《精編高中數(shù)學(xué) 4.1.2函數(shù)的極值練習(xí) 北師大版選修11》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《精編高中數(shù)學(xué) 4.1.2函數(shù)的極值練習(xí) 北師大版選修11(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、精編北師大版數(shù)學(xué)資料
【成才之路】2015-2016學(xué)年高中數(shù)學(xué) 4.1.2函數(shù)的極值練習(xí) 北師大版選修1-1
一、選擇題
1.(2014新課標(biāo)Ⅱ文,3)函數(shù)f(x)在x=x0處導(dǎo)數(shù)存在,若p:f′(x0)=0;q:x=x0是f(x)的極值點(diǎn),則( )
A.p是q的充分必要條件
B.p是q的充分條件,但不是q的必要條件
C.p是q的必要條件,但不是q的充分條件
D.p既不是q的充分條件,也不是q的必要條件
[答案] C
[解析] ∵x=x0是f(x)的極值點(diǎn),∴f′(x0)=0,即q?p,而由f′(x0)=0,不一定得到x0是極值點(diǎn),故pq,故選C.
2.函數(shù)y=x3
2、-3x2-9x(-20;
當(dāng)x∈(-1,2)時(shí),f′(x)<0.
∴當(dāng)x=-1時(shí),f(x)有極大值,且f(x)極大值=f(-1)=5,無極小值.
3.函數(shù)f(x)=ax3+bx在x=1處有極值-2,則a、b的值分別為( )
A.1,-3 B.1,3
C.-1
3、,3 D.-1,-3
[答案] A
[解析] 因?yàn)閒′(x)=3ax2+b,
所以f′(1)=3a+b=0. ①
又x=1時(shí)有極值-2,所以a+b=-2. ②
由①②解得a=1,b=-3.
4.設(shè)函數(shù)f(x)=xlnx,則 ( )
A.x=e為f(x)的極大值點(diǎn)
B.x=e為f(x)的極小值點(diǎn)
C.x=為f(x)的極大值點(diǎn)
D.x=為f(x)的極小值點(diǎn)
[答案] D
[解析] f′(x)=lnx+1,
令f′(x)>0,得x>,
令f′(x)<0,得x<,
∴函數(shù)f(x)在(0,)上遞減,在(,+∞)上遞增,∴當(dāng)x=時(shí),f(x)取得極小值.
5.下圖是函數(shù)y=
4、f(x)的導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖像,給出下列命題:
①x=-3是函數(shù)y=f(x)的極值點(diǎn);
②x=-1是函數(shù)y=f(x)的最小值點(diǎn);
③曲線y=f(x)在x=0處的切線斜率小于零;
④函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(-3,1)上單調(diào)遞增.
其中,正確命題的序號是( )
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
[答案] B
[解析] f′(-3)=0,且在x=-3的兩側(cè),導(dǎo)函數(shù)由負(fù)到正,所以x=-3為f(x)的極小值點(diǎn).當(dāng)x∈(-3,-1)時(shí),f′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增,所以①④正確.
6.(2014湖北重點(diǎn)中學(xué)期中聯(lián)考)設(shè)a∈R,若函數(shù)y=ex+ax,x∈R,有大于零
5、的極值點(diǎn),則( )
A.a(chǎn)<- B.a(chǎn)>-1
C.a(chǎn)<-1 D.a(chǎn)>-
[答案] C
[解析] y′=ex+a,由題意知a<0.
∵函數(shù)有大于零的極值點(diǎn)x=x0,
∴ex0+a=0,且x0>0,
∴a<-1,故選C.
二、填空題
7.函數(shù)f(x)=-x3+x2+2x取得極小值時(shí),x的值是________.
[答案]?。?
[解析] f′(x)=-x2+x+2=-(x-2)(x+1),
令f′(x)>0得-12,∴函數(shù)f(x)在(-∞,-1),(2,+∞)上遞減,在(-1,2)上遞增,
∴當(dāng)x=-1時(shí),函數(shù)f(x)取得極小值
6、.
8.已知函數(shù)f(x)=x(x-c)2在x=2處取極大值,則常數(shù)c的值為________.
