专题3.3 导数与函数的极值、最值
一、核心知识:
1.函数的极值
(1)函数的极小值
如果对
附近的所有点都有
,而且在点
附近的左侧
,右侧
,则称
是函数的一个极小值,记作
.
(2)函数的极大值
函数
在点
附近有定义,如果对
附近的所有点都有
,而且在点
附近的左侧
,右侧
,则称
是函数的一个极大值,记作
.
(3)极小值点、极大值点统称为极值点,极小值和极大值统称为极值.
2.函数的最大(小)值
(1)函数
在区间
上有最值的条件:
如果在区间
上函数
的图象是一条连续不断的曲线,那么它必有最大值和最小值.
(2)求函数
在区间
上的最大(小)值的步骤:
①求
在
内的极值(极大值或极小值);
②将
的各极值与
和
比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.
3.不等恒(能)成立问题的常用结论:
(1)若函数
在区间D 上存在最小值
和最大值
,则
不等式
在区间D 上恒成立
;
不等式
在区间D 上恒成立
;
不等式
在区间D 上恒成立
;
不等式
在区间D 上恒成立
;
(2)若函数
在区间D 上不存在最大(小)值,且值域为
,则
不等式
在区间D 上恒成立
.
不等式
在区间D 上恒成立
.
(3)若函数
在区间D上存在最小值
和最大值
,即
,则对不等式有解问
题有以下结论:
不等式
在区间D 上有解
;
不等式
在区间D 上有解
;
不等式
在区间D 上有解
;
不等式
在区间D 上有解
;
(4)若函数
在区间D 上不存在最大(小)值,如值域为
,则对不等式有解问题有以下结论:
不等式
在区间D 上有解
;
不等式
在区间D 上有解
二、考点聚焦:
考点一:利用导数求函数的极值(点)
经典例题:
1.(多选)函数
2
2
( )
(
1)
2
f x
x
的极值点是( )
A.
1
x
B.
1
x
C.
0
x
D.
2
x
【答案】ABC
【详解】由
2
2
4
2
( )
(
1)
2
2
3
f x
x
x
x
得:
3
( )
4
4 =4
1
1
f
x
x
x
x x
x
,令
0
f
x
,则
1 0
x ,,当
1,0
1
x
x
时,
0
f
x
,当1
0,
1
x
x
时,
0
f
x
,故
1
1,0
x
,
均是函数的极值点,故选ABC
2.已知函数
,则函数
的极小值点为( )
A.
或
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】由
求导得,
,因
,由
可得
或
,
当
时,
,
在
上单调递增;当
时,
,
在
上单调
递减;当
时,
,
在
上单调递增;故
在
处取得极大值,在
处
取得极小值.即函数
的极小值点为
.故选:D.
3.(多选)已知函数
1
2e
2
x
f x
x
的极值点为
0x ,则( )
A.
0
2, 1
x
B.
0
0,2
x
C.
0
1,0
f x
D.
0
3
1, 2
f
x
【答案】AD
【详解】对于A 项,由已知可得,
1
2e
2
x
f
x
,令
0
f
x
,则
0
ln4
x
,当
ln 4
x
时,
0
f
x
,
所以
f x 在
, ln 4
上单调递减;当
ln 4
x
时,
0
f
x
,所以
f x 在
ln 4,
上单调递增,所
以,
f x 在
ln 4
x
时,有极小值,且
0
ln4
2, 1
x
,故A 项正确;对于B 项,由A 知
0
ln4
2, 1
x
,故B 项错误;对于C 项,因为
0
0
0
0
1
1
2e
1
2
2
x
f x
x
x
,
0
2
1
x
,所以
0
1
2
x
,所以
0
1
3
1
1
2
2
x
,即
0
3
1, 2
f
x
,故C 项错误;对于D 项,由C 知
0
3
1, 2
f
x
,故D
项正确.故选:AD.
4.函数
的极值为( )
A.
B.
C.
D.3
【答案】A
【详解】由题知
的定义域为
,且
.当
时,
;
当
时,
,所以
在
上单调递减,在
上单调递增,故
的
极小值为
,无极大值,故选:A
5.(2025·浙江嘉兴·二模)已知函数
的极小值是
,则实数
( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
【详解】
,令
得
或
,当
时,
,
在R 上单调递增,无极值;当
即
时,
时,
,
单调递增,
时,
,
单调递增,
时,
,
单调递减,得
在
处取得极小值,
即
,解得
;当
即
时,
时,
,
单调递增,
时,
,
单调递增,
时,
,
单调递减,得
在
处取
得极小值,即
,不满足题意;综上,实数
.故选:C.
6.函数
在
处有极小值5,则
( )
A.
B.
C.
或
D.
或3
【答案】A
【详解】
,由题意得
,即
,解得
或
,当
时,
,当
时,
,
单调递减,当
时,
,
单调递增,所以
时,
取得极小值,符合题意;当
时,
,当
时,
,
单调递增,当
时,
,
单
调递减,所以
时,
取得极大值,不符合题意;所以
,
.故选:
.
7.(2025·山东聊城·模拟预测)若
在
上的极大值大于1,则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】
,当
时,
,
在定义域上单调递减,无极值点,当
时,
,
在定义域上单调递增,无极值点,当
时,因为
,
,
而
在
单调递减,所以存在
,使
,在
上,
,
单调递增,
在
上,
,
单调递减,于是
是
在
上的极大值点,此时
,
即
,由题意,
,即
,设
,则
,于是
在
上单调递增,又
,所以
,
.故选:
C.
变式训练:
1.函数
2
3
ln
2
f x
x
x
的极值点为 .
【答案】
3
3
【详解】函数定义域为
0
x
,求导得:
2
3
3
3
3
3
1
3
1
3
.
x
x
x
f
x
x
x
x
x
在
3
0, 3
内
0
f
x
,
f x 单调递减;在
3 ,
3
内
0
f
x
,
f x 单调递增.
3
3
x
是函数
f x 的极小值点,没
有其它极值点.故答案为:
3
3 .
2.函数
的极值点为( )
A.
B.0
C.
D.
【答案】A
【详解】由题可得
,令
,解得
.因为
是函数
的变号零点,
因此
是函数
的极值点.故选:A.
