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5.3.2 函数的极值与最大(小)值 (2) -A基础练
一、 选择题
1.(2021·全国高二课时练) 在[0,3]上的最大值,最小值分别是
( )
A.5,-15 B.5,-4 C.-4,-15 D.5,-16
【答案】A
【详解】 ,
∴ 在 上单调递减,在 上单调递增,∴ 的极小值为 ,也是最小值
, ,
的最大值、最小值分别为 、 .故选:A.
2.(2021·河北邯郸高二期末)已知函数 ,若在定义域内存在 ,使得不等式
成立,则实数m的最小值是( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】C
【详解】函数 的定义域为 , .
令 ,得 或 (舍).
当 时, ;当 时, .
所以当 时, 取得极小值,也是最小值,且最小值为1.
因为存在 ,使得不等式 成立,
所以 ,所以实数m的最小值为1.故选:C
3.(2021·山西师大附中高二期末)函数 在 内有最小值,则 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】∵函数f(x)=x3﹣3ax﹣a在(0,1)内有最小值,∴f′(x)=3x2﹣3a=3(x2﹣a),
①若a≤0,可得f′(x)≥0,f(x)在(0,1)上单调递增,f(x)在x=0处取得最小值,显然不可
能,②若a>0,f′(x)=0解得x=± ,当x> ,f(x)为增函数,0<x< 为减函数,
f(x)在x= 处取得极小值,也是最小值,所以极小值点应该在(0,1)内,符合要求.
综上所述,a的取值范围为(0,1),故答案为B
4.(2021·江苏徐州高二期末)已知函数 无零点,则实数a的取值范围为
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:因为函数 无零点,
所以方程 在 上无解,即 在 上无解,
令 , ,
当 时, ,函数 单调递增,
当 时, ,函数 单调递减,
所以 时,函数 有唯一的极小值,也是最小值.
,所以 .若 无解,则 .故选:B.
5.(多选题)(2021·湖南郴州高二期末)如图所示,外层是类似于“甜筒冰淇淋”的图形,上部分是体积为 的半球,下面大圆刚好与高度为 的圆锥的底面圆重合,在该封闭的几何体内
倒放一个小圆锥,小圆锥底面平行于外层圆锥的底面,且小圆锥顶点与外层圆锥顶点重合,则该小
圆锥体积可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【详解】令上部分的半球半径为 ,可得 ,解得 ,
设小圆锥的底面半径为 ,小圆锥底面中心到球心距离为 ,
可知 , ,和 可构成直角三角形,即 ,
小圆锥体积 .
令 ,则 ,
可知 在 上单调递增,在 上单调递减,所以当 时, 最大,
,即 ,即ABC三个选项都满足题意.故选:ABC.
6.(多选题)(2021·山东菏泽三中高二期末)已知函数 ,则下列说法正
确的是( )
A.若 ,则函数 没有极值B.若 ,则函数 有极值
C.若函数 有且只有两个零点,则实数a的取值范围是
D.若函数 有且只有一个零点,则实数a的取值范围是
【答案】ABD
【详解】由题意得,函数 的定义域为 ,且 ,
当 时, 恒成立,此时 单调递减,没有极值,
又 当x趋近于0时, 趋近于 ,当x趋近于 时, 趋近于 ,
∴ 有且只有一个零点,
当 时,在 上, , 单调递减,在 上, , 单调递增,
当 时, 取得极小值,同时也是最小值,∴ ,
当x趋近于0时, 趋近于 , 趋近于 ,
当x趋近于 时, 趋近于 ,
当 ,即 时, 有且只有一个零点;
当 ,即 时, 有且仅有两个零点,
综上可知ABD正确,C错误.故选:ABD.
二、 填空题
7.(2021·全国高二课时练)若函数 在区间 上有最小值,则实数 的取值
范围是______.【答案】
【详解】 ,当 或 时, ,当 时,
,∴ 是函数 的极小值点.∵函数 在区间 上有最小
值,即为极小值.∴ ,解得 .
8.(2021·福建三明一中高二期末)已知 是奇函数,当 时,
,当 时, 的最小值为1,则a=________.
【答案】1
【详解】 是奇函数, 时, 的最小值为1,
在 上的最大值为 ,
当 时, ,
令 得 ,又 , ,
令 ,则 , 在 上递增;令 ,则 ,
在 , 上递减, , ,得 .
9.(2021·全国高二课时练)已知函数 , ,若对任意 都存在
使 成立,则实数 的取值范围是______.
【答案】
【详解】对任意 都存在 使 成立,所以得到 ,而 ,所以 ,
即存在 ,使 ,此时 , ,
所以 ,因此将问题转化为
存在 ,使 成立,
设 ,则 , ,
当 , , 单调递增,所以 ,
即 ,所以 ,所以实数 的取值范围是 .
10.(2021·安徽铜陵高二期末)已知 ,直线 与函数 的图象在
处相切,设 ,若在区间 上,不等式 恒成立,则实数
的最大值是_______.
【答案】
【详解】∵ ,∴ ,∴ ,又点 在直线 上,∴
,
∴ , ,设 ,则 ,
当 时, ,∴ 在 上单调递增,∴
,∴ 在 上单调递增, ,解得 或 ,
∴ 的最大值为 .
三、 解答题
11.(2021·安徽省阜阳第一中学高二课时练)已知函数 .
(1)求曲线 在点 处的切线方程;
(2)求函数 在区间 上的最大值和最小值.
【解析】(1)因为 ,所以 .
又因为 ,所以曲线 在点 处的切线方程为 .
(2)设 ,则 .
当 时, ,
所以 在区间 上单调递减.
所以对任意 有 ,即 .
所以函数 在区间 上单调递减.
因此 在区间 上的最大值为 ,最小值为 .
12.(2021·海林市朝鲜族中学高二期末)已知函数 , .
(1)若 在 上的最大值为 ,求实数 的值;(2)若对任意 ,都有 恒成立,求实数 的取值范围.
【解析】(1)由 ,得 ,
令 ,得 或 .
函数 , 在 上的变化情况如下表:
, , .
即最大值为 , .
(2)由 ,得 .
, ,且等号不能同时取得, ,即 .
恒成立,即 .
令 , ,则 .
当 时, , , ,从而 .
在区间 上为增函数, , .