文档内容
9.3 利用导数求极值最值(精讲)(基础版)
思维导图考点呈现
例题剖析
考点一 极值
【例1-1】(2022·崇左模拟)函数 的极小值是 .
【答案】2
【解析】由题意可得 .由 ,得 或 ;由 ,得
,则 在 和 上单调递增,在 上单调递减,则
. 故答案为:2
【例1-2】(2022·辽阳二模)设函数 ,则下列不是函数 极大值点的是
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题可得 ,令 ,得 或 , ,
则当 时, ,
当 时, ,
所以函数 在 , , 上单调递增,在 ,
, 上单调递减,
故不是函数 极大值点的是 .
故答案为:D.
【例1-3】(2022·安康模拟)若函数 有两个极值点,则实数 的取值范围为(
)
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由 ,得 .
因为函数 有两个极值点,
所以 有两个不同的解,即 有两个不同的解转化为 与 的图象有两个交点;
设 ,则 ,令 ,即 ,解得
当 时, ;当 时, ;
所以 在 上单调递增,在 上单调递减.
分别作出函数 与 的图象,如图所示
由图可知,0 ,解得 .
所以实数 的取值范围为 .
故答案为:D.
【一隅三反】
1(2022高三上·襄阳期末)已知函数 , ,则 所有极值点的和为(
)A. B.13π C.17π D.
【答案】D
【解析】 ,令 ,得 ,
因为 在 两侧异号,所以 是函数 的极值点,
又 ,所以极值点 ,
所以 所有极值点的和为 ,故答案为:D.
2.(2022·昆明模拟)若 是函数 的极值点,则 的极大值为( )
A.-1 B. C. D.1
【答案】C
【解析】因为 ,
故可得 ,
因为 是函数 的极值点,故可得 ,
即 ,解得 ,
此时
令 ,解得 ,
由 可得 或 ;由 可得 ,
所以 在区间 单调递增,在 单调递减,在 单调递增,故 的极大值点为 ,
则 的极大值为 。
故答案为:C.
3(2022·河西模拟)若函数 在 处取得极值,则 .
【答案】1
【解析】 ,
因为函数 在 处取得极值,
所以, ,解得 ,
此时, ,
故当 时, , 单调递减;
当 和 时, , 单调递增;
所以,函数 在 处取得极小值,满足题意,
所以,
所以 故答案为:1
考点二 最值
【例2】(2021·浙江)已知函数 ,则 的最大值是_____,最小值是
______.
【答案】 ; .
【解析】 , ,
又 , 令 ,得 ;令 ,得 .在 上单调递减,在 上单调递增,
, 的最大值是2;最小值是 .故答案为: ; .
【一隅三反】
1.(2021·全国专题练习)函数 的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】函数的定义域为 ,则令 ,解得 ,
当 时, ,则函数单调递增;当 时, ,则函数单调递减,
则当 时,函数有最大值,为 ,故选:D.
2(2021·江苏)已知函数 ,则 的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题得 ,
所以当 时, 单调递增;
当 时, 单调递减.
所以 取得最小值时, ,此时 ,当 时, ;
当 时, ;
所以 的最小值是 .
故选:C
3.(2021·甘肃兰州市)函数 的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由 ,得 ,
当 时, ,当 时, ,
所以函数 在 上递减,在 上递增,
因为 ,
所以函数 的最大值为 ,故选:B
考点三 已知极值最值求参数
【例 3-1】(2022·新疆三模)若函数 在 处有极值 10,则
( )
A.6 B.-15 C.-6或15 D.6或-15
【答案】B
【解析】 ,
又 时 有极值10,解得 或
当 时,
此时 在 处无极值,不符合题意
经检验, 时满足题意
故答案为:B
【例3-2】(2022·凉山模拟)函数 ,若 在 上有最小值,则实数a的取值
范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意,函数 ,可得 ,
若 时,当 时,可得 , 在 上单调递减,
此时函数 在 没有最小值,不符合题意;
当 时,令 ,即 ,即 与 的交点,
画出函数 与 的图象,如图所示,结合图象,可得存在 ,使得 ,
当 时, , 单调递减;
当 时, , 单调递增,
此时函数 在 上有最小值,符合题意,
综上可得,实数a的取值范围是 .
故答案为:A.
【例3-3】(2022高三上·开封开学考)已知函数 的值域为 ,则实数
的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】当 时, 在 上单调递增, , ,则
在 上值的集合是 ,
当 时, , ,
当 时, ,当 时, ,即 在 上单调递减,在 上单调递增,
, ,则 在 上值的集合为 ,
因函数 的值域为 ,于是得 ,则 ,解
得 ,
所以实数 的取值范围是 .
故答案为:D
【一隅三反】
1(2021高三上·江西月考)设函数f(x)=
{x3−3x,x≤a,
若 无最大值,则实数 的取值范围是
−2x,x>a,
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为f(x)=
{x3−3x,x≤a,
−2x,x>a,
作出函数 与直线 的图象,它们的交点是 , , ,
由 ,则令 ,可得 或 ,
当 或 时, ,则 单调递增,
当 时, ,则 单调递减,
所以 是 的极大值点, 是 的极小值点,
由图象可知,当 时, 有最大值 或 ,
当 时,有 ,此时 无最大值,
故实数 的取值范围为 .
故答案为:A.
2.(2022金台月考)已知函数 有两个极值点,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意 有两个不等实根,
即 有两个不等实根,
设 ,则 ,
当 时, , 递增,
当 时, , 递减,
时, 为极大值也是最大值, 时, ,且 ,当 时, ,
所以当 ,即 时,直线 与 的图象有两个交点,
即 有两个不等实根.
故答案为:B
3(2022潍坊期中)若函数 在 上无极值,则实数 的取值范围
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由 可得
,
恒成立, 为开口向上的抛物线,
若函数 在 上无极值,
则 恒成立,所以 ,
解得: ,
所以实数 的取值范围为 ,
故答案为:D.
4.(2021·全国高三专题练习)若函数 在区间 上存在最小值,则 的取值
范围是
A. B. C. D.
【答案】C【解析】 , ,
令 ,解得 或 ;令 ,解得 .
故 的单调递增区间为 和 ,单调递减区间为 ,
所以,函数 在 处取得极小值,
由于函数 在区间 内取到最小值,则 ,
由 可得 ,可得 ,
即 ,解得 .
因此,实数 的取值范围是 .故选:C.