[答案] 6
[解析] f(x)=x(x-c)2=x3-2cx2+c2x,
f ′(x)=3x2-4cx+c2,令f ′(2)=0解得c=2或6.
當(dāng)c=2時(shí),f ′(x)=3x2-8x+4=(3x-2)(x-2),
故f(x)在x=2處取得極小值,不合題意舍去;
當(dāng)c=6時(shí),f ′(x)=3x2-24x+36=3(x2-8x+12)
=3(x-2)(x-6),故f(x)在x=2處取得極大值.
三、解答題
9.設(shè)函數(shù)f(x)=x3+ax2-9x的導(dǎo)函數(shù)為f′(x),且f′(2)=1
7、5.
(1)求函數(shù)f(x)的圖像在x=0處的切線方程;
(2)求函數(shù)f(x)的極值.
[答案] (1)y=-9x (2)極大值27,極小值-5
[解析] (1)∵f′(x)=3x2+2ax-9,
∵f′(2)=15,∴12+4a-9=15,∴a=3.
∴f(x)=x3+3x2-9x,
∴f′(x)=3x2+6x-9,
∴f(0)=0,f′(0)=-9,
∴函數(shù)在x=0處的切線方程為y=-9x.
(2)令f′(x)=0,得x=-3或x=1.
當(dāng)x變化時(shí),f(x)與f′(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,-3)
-3
(-3,1)
1
(1,+∞)
f′(x)
8、
+
0
-
0
+
f(x)
27
-5
即函數(shù)f(x)在(-∞,-3)上遞增,在(-3,1)上遞減,在(1,+∞)上遞增,∴當(dāng)x=-3時(shí),f(x)有極大值27,當(dāng)x=1時(shí),f(x)有極小值-5.
10.設(shè)y=f(x)為三次函數(shù),且圖像關(guān)于原點(diǎn)對稱,當(dāng)x=時(shí),f(x)的極小值為-1,求函數(shù)f(x)的解析式.
[答案] f(x)=4x3-3x
[解析] 設(shè)f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0),因?yàn)槠鋱D像關(guān)于原點(diǎn)對稱,∴f(-x)=-f(x)恒成立,得ax3+bx2+cx+d=ax3-bx2+cx-d,
∴b=0,d=0,即f(x)=ax3+c
9、x.
由f ′(x)=3ax2+c,
依題意,f ′=a+c=0,f=a+=-1,
解之,得a=4,c=-3.
故所求函數(shù)的解析式為f(x)=4x3-3x.
一、選擇題
1.設(shè)函數(shù)f(x)=xex,則( )
A.x=1為f(x)的極大值點(diǎn)
B.x=1為f(x)的極小值點(diǎn)
C.x=-1為f(x)的極大值點(diǎn)
D.x=-1為f(x)的極小值點(diǎn)
[答案] D
[解析] 求導(dǎo)得f′(x)=ex+xex=ex(x+1),令f′(x)=ex(x+1)=0,解得x=-1,當(dāng)x<-1時(shí),f′(x)<0;當(dāng)x>-1時(shí),f′(x)>0,從而x=-1是函數(shù)f(x)的極小值點(diǎn).
2.設(shè)函
10、數(shù)f(x)=x3+bx2+cx+a在x=1處均有極值,且f(-1)=-1,則a、b、c的值為( )
A.a(chǎn)=-1,b=0,c=-1
B.a(chǎn)=,b=0,c=-
C.a(chǎn)=-3,b=0,c=-3
D.a(chǎn)=3,b=0,c=3
[答案] C
[解析] ∵f ′(x)=3x2+2bx+c,∴由題意得,
,即,
解得a=-3,b=0,c=-3.
3.已知函數(shù)f(x)=x3-px2-qx的圖像與x軸切于(1,0)點(diǎn),則f(x)的極大值、極小值分別為( )
A.,0 B.0,
C.-,0 D.0,-
[答案] A
[解析] f ′(x)=3x2-2px-q,
由f ′(1)=0,
11、f(1)=0得,
,解得,∴f(x)=x3-2x2+x.