3.函数
的极小值为( )
A.
B.
C.15
D.17
【答案】B
【详解】由函数
,求导得
,令
,得
,当
时,
,函数单调递增;当
时,
,函数单调递减;当
时,
,函数单调递增;
所以
是极小值点,所以函数的极小值为
.故选:B
4.函数
3
2
( )
3
f x
x
x
x
的极小值是 .
【答案】2
【详解】
2
( )
3
2
1
3
1
1
f
x
x
x
x
x
,令
0
f
x
,得
1
x 或
1
3
x
,令
0
f
x
,得
1
1
3
x
,
所以函数
f x 在
1
,
, 1,
3
上单调递增,在
1 ,1
3
上单调递减,所以函数
( )
f x 的极小值是
1
1 1 1 3
2
f
.故答案为:2 .
5.已知函数
,则
的极小值为( )
A.2
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】函数
的定义域为
,因为
,所以
,
令
,则
,解得
或
(舍),
x
2
-
0
+
单调递减
极小值
单调递增
由此表可知,当
时,
的取得极小值为
.故选:D.
6.(2023·广东汕头·一模)函数
3
6
f x
ax
x
的一个极值点为1,则
f x 的极大值是 .
【答案】4
【详解】
3
6
f x
ax
x
定义域为R,
2
3
6
f
x
ax
,由题意得,
1
3
6
0
f
a
,解得
2
a
,故
2
6
6
f
x
x
,令
0
f
x
,解得
1
x ,令
0
f
x
得,
1
x 或
1
x ,
3
2
6
f x
x
x
单调递增,
令
0
f
x
得,1
1
x
,
3
2
6
f x
x
x
单调递减,故
3
2
6
f x
x
x
在
1
x 处取得极大值,极大值
为
2
6
4
1
f
.故答案为:4
7.(2025·河南新乡·三模)已知函数
的极小值为
,则实数
的值为( )
A.8
B.6
C.4
D.2
【答案】A
【详解】由已知得
,令
,得
,当
时,
单调递减,
当
或
时,
单调递增,所以
的极小值为
,解得
.故选:A.
8.(2025·吉林长春·一模)已知函数
的极大值为
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】由题意,
,则
,令
,
解得
或
,当
时,
在
,
上满足
,
单调递增,在
上
满足
,
单调递减,所以
在
处取得极大值,
,解得
,
当
时,
在
,
上满足
,
单调递增,在
上满足
,
单调递减,所以
在
处取得极大值,
,不符合题意,当
时,
,
在R 上单调递增,无极值,不符合题意,综上所述,
.故选:D.
9.函数
在
处取得极大值
,则
的单调增区间为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】因为
,
,因为在
处取得极大值
,
所以
,解得
,故
,定义域为
,
,当
时,
,
单调递增;当
时,
,
单调递减;当
时,
,
单调递增;故
的单调增区间为
.故选:
B.
10.函数
在
时有极值10,则
的值为( )
A.
B.
C.
或
D.
或
【答案】B
【详解】由题意
,因为函数
在
时有极值10,所以
,消去
可得
,解得
或
,当
时,
,
,此时
在
上单调递增,不存在极值,不符合题意;当
时,
,
,
或
,
,所以函数
在
上单调递增,在
上单
调递减,所以函数
在
处取得极小值
,故
满足题意.故选B.
11.已知函数
在
处有极值2,则
( )
A.
B.6
C.2
D.
【答案】B
【详解】
,因为函数
在
处有极值2,所以
,即
,
解得
,则
,故当
时,
,当
时,
,
所以函数
在
处有极小值,所以
,所以
.故选:B
12.函数
在
处有极值10,则点
为( )
A.
B.
C.
或
D.不存在
【答案】B
【详解】
,则
,即
,解得
或
,当
时,
,此时
在定义域
上为增函数,无极值,舍去.当
,
,令
,解得
或
,当
时,
,此时
单调递减;当
时,
,此时
单调递增;则
为极小值点,符合题意.故点
为
,故选:B
考点二:利用导数求函数的最值
经典例题:
1.(2025·甘肃兰州·一模)函数
3
2
1
3
2
3
f x
x
x
x
在
2,0
上的最小值为 .
【答案】
4
3 /
1
13
【详解】因为
2
2
3
1
3
f
x
x
x
x
x
,又
2,0
x
,由
0
f
x
,得到2
< 1
x
,由
0
f
x
,
得到1
0
x
,即
f x 在区间
2, 1
上单调递增,在区间
1,0
上单调递减,又
8
4
2
4
6
2
3
3
f
,
0
2
f
,所以
f x 在
2,0
上的最小值为
4
3 .故答案为:
4
3 .
2.(2025·江苏南京·三模)已知函数
,则当
时,
的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由
,可得
,当
时,
;当
时,
;故
在
上单调递增,在
上单调递减,故当
时,
在
时取得极大值,也即最大值
.故选:B
3.(2025·河南驻马店·模拟预测)函数
在区间
上的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】
,
,
,
,即
,
在
上单调递增,
.故选:D.
4.(2021 年全国新高考I 卷)函数
的最小值为 .
【答案】1
【详解】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.
5.(2024·陕西渭南·预测)已知函数
在区间
上的最小值为1,则实数a 的值为( )
A.-2
B.2
C.-1
D.1
【答案】D
【详解】由题意可知:
,所以当
时
,则
在
上单调递增,
所以
.故选:D.
6.(2024·宁夏·模拟预测)已知
(
为常数)在
上有最大值3,则函数
在
上的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】由
得
,故当
时,
,
在区
间
上单调递增,当
时,
,
在区间
上单调递减,故当
时,
取
得最大值,即
,此时
,当
,
,当
时
,故最小值为
,故选:C
7.(2025·四川成都·模拟预测)若函数
的值域为
,则实数
的取值范围是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】当
.则
,此时
在
,
单调递增,
在
单调递减.当
时,若
,
当
,
,不合题意;当
时,
,
,则
值域为
符合题意;当
时,要使
的
值域是
,则要求
的最小值为
.则必定先有
,得
,即
,此时
在
上单调性为
上单调递减,
单调递增,有最小值
符合题意.
故
.故选:A.
