有唯一的極值,且x
3、=1是f(x)的極小值點,則( )
A.當x∈(-∞,1)時,f′(x)≥0;當x∈(1,+∞)時,f′(x)≤0
B.當x∈(-∞,1)時,f′(x)≥0;當x∈(1,+∞)時,f′(x)≥0
C.當x∈(-∞,1)時,f′(x)≤0;當x∈(1,+∞)時,f′(x)≥0
D.當x∈(-∞,1)時,f′(x)≤0;當x∈(1,+∞)時,f′(x)≤0
解析:由極小值點的定義,知極小值點左右兩側(cè)的導函數(shù)值是左負右正,又函數(shù)f(x),x∈R有唯一的極值,故當x∈(-∞,1)時,f′(x)≤0;當x∈(1,+∞)時,f′(x)≥0.
答案:C
4.對于函數(shù)f(x)=x3-3x2,給
4、出命題:①f(x)是增函數(shù),無極值;②f(x)是減函數(shù),無極值;③f(x)的遞增區(qū)間為(-∞,0),(2,+∞),遞減區(qū)間為(0,2);④f(0)=0是極大值,f(2)=-4是極小值.其中正確的命題有( )
A.1個 B.2個
C.3個 D.4個
解析:f′(x)=3x2-6x=3x(x-2),令f′(x)>0,
得x>2或x<0,令f′(x)<0,得0
5、a=-4,b=11
D.以上都不對
解析:f′(x)=3x2-2ax-b,f′(1)=0即2a+b=3 ①,
f(1)=a2-a-b+1=10,即a2-a-b=9?、?,
解由①②組成的方程組,得a=-4,b=11(有極值)或a=3,b=-3(舍去,無極值).
答案:C
二、填空題(每小題5分,共15分)
6.函數(shù)y=3x3-9x+5的極大值為________.
解析:y′=9x2-9.令y′=0,得x=±1.
當x變化時,y′,y的變化情況如下表:
從上表可以看出,當x=-1時,函數(shù)y有極大值
3×(-1)3-9×(-1)+5=11.
答案:11
7.設(shè)x=1與x
6、=2是函數(shù)f(x)=alnx+bx2+x的兩個極值點,則常數(shù)a=________.
解析:∵f′(x)=+2bx+1,由題意
得
∴a=-.
答案:-
8.函數(shù)f(x)=ax-1-lnx(a≤0)在定義域內(nèi)的極值點的個數(shù)為________.
解析:∵x>0,f′(x)=a-=,∴當a≤0時,f′(x)<0在(0,+∞)上恒成立,∴函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞減,∴f(x)在(0,+∞)上沒有極值點.
答案:0
三、解答題(每小題10分,共20分)
9.求下列函數(shù)的極值:
(1)f(x)=x3-x2-3x;
(2)f(x)=x4-4x3+5;
(3)f(x)=.
7、解析:(1)函數(shù)的定義域為R.
f′(x)=x2-2x-3=(x+1)(x-3).
令f′(x)=0,得x1=-1,x2=3.
由此可知當x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表所示:
當x=-1時,f(x)有極大值.
當x=3時,f(x)有極小值-9.
(2)因為f(x)=x4-4x3+5,
所以f′(x)=4x3-12x2=4x2(x-3).
令f′(x)=4x2(x-3)=0,得x1=0,x2=3.
當x變化時,f′(x)與f(x)的變化情況如下表:
故當x=3時函數(shù)取得極小值,且f(3)=-22.
(3)函數(shù)f(x)=的定義域為(0,+∞),
且f
8、′(x)=.
令f′(x)==0,
得x=e.
當x變化時,f′(x)與f(x)的變化情況如下表:
故當x=e時函數(shù)取得極大值,且f(e)=.
10.設(shè)f(x)=alnx++x+1,其中a∈R,曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線垂直于y軸.
(1)求a的值;
(2)求函數(shù)f(x)的極值.
解析:(1)因為f(x)=alnx++x+1,
所以f′(x)=-+.
因為曲線y=f(x)在點(1,f(1))處的切線垂直于y軸,
所以該切線斜率為0,即f′(1)=0,
即a-+=0,解得a=-1.
(2)由(1)知f(x)=-lnx++x+1(x>0),
f′(
9、x)=--+==.
令f′(x)=0,解得x1=1,x2=-(因x2=-不在定義域內(nèi),舍去).
當x∈(0,1)時,f′(x)<0,
故f(x)在(0,1)上為減函數(shù);
當x∈(1,+∞)時,f′(x)>0,
故f(x)在(1,+∞)上為增函數(shù).
所以f(x)在x=1處取得極小值f(1)=3.
|能力提升|(20分鐘,40分)
11.設(shè)f′(x)是函數(shù)f(x)的導函數(shù),y=f′(x)的圖象如圖所示,則y=f(x)的圖象最有可能是( )
解析:方法一:由y=f′(x)的圖象可以清晰地看出,當x∈(0,2)時,f′(x)<0,則f(x)為減函數(shù),只有C項符合,故選C.
方
10、法二:在導函數(shù)f′(x)的圖象中,零點0的左側(cè)函數(shù)值為正,右側(cè)為負,由此可知原函數(shù)f(x)在x=0時取得極大值.又零點2的左側(cè)為負,右側(cè)為正,由此可知原函數(shù)f(x)在x=2時取得極小值,只有選項C符合,故選C.
答案:C
12.若函數(shù)f(x)=x3-3ax+1在區(qū)間(0,1)內(nèi)有極小值,則a的取值范圍為________.
解析:f′(x)=3x2-3a.
當a≤0時,在區(qū)間(0,1)上無極值.
當a>0時,令f′(x)>0,解得x>或x<-,
令f′(x)<0,解得-
11、f(x)=x3+ax2+bx+c分別在x=1與x=-處取得極值.
(1)求a,b的值;
(2)若f(-1)=,求f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值.
解析:(1)由題可知,f′(x)=3x2+2ax+b=0的兩根為x=1與x=-,所以=-,-=,得a=-,b=-2,經(jīng)檢驗符合題意.
(2)由f(-1)=,得c=1,所以f(x)=x3-x2-2x+1,f′(x)=3x2-x-2.令f′(x)=0,得x=1或x=-.x,f′(x),f(x)的變化情況如下表:
所以函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是,(1,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間是,極大值為,極小值為-.
14.已知函數(shù)f(x)=x3-3ax-1(a≠
12、0).若函數(shù)f(x)在x=-1處取得極值,直線y=m與y=f(x)的圖象有三個不同的交點,求m的取值范圍.
解析:因為f(x)在x=-1處取得極值且f′(x)=3x2-3a,
所以f′(-1)=3×(-1)2-3a=0,所以a=1.
所以f(x)=x3-3x-1,f′(x)=3x2-3,
由f′(x)=0,解得x1=-1,x2=1.
當x<-1時,f′(x)>0;
當-11時,f′(x)>0.
所以由f(x)的單調(diào)性可知,
f(x)在x=-1處取得極大值f(-1)=1,
在x=1處取得極小值f(1)=-3.
作出f(x)的大致圖象如圖所示:
因為直線y=m與函數(shù)y=f(x)的圖象有三個不同的交點,結(jié)合f(x)的圖象可知,m的取值范圍是(-3,1).