由f ′(x)=3x2-4x+1=0得x=或x=1,
易得當(dāng)x=時(shí)f(x)取極大值.
當(dāng)x=1時(shí)f(x)取極小值0.
4.已知f(x)=x3+ax2+(a+6)x+1有極大值和極小值,則a的取值范圍是( )
A.-12 D.a(chǎn)<-3或a>6
[答案] D
[解析] f ′(x)=3x2+2ax+a+6,
∵f(x)有極大值與極小值,
∴f ′(x)=0有兩不等實(shí)根,
∴Δ=4a2-12(a+6)>0,∴a<-3或a>6.
二、填空題
5.直線y=a與函數(shù)f(x)
12、=x3-3x的圖像有相異的三個(gè)公共點(diǎn),則a的取值范圍是________.
[答案] (-2,2)
[解析] f ′(x)=3x2-3,由3x2-3=0得x=1或-1,當(dāng)x<-1,或x>1時(shí),f ′(x)>0,f(x)單調(diào)遞增;當(dāng)-1
13、=0得x=0或x=4,
∴函數(shù)在(-∞,0)遞減,(0,4)遞增,(4,+∞)遞減,
∴x=4時(shí),ymax=13,
∴-43+642+m=13,∴m=-19.
三、解答題
7.(2015重慶文,19)已知函數(shù)f(x)=ax3+x2(a∈R)在x=-處取得極值.
(1)確定a的值;
(2)若g(x)=f(x)ex,討論g(x)的單調(diào)性.
[答案] (1) (2)g(x)在(-∞,-4)和(-1,0)內(nèi)為減函數(shù),(-4,-1)和(0,+∞)內(nèi)為增函數(shù)
[解析] (1)對f(x)求導(dǎo)得f′(x)=3ax2+2x因?yàn)閒(x)在x=-處取得極值,所以f′(-)=0,即3a+2(-)=-
14、=0,解得a=.
(2)由(1)得,g(x)=ex.故g′(x)=ex+ex=ex=x(x+1)(x+4)ex,令g′(x)=0,解得x=0,x=-1或x=-4.當(dāng)x<-4時(shí),g′(x)<0,故g(x)為減函數(shù);當(dāng)-40,故g(x)為增函數(shù);當(dāng)-10時(shí),g′(x)>0,故g(x)為增函數(shù);綜上知g(x)在(-∞,-4)和(-1,0)內(nèi)為減函數(shù),(-4,-1)和(0,+∞)內(nèi)為增函數(shù).
8.設(shè)函數(shù)f(x)=(2-a)lnx++2ax.
(1)當(dāng)a=0時(shí),求f(x)的極值;
(2)當(dāng)a≠0時(shí),求f(x)的單調(diào)區(qū)
15、間.
[答案] (1)f(x)極小值=f()=2-2ln2,沒有極大值 (2)當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(0,],單調(diào)遞增區(qū)間為[,+∞);當(dāng)a<-2時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(0,-],[,+∞),單調(diào)遞增區(qū)間為[-,];當(dāng)a=-2時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(0,+∞);當(dāng)-2
16、
0
+
f(x)
極小值
由上表可知,f(x)極小值=f()=2-2ln2,沒有極大值.
(2)由題意,知f′(x)=.令f′(x)=0得x1=-,x2=.
若a>0,由f′(x)≤0得x∈(0,];由f′(x)≥0得x∈[,+∞).
若a<0,當(dāng)a<-2時(shí),-<,由f′(x)≤0得x∈(0,-]或x∈[,+∞);由f′(x)≥0得x∈[-,].
當(dāng)a=-2時(shí),f′(x)≤0.當(dāng)-2,由f′(x)≤0得x∈(0,]或x∈[-,+∞);由f′(x)≥0得x∈[,-].
綜上,當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(0,],單調(diào)遞增區(qū)間為[,+∞);當(dāng)a<-2時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(0,-],[,+∞),單調(diào)遞增區(qū)間為[-,];當(dāng)a=-2時(shí),函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為(0,+∞);當(dāng)-2