8.(2023·安徽·三模)已知函数
e
1
,
x
f x
m
x
n
m n
R ,若
min
1
f x
,则mn 的最小值是
( )
A.
2
e
B.
2
e
C.
1
e
D.
1
e
【答案】B
【详解】
e
1
x
f x
m
x
n
,
e
1
x
f
x
m
,当
0
m
时,
0
f
x
恒成立,则
f x 单调递减,
0
1
f
m
n
,显然
1
f x 不恒成立;当
0
m
时,
, ln
x
m
时,
0
f
x
,函数
f x 单调递
减;
ln
,
x
m
时,
0
f
x
,函数
f x 单调递增,∴
min
ln
ln
f x
f
m
m
n
,∵
min
1
f x
,
∴ln
1
0
m
n
,∴
ln
1
m
m
mn
,令
ln
1
h m
m
m
,
0
m
,
ln
2
h m
m
,
2
0,e
m
时,
0
h m
;
2
e ,
m
时,
0
h m
.
h m 在区间
2
0,e
上单调递减,在区间
2
e ,
上单调递增,∴
2
2
min
e
e
h m
h
,即mn 的最小值是
2
e
.故选:B.
9.(2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)已知函数
在
处有最小值,最小值小于
,
则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】函数
的定义域为
,且
,由于函数
在
有最小值,
则函数
在
取极小值,则
,所以
,即
,当
时,
对任意的
恒成立,
,不合乎题意;当
时,由
可得
,由
可得
,此时函数
的减区间为
,增区间为
,此时函数
在
处取得极小
值,即最小值,合乎题意;当
时,由
可得
,由
可得
,此时函数
的减区间为
,增区间为
,此时函数
在
处取得极大值,不合乎题意.所以
,由题
意可得
,则
,解得
,因此,
.故选:
C.
变式训练:
1.函数
的最小值为 .
【答案】
【解析】函数
,当
时,
,
单调递增,当
时,
,
单调递增,当
时,
,
单调递减,所以
,
,所以
的最小值为
.故答案为:
.
2.已知函数
3
2
2
3
12
1
f x
x
x
x
,则
f x 在
3,2
上的最大值为 .
【答案】21
【详解】
2
6
6
12
6
2
1
f
x
x
x
x
x
,令
0
f
x
,得
1
x 或
2
x .当
3, 2
1,2
x
时,
0
f
x
,当
2,1
x
时,
0
f
x
,所以
f x 在
2,1
上单调递减,在
3, 2 , 1,2
上单调递增.因
为
2
21,
2
5
f
f
,所以
max
21
f x
.故答案为:21.
3.若函数
3
( )
3
f x
x
x
在区间[0,3]上的最大值、最小值分别为m,n,则m
n
.
【答案】20
【详解】函数
3
( )
3
f x
x
x
,
[0,3]
x
,求导得
2
( )
3
3
3(
1)(
1)
f
x
x
x
x
,当
[0,1)
x
时,
( )
0
f
x
,
函数
( )
f x
单调递减,当
(1,3]
x
时,
( )
0
f
x
,函数
( )
f x
单调递增,因此
min
( )
(1)
2
n
f x
f
,而
(0)
0,
(3)
18
f
f
,则
max
( )
18
m
f x
,所以
20
m
n
.故答案为:20
4.(2025·陕西安康·三模)函数
2 ln
1
f x
x
x
的最小值为 .
【答案】
2
e
/
1
2 e
【详解】
2
ln
1
2ln
1
f
x
x
x
x
x
x
,
0
x
,令
0
f
x
,得
e
x
,当0
e
x
时,
0
f
x
,
f x 单调递减,当
e
x
时,
0
f
x
,
f x 单调递增,所以当
e
x
时,函数
f x 取得最小值
e
2
.
故答案为:
e
2
5.函数
在区间
上的最大值为( )
A.1
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】由
,求导得
,当
时,
,当
时,
即
在
上单调递增,
在
上单调递减,故
.故选:C.
6.函数
cos
sin
f x
x
x
x
在区间
π,0
上的最大值为 .
【答案】π
【详解】由
cos
sin
f x
x
x
x
,所以
cos
sin
cos
sin
f
x
x
x
x
x
x
x
,当
π,0
x
时,sin
0
x
,
所以
( )
sin
0
f x
x
x
,则
( )
f x 在
π,0
单调递减,所以
max( )
π
π
f
x
f
.故答案为:π .
7.已知函数
在区间
上的最小值为
,则
的值为( )
A.1
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】因为
,所以
,当
时,则
,所以
在
单调递增,此时函数最小值为
,解得
,不符合题意,舍去;当
时,
令
,得
;令
,得
;所以
在
上单调递减,在
单调递减增,
①当
时,
在区间
上单调递增,所以最小值为
,不符合题意舍去;②当
时,
在
上先减后增,所以最小值为
,解得
;③当
时,
在
上单调递减,所以最小值为
,解得
,不符合题意,舍去,综上所述
.故选:D.
8.(2023·陕西宝鸡·模拟预测)当
时,函数
取得最大值
,则
( )
A.
B.
C.
D.1
【答案】C
【详解】因为函数
定义域为
,所以依题可知,
,而
,所以
,即
,所以
,因此当
时,
,故函
数在
递增;
时,
,故函数在
上递减,
时取最大值,满足题意,即有
;故选:C.
9.若函数
有最大值
,则实数
的值是( )
A.1
B.
C.4
D.
【答案】B
【详解】
, 令
,得临界点
(因
,舍去
),当
时,当
时,
,当
时,
,所以
在
上单调递减,在
上单调递增,此时
无最大值,当
时,当
时,
,当
时,
,
所以
在
上单调递增,在
上单调递减,所以
,又因为
,所以
,满足题意,故选:
.
10.(2025·重庆·模拟预测)若
,
的最小值为
,则
( )
A.
B.
C.
或
D.
【答案】A
【详解】令
,则
,令
,则
,当
时,
,则
在
上单调递减,显然无最小值,不符;当
时,令
,则
,若
,
时,
,则
在
上单调递增,故
,不符;若
,
时,在
上
,即
在
上单调递减,在
上
,即
在
上单调递增,所以
,则
,可得
,
又
,可得
;综上,
.故选:A
11.已知函数
的值域为
,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】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
.故选D
12.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数
的值域为
,则
的值为( )
A.
