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9.3 利用导数求极值最值(精练)(基础版)
题组一 极值
1.(2022太原期中)若 是函数 的极值点,则函数( )
A.有最小值 ,无最大值 B.有最大值 ,无最小值
C.有最小值 ,最大值 D.无最大值,无最小值
【答案】A
【解析】由题设 且 , ∴ ,可得 .
∴ 且 ,
当 时 , 递减;当 时 , 递增;
∴ 有极小值 ,无极大值.
综上,有最小值 ,无最大值。故答案为:A
2.(2022湖北期中)已知函数 ( 且 , )的一个极值点
为2,则 的最小值为( )
A. B. C. D.7
【答案】B
【解析】对 求导得: ,因函数 的一个极值点为2,则 ,
此时, , ,
因 ,即 ,因此,在2左右两侧邻近的区域 值一正一负,2是函数
的一个极值点,则有 ,又 , ,
于是得 ,当且仅当 ,即
时取“=”,所以 的最小值为 .故答案为:B
3.(2021高三上·三门峡期中)“ ”是“函数 在 上有极值”的(
)
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】 ,则 ,
令 ,可得 ,
当 时, ,当 时, ,即 在 上单调递
减,在 上单调递增,
所以,函数 在 处取得极小值,
若函数 在 上有极值,则 , ,因为 ,但是由 推不出 ,
因此 是函数 在 上有极值的必要不充分条件.
故答案为:B.
40.(2022·镇江 )已知等差数列 的前 项和为 ,公差 , 和 是函数
的极值点,则 ( )
A.-38 B.38 C.-17 D.17
【答案】A
【解析】由题意,函数 ,其中 ,
可得
令 ,解得 或 ,
又 和 是函数 的极值点,且公差 ,所以 , ,
所以 ,解得 ,
所以 .
故答案为:A.
题组二 最值1.(2022·淮北模拟)函数 的最大值为( )
A. B. C. D.3
【答案】B
【解析】因为
所以
令
则
则
令 ,得 或
当 时, ; 时
所以当 时, 取得最大值,此时
所以
故答案为:B
2.(2022高三上·安徽开学考)函数 的值域是 .
【答案】[2,+∞)【解析】 ,
令 ,易得当 时 ,且 为增函数.
记 ,则 ,
易知当 时. 为减函数;当 时. 为增函数.
∴ ,∴ 的值域为[2,+∞).
故答案为:[2,+∞)
3.(2021·全国高考真题)函数 的最小值为______.
【答案】1
【解析】由题设知: 定义域为 ,
∴当 时, ,此时 单调递减;
当 时, ,有 ,此时 单调递减;
当 时, ,有 ,此时 单调递增;
又 在各分段的界点处连续,
∴综上有: 时, 单调递减, 时, 单调递增;
∴
故答案为:1.
4.(2021·江西高三二模)已知函数 ,则 在 上的最大值是__________.
【答案】【解析】由题意可知, ,
, .
当 时, ,
函数 在区间 上单调递增,则 .
故答案为:
5(2021·湖南)函数 的最小值为_________.
【答案】
【解析】 当 时, 单调递增,当
时 , 单 调 递 减 , 当 时 , 单 调 递 增 ,
的最小值为
6.(2022·西藏 )设函数 ,直线 是曲线 的切线,则 的最大
值是
【答案】
【解析】由题得 .设切点 ,
则 ;
则切线方程为即
又因为 是曲线 的切线
所以
则 .
令 .
则 .
则有 时, 在 上递减;
时, 在 上递增﹐
所以 时, 取最大值
即 的最大值为 .
7.(2021·全国高三专题练习(理))已知函数 在 上单调递减,
则实数 的最小值是
【答案】
【解析】由 在 上单调递减,
得 ,
即 ,
令 ,则 ,当 时, ,则 ,
所以 ,即 ,
所以 在 是单调递减函数, ,
得 , 的最小值为 .
8.(2021·天津)若函数 在区间 上存在最大值,则实数 的取值范围
为 .
【答案】
【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 .
题组三 已知极值最值求参数
1.(2022·莆田三模)已知函数 的最小值是4.则 ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【解析】由题, , ,所以 单调递增,
又 ,所以 , ,故 为 最小值点,即 ,解得 ,故答案为:A
2.(2021高三上·湖北期中)若函数 ( 为常数)有两个不同的极值点,则实数
取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 ,函数 ( 为常数)有两个不同的极值点,
等价于函数 与 的图象有两个不同的交点,
,因为 为增函数,且 ,
则 , , 为减函数,
, , 为增函数,
所以 ,故 .
故答案为:C
3.(2022湖南)已知f(x)= x3+(a-1)x2+x+1没有极值,则实数a的取值范围是( )
A.[0,1] B.(-∞,0]∪[1,+∞)
C.[0,2] D.(-∞,0]∪[2,+∞)
【答案】C
【解析】由 得 ,
根据题意得 ,解得 。故答案为:C
4.(2022辽宁月考)已知函数 在 上恰有两个极值点,则 的取
值范围是( )A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 ,
根据题意得 在 有2个变号零点,
当 时,显然不合题意,
当 时,方程 等价于 ,
令 ,
,令 ,因为 ,解得 ,
可得 在 单调递减,在 单调递增,
又因为 , , ,
要使 与 的图像有2个不同的交点,
需要满足 ,解得 。
故答案为:D.
5.(2022河南月考)已知函数 ( , )存在极大值和极小值,
且极大值与极小值互为相反数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B【解析】
设 是方程 的两个实数根,根据题意可知 ,不妨设
则 ,且 ,即
化简得:
将 代入化简计算得
, ,B符合题意,ACD不符合题意
故答案为:B.
6.(2021高三上·邢台月考)若函数 在区间 有最小值,则实数 的取值
范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 ,①当 时,可得函数 的增区间为 ,
,
减区间为 ,若函数 在区间 有最小值,必有 ,有 ,由 ,有 , ,不合题意;
②当 时,此时函数 的增区间为 , ,减区间为 ,
在区间 最小值为 ,符合题意;
③当 时,此时函数 的增区间为 , ,减区间为 ,
只需要 ,得 ;
④当 时, 在区间 单调增,不合题意,
故实数 的取值范围为 .
故答案为:D
7.(2022·桂林模拟)若函数 有两个极值点,则实数 的取值范围是(
)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】依题意, 有两个变号零点,
令 ,即 ,则 ,
显然 ,则 ,
设 ,则 ,设 ,则 ,
∴ 在 上单调递减,
又 ,
∴当 时, , , 单调递增,
当 时, , , 单调递减,
∴ ,且 时, , 时, ,
∴ ,解得 .
故答案为:B.
8.(2022·江西模拟)若函数 在 处取极值0,则 ( )
A.0 B.2 C.-2 D.1
【答案】A
【解析】 ,
则 ,
若 在 处取极值0,
则 ,解得: ,
故 ,
故答案为:A.
9.(2021·铁岭模拟)若 ,“ ”是“函数 在 上有极值”
的( ).
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】由题意,函数 ,则 ,
令 ,可得 ,
当 时, ;当 时, ,
所以函数 在 处取得极小值,
若函数 在 上有极值,则 ,解得 .
因此“ ”是“函数 在 上有极值”的充分不必要条件.
故答案为:A.