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5.3.3 函数的最大(小)值与导数
重点练
一、单选题
1.若对任意的实数 恒成立,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.若函数 在区间 上存在最大值,则实数 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.若函数 在区间 内既存在最大值也存在最小值,则 的取值范围是(
)
A. B. C. D.
4.已知函数 , ,若 , ,则 的最小值为(
)
A. B. C. D.
二、填空题
5.已知 , ,若对 , ,使得 ,
则实数a的取值范围为_________.6.已知函数 ,则函数 的最大值为__________.
三、解答题
7.已知函数 ,其中 .
(1)当 时,求函数 在 上的最值;
(2)(i)讨论函数 的单调性;
(ii)若函数 有两个零点,求 的取值范围.参考答案
1.【答案】A
【解析】令 ,
则 ,令
若 时,
若 时,
所以可知函数 在 递减,在 递增
所以
由对任意的实数 恒成立
所以
故选A
2.【答案】C
【解析】因为 ,
且函数 在区间 上存在最大值,
故只需 满足 ,
所以 , ,
解得 .
故选C.
3.【答案】A
【解析】由 得 或 ,可以判断 在 处取得极小值 ,在 处取得极大值 .
令 ,得 或 ,令 ,得 或 ,
由题意知函数 在开区间 内的最大、最小值只能在 和 处取得,
结合函数 的图象可得: ,解得 ,
故 的取值范围是 .
故选A
4.【答案】C
【解析】 , ①,
, ②,
由①②得 ,
在 单调递增, ,则 ,
,
令 ,则 ,令 ,解得 ,令 ,解得 ,
故 在 单调递减,在 单调递增,
.
故选C.
5.【答案】
【解析】因为 在 为增函数,且 , ,
所以 , .
因为 ,
所以 , , 为增函数.
, ,故 , .
因为对 , ,使得 ,
所以 ,解得 .
故填
6.【答案】
【解析】 ,,
令 , , ,
令 ,则 ,
令 ,则 ,
当 时, ,当 时, ,
在 上单调递减,在 , 上单调递增,
函数 在 上单调递减,根据复合函数的单调性可知,
当 ,即 , 时,
,
函数 的最大值为 .
故填 .
7.【答案】(1)最大值为 ,最小值为 ;(2)(i)见详解;(ii) .
【解析】(1)由 得 ,所以 ,
当 时, ,则 单调递减;当 时, ,则 单调递增;
所以 ;又 , ,
所以 ;
即 在 上的最大值为 ,最小值为 ;
(2)(i) ,
当 时, 恒成立;即 在定义域 上单调递增;
当 时,若 ,则 ;若 ,则 ,
所以 在 上单调递减;在 上单调递增;
综上,当 时, 在 上单调递增;当 时, 在 上单调递减;在
上单调递增;
(ii)由(i)知,当 时, 在定义域 上单调递增;不可能有两个零点;
当 时, ;
为使 有两个零点,必有 ,即 ;
又 ,
令 , ,则 在 上恒成立,
即 在 上单调递增,所以 ,即 ,
所以根据零点存在性定理可得,存在 ,使得 ;
又 ,
根据零点存在性定理可得,存在 ,使得 ,
综上,当 时,函数 有两个零点.