B.0
C.1
D.
【答案】A
【详解】当
时,
是单调减函数.∴
的值
域为
;当
时,
若
,则
,
是单调增
函数,
的值域为
,不符合题意,当
时,令
,得
,令
,得
,函数
在
上单调递减,在
上单调递增,
,由题意知
,即
,解得
,
所以
.故选:A.
13.(2022·辽宁丹东·一模)设
,若函数
的最小值为
,则实数
的取值范围
为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】若
,当
时,
为增函数,且
,不符合题意.若
,最小值为
.若
,当
时,
的最小值为
.当
时,
,若
,则
,若
,则
,
在
在,在
上递增,故
的最小值为
.由
,
,
,设
,它
在
上是增函数,且
,所以
的解是
.可得
综上,常数
的取值范围
为
.故选B.
考点三:利用导数判断函数单调性及极值
经典例题:
1.已知函数
的导函数
图象如图所示,则( )
A.
在
上单调递增
B.
在
处取得极大值
C.
在
上单调递增
D.
在
处取得最小值
【答案】B
【详解】由图可知,当
时,
,
单调递减,故A 错误;当
时,
,
单调递增,
时,
,
单调递减,所以
在
处取得极大值,故B 正确;C
错误;
时,
,
单调递增,所以
和
处取得极小值,最小值不能确定,故D 错
误;故选:B.
2.(多选)已知函数
f x 的定义域为R 且导函数为
f
x
,如图是函数
y
xf
x
的图象,则下列说法正
确的是( )
A.函数
f x 的单调递增区间是
2,0 , 2,
B.函数
f x 的单调递增区间是
, 2 , 2,
C.
2
x 是函数的极小值点 D.
2
x
是函数的极小值点
【答案】BD
【详解】由图可得函数
y
xf
x
的零点为2,0,2
,当
2
x 时,
0,
0
y
f
x
,故
f x 在
, 2
上
单调递增;当2
0
x
时,
0,
0
y
f
x
,故
f x 在
2,0
上单调递减;当0
2
x
时,
0,
0
y
f
x
,故
f x 在
0,2 上单调递减;当
2
x
时,
0,
0
y
f
x
,故
f x 在
2,上单调
递增,故A 错误,B 正确;
2
x
是函数的极大值点,
2
x
是函数的极小值点,故C 错误,D 正确.
故选:BD.
3.(多选)已知函数
3
2
( )
f x
ax
bx
cx
d
,
0
ac
,则
( )
f x 的图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【详解】
2
( )
3
2
0
f
x
ax
bx
c
,则
2
4
12
0
b
ac
,所以
( )
f x 有两个极值点
1
x ,
2x ,且
1
2
0
3
c
x x
a
.
故选:BD.
4.(2024·辽宁·三模)下列函数中,既是定义域上的奇函数又存在极小值的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】对A,
,
,故
为偶函数,不符题意;对B,
,
为奇函数,
,得
,当
时,
,
时
,故
的极小值,故B 正确;对C,
为偶函数,不符题意;对D,
无极值,不符题意,故选:B
5.(多选)设函数
2
( )
e (
1) (
2)
x
f x
x
x
,则( )
A.
( )
f x
有两个极大值点
B.
( )
f x
有两个极小值点
C.
1
x
是
( )
f x
的极大值点
D.
1
x
是
( )
f x
的极小值点
【答案】BC
【详解】根据题意,可得
2
( )
e (
1)
3
x
f
x
x
x
,于是
x
,
3
3
3,1
1
1, 3
3
3,
f
x
0
0
0
f x
极小值
极大值
极小值
因此函数
( )
f x 有2 个极小值点
3, 3
x
,以及1 个极大值点
1
x .故选:BC
变式训练:
1.已知函数
,其导函数
的图象如图所示,则( )
A.
有2 个极值点
B.
在
处取得极小值
C.
有极大值,没有极小值
D.
在
上单调递减
【答案】C
【详解】由导函数
的图象可知,当
时,
,仅
时,
;当
时,
,所以函数
在
上单调递增,在
上单调递减,所以函数
只有
一个极
值大点,无极小值点,所以
有极大值,没有极小值,故ABD 错误,C 正确.故选:C.
2.如图是函数
的导函数
的图象,下列结论正确的是( )
A.
在
处取得极大值
B.
是函数
的极值点
C.
是函数
的极小值点
D.函数
在区间
上单调递减
【答案】C
【详解】由图象可知:当
时,
单调递减,当
时,
单调递增,
故
是函数
的极小值点,
无极大值.故选:C
3.(多选)(2022 年新高考全国I 卷)已知函数
,则( )
A.
有两个极值点
B.
有三个零点
C.点
是曲线
的对称中心
D.直线
是曲线
的切线
【答案】AC
【详解】由题,
,令
得
或
,令
得
,
所以
在
,
上单调递增,
上单调递减,所以
是极值点,故A 正
确;因
,
,
,所以,函数
在
上有
一个零点,当
时,
,即函数
在
上无零点,综上所述,函数
有
一个零点,故B 错误;令
,该函数的定义域为
,
,则
是奇函数,
是
的对称中心,将
的图象向上移动一个单位得到
的图象,所以点
是曲线
的对称中心,故C 正确;令
,可得
,又
,当切点为
时,切线方程为
,当切点为
时,切线方程为
,故D 错误.故选:AC.
4.(多选)(2024 年新课标全国Ⅰ卷题)设函数
,则( )
A.
是
的极小值点
B.当
时,
C.当
时,
D.当
时,
【答案】ACD
【详解】对A,因为函数
的定义域为R,而
,易知当
时,
,当
或
时,
,函数
在
上单调递增,在
上单调递减,在
上单调递增,故
是函数
的极小值点,正确;对B,当
时,
,所以
,而由上可知,函数
在
上单调递增,所以
,
错误;对C,当
时,
,而由上可知,函数
在
上单调递减,
所以
,即
,正确;对D,当
时,
,所以
,正确;
故选:ACD.
5.(2024 年新课标全国Ⅱ卷)设函数
,则( )
A.当
时,
有三个零点
B.当
时,
是
的极大值点
C.存在a,b,使得
为曲线
的对称轴
D.存在a,使得点
为曲线
的对称中心
【答案】AD
【详解】A 选项,
,由于
,故
时
,故
在
上单调递增,
时,
,
单调递减,则
在
处取到极大值,在
处取到极小值,由
,
,则
,根据零点存在定理
在
上
有一个零点,又
,
,则
,则
在
上各有一个零点,于是
时,
有三个零点,A 选项正确;B 选项,
,
时,
,
单调递减,
时
,
单调递增,此时
在
处
取到极小值,B 选项错误;C 选项,假设存在这样的
,使得
为
的对称轴,即存在这样的
使
得
,即
,根据二项式定理,等式右边
展开
式含有
的项为
,于是等式左右两边
的系数都不相等,原等式不可能恒成立,于是
不存在这样的
,使得
为
的对称轴,C 选项错误;D 选项,
方法一:利用对称中心的表达式化简
,若存在这样的
,使得
为
的对称中心,则
,事实上,
,于是
即
,解得
,即存在
使得
是
的对称中心,D 选项正确.
方法二:直接利用拐点结论
任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,
,
,
,由
,于是该三次函数的对称中心为
,
由题意
也是对称中心,故
,即存在
使得
是
的对称中心,D 选项正确.
故选:AD
6.(多选)(2023 年新课标全国Ⅰ卷)已知函数
的定义域为
,
,则
( ).
A.
B.
C.
是偶函数
D.
为
的极小值点
【答案】ABC
【详解】方法一:因为
,
对于A,令
,
,故
正确.
对于B,令
,
,则
,故B 正确.
对于C,令
,
,则
,令
,又函数
的定义域为
,所以
为偶函数,故
正确,
对于D,不妨令
,显然符合题设条件,此时
无极值,故
错误.
方法二:因为
,
对于A,令
,
,故
正确.
对于B,令
,
,则
,故B 正确.
对于C,令
,
,则
,令
,又函数
的定义域为
,所以
为偶函数,故
正确,
对于D,当
时,对
两边同时除以
,得到
,
故可以设
,则
,当
肘,
,则
,令
,得
;令
,得
;故
在
上单调递减,在
上单调递增,因为
为偶函数,所以
在
上单调递增,在
上单调递减,
显然,此时
是
的极大值,故D 错误.
故选:
.
考点四:由函数极值点求参
经典例题:
1.(2025 高考·全国II 卷)若
是函数
的极值点,则
【答案】
【详解】由题意有
,所以
,
因为
是函数
极值点,所以
,得
,当
时,
,当
单调递增,当
单调递减,当
单调递增,所以
是函数
的极小值点,符合题意;所以
.故答案为:
.
2.已知函数
在
处取得极小值,则m 的值为( )
A.
B.1
C.
或1
D.
或2
【答案】A
【详解】求导得
,则
,解得:
或
,当
时,
,由于
,
,
,
,所以函数在
时有极小值, 当
时,
,由于
,
,
,
,所以函数在
时有极大值,故舍去
,故选:A.
3.(2024·广西·二模)已知
是函数
的极小值点,则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】由已知
,
,令
得
或
,由题意
是极小值点,则
,若
,则
时,
,
单调递减,
时,
,
单调递增,则
是函数的极小值点,若
,则
时,
,
单调
递减,
时,
,
单调递增,则
是函数的极大值点,不合题意,综上,
,即
.故选:A.
4.(2025·重庆·三模)已知函数
的一个极小值点为
,则实数a 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】已知
,当
时,
,此时
;当
时,
,此时
.所以
. 对分段函数求导,
当
时,
,对其求导,可得
;当
时,
,对其求导可得
. 因为
是函数
的一个极小值点,所以在
左侧附近
,在
右侧附近
.当
时,
,令
,即
,解得
;当
时,
,
令
,即
,解得
.要使
是极小值点,则需满足
,解这个不等式,得
.所以
实数
的取值范围是
.故选:A.
5.已知函数
在
处取得极小值,
是
的导函数,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】对于A,函数
,求导得
,函数
在R 上单调递增,
由
,
,得
,
,
,A 错误;
对于B,由
,得
,则
,B 错误;
对于C,
,
,C 正确:
对于D,由
,得
,则
,D 错误.
故选:C
变式训练:
1.若函数
在
处取得极小值,则
( )
A.4
B.2
C.-2
D.-4
【答案】A
【详解】由题意可得
,则
,解得
.当
时,
,当
或
时,
,则
在
,
单调递增,
当
时,
,则
在
单调递减,所以,函数
在
处取得极
小值,此时
.故选:A
3.已知函数
在
处有极大值,则c 的值为( )
A.2
B.6
C.2 或6
D.-2
【答案】B
【详解】
,且函数
在
处有极大值,
故
,即
,解得
或2.当
时,
,令
得,
或
,令
得,
,故
在
上单调递增,在
上单调递减,故函数
在
处取得极小值,不符合题意,应舍去;当
时,
,令
得
或
,令
得,
,故
在
上单调递增,在
上单调递减,满
足
在
处取得极大值,满足要求.故
.故选:B
4.函数
ex
f x
ax
的极值点为
1
x ,则实数a .
【答案】e
【详解】
ex
f
x
a
,
1
1
e
0
f
a
,得
e
a
,此时
e
e
x
f
x
.当
1
x 时
0
f
x
,
f x 在
,1
上单调递减;
1
x 时,
0
f
x
,
f x 在
1,上单调递增.所以
f x 在
1
x 处取得极小值,符
合题意.故答案为:e
.
5.(2023·广西·模拟预测)函数
在
处取得极小值,则极小值为( )
A.1
B.2
C.
D.
【答案】C
【详解】依题意,
,因为函数
在
处取得极小值,则
,解得
,
此时
,当
或
时,
,当
,时
,因此函数
在
上单调递增,在
上单调递减,所以函数
在
处取得极小值
.故选:C
6.(2024·宁夏银川·一模)若函数
在
处取得极大值,则
的极小值为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】因为函数
在
处取得极大值,则
,
且
,即
,所以
;所以
,
,令
,则
或
,由
,
,
,所以
在
上单调递增,在
上单调
递减.所以函数
在
处取得极大值,
.故选:C.
7.函数
在
处有极小值
,则
的值等于( )
A.0
B.
C.
D.6
【答案】A
【详解】由题意得
,因为
在
处有极小值
,所以
,解得
,所以
,令
,解得
或
,故函数
在
和
上为增函数,令
,解得
,
故函数
在
上为减函数,所以
在
处有极小值,符合题意,所以
,故选:A.
8.(2023·贵州遵义·三模)函数
在
处取得极值0,则
( )
A.0
B.
C.1
D.2
【答案】A
【详解】
,所以
,解得
,经检验,
满足题意,
所以
.故选:A
9.(2024·河北秦皇岛·三模)已知0 是函数
的极大值点,则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】因为
,所以
,令
,可得
或
,
当
,即
时,令
,得
或
;令
,得
;所以
在
,
上单调递增,在
上单调递减,所以
是函数
的极大值点,满足题意;
当
,即
时,
恒成立,则
在
上单调递增,没有极值点,不满足题意;
当
,即
时,令
,得
或
;令
,得
;所以
在
,
上单调递增,在
上单调递减,所以
是函数
的极小值点,不满足题
意;综上,
,即
的取值范围为
.故选:A.
10.若
是函数
的极值点,则
( )
A.大于0
B.小于0
C.大于等于0
D.小于等于0
【答案】B
【详解】由函数
,得
.又因
是函数的极值点
,即
.令
,则
.
因为
,所以当
时,
;当
时,
.故
在
单调递增,在
单
调递减,故
,故
小于0.故选:B.
11.(2025·江西·二模)在等比数列
na
中,
1a ,
5a 是函数
2
( )
12
ln(3 )
f x
x
x
t
x
的两个极值点,若
2
4
3
4 2
8
a a
a
,则t 的值为 .
【答案】16
【【详解】
2
( )
12
ln(3 )
f x
x
x
t
x
的定义域为
0,
,
2
2
12
( )
2
12
t
x
x
t
f
x
x
x
x
,由题意得
1
5
,
a a
是方程
2
2
12
0
x
x
t
的两个不相等的正根,故
144
8
0
t
,解得
18
t
,由韦达定理得
1
5
0
2
t
a a
,
故
0
t
,因为
na
为等比数列,所以
2
3
4
1
5
2
2
a
a
a
a
t
a
,其中
2
3
1
0
a
a q
,故
3
2
t
a
,所以
4 2
8
2
2
t
t
,解得
16
t
,满足要求.故答案为:16
12.设等比数列
中,
,
使函数
在
时取得极值
,则
的值是( )
A.
或
B.
或
C.
D.
【答案】D
【详解】由题意
,因为
在
时取得极值
,所以
,
解得
或
,当
,
时,
,所以
在
上单调递
增,不合题意,当
,
时,
,所以
时,
,
时,
,所以
在
,
上单调递增,在
上单调递
减,所以当
时
取得极小值,满足题意,所以
,又
,
,
同号,所以
.故选:
.
考点五:根据函数极值的存在性求参数范围
经典例题:
1.(2025·甘肃白银·三模)若函数
在区间
上有极值点,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】由题意知
在
上有变号零点,显然
在
上单调递增,
故原条件等价于
解得
,故实数
的取值范围是
.故选:C
2.(2024·江苏南通·二模)若函数
有大于零的极值点,则实数a 的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】函数
,可得
,若
,此时
单调递增,无极值点,
故
,令
,解得
,当
时,
,当
时,
,
故
是
的极值点,由于函数
有大于零的极值点,
,解得
.故选:C.
3.已知函数
在
上有唯一的极值点,则实数m 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】因为满足
的实数
有且只有一个,所以导函数
在区间
有且只有一个变号零
点.因为
,所以由对勾函数的性质可知:
在
上单调递减,在
上单调递增.
即
在
单调递减,在
上单调递增,
,
则
,解之得:
.故选:B.
4.(2025·广东汕头·二模)若函数
有两个极值点,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】因
时,
,函数图象的对称轴为
,当
时函数在
时取得极大值,又因
时,
,由函数的性质,可知要使
还有一个极值,必须使
,
则由
,可得
.故选:B.
5.(多选)已知函数
3
2
6
1
f x
x
ax
a
x
有极大值和极小值,则实数a 的值可以是( )
A.4
B.3
C.6
D.8
【答案】AD
【详解】由题意知
2
3
2
6
0
f
x
x
ax
a
有两个不相等的根,所以
(
)
2
Δ=4
12
6
0
a
a
-
+
> ,
解得
6
a
或
3
a .故A、D 正确,B、C 错误.故选:AD
6.(多选)(2023 年全国Ⅱ卷)若函数
既有极大值也有极小值,则( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【详解】函数
的定义域为
,求导得
,因为函
数
既有极大值也有极小值,则函数
在
上有两个变号零点,而
,因此方程
有两个不等的正根
,于是
,即有
,
,
,显然
,即
,A 错误,BCD 正确.故选:BCD
7.(2023·河北唐山·二模)抛掷一个质地均匀的骰子两次,记第一次得到的点数为a,第二次得到的点数
为b,则函数
没有极值点的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
,若
没有极值点,则
,即
.由题意知,所有的基
本事件为36 个,其中满足
的有
,
,
,
,
,
,
,
,
,
共有9 个,所以
.故选:A.
变式训练:
1.(2014·福建福州·一模)若函数
在区间
内有极值点,则实数
的取值范围
是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】
函数
,
,若函数
在区间
上有极值点,则
在区间
内有零点,由
可得
,因为
在
上单调递减,在
上单调递增,又
,
,
,所以
,
,当
时,
,不符合题意,所以实数
的取值范围是
.故选:C.
2.(2024·重庆·模拟预测)若函数
有极值,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】函数
的定义域为
,且
,因为函数
有极值,所以
在
上有变号零点,即
在
上有解(若有两个解,则两个解
不能相等),因为二次函数
的对称轴为
,开口向上,所以只需
,解得
,即实数
的取值范围是
.故选:C
3.已知函数
在
上存在极值,则实数
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
,函数
在
上
存在极值,
在该区间有变号零点.即
,
,
单调递减,设
,
单调递
增;
单调递减;
,
,
.故选:B.
4.已知函数
,则
在区间
上存在极值的一个充分不必要条件是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
,当
时,
单调递减,当
时,
单调递增,因此
是函数的极大值点,要想在在区间
上存在极值,只需
,显然四个选项中,只有
能推出
,但是
推不出
,
故选:A
5.(2024·辽宁葫芦岛·一模)已知函数
在
上无极值,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】由题意得,
,故
,因为函数
在
上无极值,所以
在R 上恒成立,当
时,
,设
,则
,当
时,得
,当
时,得
,则
在
上单调递减,在
上单调递增,从而
,故
,当
时,
,则
.综上,
.故选:D.
6.(2024·四川绵阳·三模)若函数
有唯一极值点,则下列关系式一定成立的
是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】
,令
,
,若
,则
或
,此时
单调,不存在极值点,故不符合题意,若
,则方程
有两个实数根,由于
有唯一极值
点,故
只能有一个正实数根,若另一个实数根为0,此时
,显然满足条件,
若令一个实数根为负根,则
,故
,结合选项可知,
一定成立,故选:C
7.(2025·广西北海·模拟预测)若函数
有两个极值点,则
的取值范围是
.
【答案】
【详解】
的定义域为
,因为
有两个极值点,所以函数
在
上有两个变号零点,令
,则
,即
,所以
,令
,所以将函数
的零点问题转
化为
的图象和直线
的交点问题,求导得
,令
,则
,易知
在
上单调递增,在
上单调递减,
,则
恒成立,所以当
时,
在
上单调递减;当
时,
在
上单调递增,所以
,又因为
,则
的图象如图所示,要使
的图象和直线
有两个交
点,由图象知
,即
,所以
的取值范围为
.
8.若函数
有极大值,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由
,得
,当
时,
,则
在
上递增,所以
无极值,当
时,
,则
在
上递减,所以
无极
值,当
时,由
,得
,当
时,
,当
时,
,所
以
在
上递增,在
上递减,所以
时,
取得极大值,当
时,由
,得
,当
时,
,当
时,
,所以
在
上递减,
在
上递增,所以
时,
取得极小值,综上,当
时,
有极大值,故选:
B
9.(2024·广东佛山·二模)若函数
(
)既有极大值也有极小值,则下列结论一
定正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】函数
的定义域为
,
,又函数
既有极大值也有
极小值,所以函数
在
上有两个零点,由
,所以方程
有两个不同的正实
数
,所以
,即
.故选:B
10.函数
在
上存在极大值
和极小值
,且
,则实数a 的取
值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】由题可得,
,当
时,方程
在
上有两个不同的实根
,
且
,则
,解得
;当
时,
,不满足题意;当
时,
的图象开口向下,若方程
在
上有两个不同的实根
,则
的极大值点
大于
极小值点
,与题意矛盾.综上所述,
.故选:C
考点六:根据函数最值的存在性求参数范围
经典例题:
1.函数
在区间
上存在最值,则实数a 的取值范围为( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】因为
,因为函数
,
在
上单调递增,所以题中问题
等价于
即
解得
,故选:D.
2.(2022·四川凉山·三模)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
【详解】由题意,函数
,可得
,若
时,当
时
在
上单调递减,此时函数
在
上没有最小值,不符合题意;当
时,令
,即
,画出函数
与
的图象,如图所示,
结合
图象,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
.故选:A
3.已知函数
,若
在区间
上的最大值为28,则实数k 的值可以是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】因为
,所以
,令
,解得
,所以
在
和
时,
,
在
时,
,所以函数
在
和
上单调递增,函数
在
上单调递减,则
在
内单调递增,所以
在
内,
最大;
在
时单调递减,所以在
内,
最大;
在
时单
调递增,所以在
内,
最大;因为
,且
在区间
上的最大值为
28,所以
,即k 的取值范围是
,故选:A.
4.已知函数
,
存在最小值,则实数
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
,
,令
得
,且
时,
;
时,
,
时,
,
在
上单调递增,在
上单调递减,在
上单调递增,又
,令
时,解得
或
,所以其图象如
下:
由图可知,
时
存在最小值,所以
,解得
,
即实数a 的取值范围为
.故选:
5.若函数
3
2
3
2
f x
x
x
在区间
2
5,
1
a
a
内有最小值,则实数a 的取值范围是 .
【答案】
1
1
2
a
【详解】由题可知:
2
'
3
3
3
1
f
x
x
x
x x
,令
0
f
x
,则0
1
x
;令
0
f
x
,则
0
x
或
1
x ,所以函数
f x 在
0,1 单调递增,在
,0 , 1,+
单调递减.极小值为
0
0
f
,令
0
f x
,所以
0
x
或3
2 ,又函数
3
2
3
2
f x
x
x
在区间
2
5,
1
a
a
内有最小值,所以
2
5
0
1
1
3
2
0
1
2
a
a
a
.故答
案为:
1
1
2
a
.
6.若函数
在区间
上存在最值,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
或
【答案】C
【详解】
,则当
时,
,当
时,
,
即
在
上单调递减,在
上单调递增,
在
处取得最值,则有
,
解得
.故选:C.
7.(2025·新疆·三模)已知函数
1
ln
1
4
x
x
f x
x
,若
f x 在区间
2
,
m m
上有最大值,则实数m 的取值
范围是( )
A.
2, 3
B.
2,2
C.
2,3
D.
3,3
【答案】D
【详解】当
1
x 时,
1
ln
ln(
1)
ln(
1)
1
4
4
x
x
x
f x
x
x
x
,
2
1
1
1
9
1
1
4
4
1
1
x
f
x
x
x
x
x
,
当1
3
x
时,
0
f
x
,
f x 单调递增,当
3
x
时,
0
f
x
,
f x 单调递减,所以
f x 在
3
x
处
取得极大值,若
f x 在区间
2
,
m m
上有最大值,只需
2
3
1
3
m
m
即可,解得
3,3
m
;当1
1
x
时,
1
ln
ln(1
)
ln(
1)
1
4
4
x
x
x
f x
x
x
x
,
2
1
1
1
9
1
1
4
4
1
1
x
f
x
x
x
x
x
,显然此时
0
f
x
,
f x 单调递减,不存在有最大值的开区间;当
1
x 时,
1
ln
ln(
1)
ln(
1)
1
4
4
x
x
x
f x
x
x
x
,
2
1
1
1
9
1
1
4
4
1
1
x
f
x
x
x
x
x
,当3
1
x
时,
0
f
x
,
f x 单调递增,当
3
x 时,
0
f
x
,
f x 单调递减,所以
f x 在
3
x 处取得极小值,此时也不存在最大值的开区间,故选:D.
8.(2024·新疆·模拟预测)已知函数
存在最小值,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】当
时,函数
单调递减,
无最小值;当
时,函数
当
时,函数
,所以
单调递增,
当
时
,要使函数
存在最小值,即
.故选:C.
变式训练:
1.已知函数
在
上的最大值为,则实数
的范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】由
可得
,函数
,
的导函数
,
,若
,当
时,
,函数
在
上单调
递增,
的最大值为
,不符合题意;若
,当
时,
,函数
在
上单调递减,当
时,
,函数
在
上单调递增,由函数
在
上的最大值为,可得
,所以
,又
,所
以
;若
,当
时,
,函数
在
上单调递减,函数
在
上的
最大值为
,满足条件,所以
时,函数
在
上的最大值为.综上所述,
的范围是
.故选:D.
2.(24-25 高三上·湖南·开学考试)已知函数
在区间
上有最小值,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】函数
,求导得
,由
在区间
上有最小值,得
在区间
上有变号零点且在零点两侧的函
数值左负右正,令
,则
在区间
上有变号零点且在零点两侧的
函数值左负右正,因此
,解得
,所以实数
的取值范围是
.故选:D
3.函数
在区间
上有最小值,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】因为
,所以当
或
时
,当
时
,
所以
在
,
单调递增,在
单调递减,又
,
,
,
,故
的图象如图:
函数
在区间
上有最小值,则
由图可知
,即
的取值范围是
.故选:D.
4.函数
在区间
内存在最小值,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】
,则
,则
得
或
;
得
,
则
在
和
上单调递增,在
上单调递减,因
,则当
在
内
存在最小值时,有
得
,则实数
的取值范围是
.故选:C.
5.(23-24 高三下·福建·开学考试)已知函数
在区间
上存在最小值,则实数a 的
取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】由题意得
.当
时,得
或
,当
时,
,
可得函数的单调增区间为
,
.减区间为
,即
时,函数取得极小值
,
当
时,即
,解得
或
,
故要使函数
在区间
上存在最小值,需有
,解得
,即实数a
的取值范围为
.故选:A.
6.(23-24 高三上·辽宁·阶段)已知函数
,若
在
内存在最小值,则
a 的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】因为
,所以
,令
,解得
或
,所以
在
,
内单调递增,在
内单调递减,所以极小值为
.令
,则
,所以
,由题意得
,所以a 的取值范围为
.故选:C.
7.已知函数
在区间
内有最值,则实数a 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
,其中
,当
时,
,故
在
上单调递减,此时
在
内无最值,当
时,若
,则
,若
,则
,故
在
上为增函数,在
上为减函数,故
在
处取最大值,综上所述,实数a 的取值范围是
.
故选:A.
8.(2025·四川自贡·三模)函数
,若
在
有最大值,则实数
的取值范围
是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由
,则
,令
,得
或
,当
,即
时,
,函数
在
上单调递增,此时
在
上没有最大值,不符合题意;当
,即
时,令
,得
或
,令
,得
,则函数
在
和
上
单调递增,在
上单调递减,又
,则
在
没有最大值,不符合题意;
当
,即
时,令
,得
或
,令
,得
,则函数
在
和
上单调递增,在
上单调递减,又
,
,要使
在
有最大值,则
,解得
.综上所述,实数
的取值范围是
.故选:B.
9.(2025·江苏宿迁·二模)若函数
有最大值,则
的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】当
时,
,则
,当
时,
,此时,函数
单调递
增,当
时,
,此时,函数
单调递减,则函数
在
处取得极大值,且极大值为
,因为函数函数
有最大值,则
,解得
,因此,实数
的最大值为
.故选:
.
10.(2022·河南·模拟预测)已知函数
无最大值,则实数a 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】令
,则
,
令
,解得
或
;令
,解得
,
∴
在
上单调递增,在
上单调递减,在
上单调递增,g(-1)=2,g(1)=-2,
据此,作出
和y=-2x 的图像,
由图可知,当x=a<-1 时,函数f(x)无最大值.故选:D.
三、达标检测:
《导数与函数的极值、最值》小题检测
(限时30 分钟,满分73 分)
一、单选题(每小题5 分,共40 分)
1.已知函数
的导函数的图象如图所示,则
的极值点的个数为( )
A.0
B.1
C.2
D.3
【答案】C
【详解】因为在
左、右两边的导数值均为负数,所以0 不是极值点,故由图可知
只有2 个极值
点.故选:C
2.(2025·江苏南京·三模)已知函数
,则当
时,
的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由
,可得
,
当
时,
;当
时,
;
故
在
上单调递增,在
上单调递减,
故当
时,
在
时取得极大值,也即最大值
.
故选:B
3.(2019·四川眉山·三模)已知函数
,则
的极大值点为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】因为
,故可得
,
令
,因为
,故可得
或
,则当
时,
;
当
时,
;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
.故答案为:
.
4.(2021·河南开封·三模)设函数
,若
的极小值为
,则
( )
A.
B.
C.
D.2
【答案】B
【详解】由已知得:
,令
,有
,且
上递减,
上递增,∴
的极小值为
,即
,得
.故选:B.
5.若函数
在
内有极小值,则
的取值范围为
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
解得
.因为函数f(x)=x3-3bx+3b 在(0,1)内有极小值,所以
.极
值点在(0,1)上,所以在
递增,在
递减;
递增;所以
在
取极小值,
,
,故选A.
6.(2023·河北唐山·二模)抛掷一个质地均匀的骰子两次,记第一次得到的点数为a,第二次得到的点数
为b,则函数
没有极值点的概率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
,若
没有极值点,则
,即
.由题意知,所有的基
本事件为36 个,其中满足
的有
,
,
,
,
,
,
,
,
,
共有9 个,所以
.故选:A.
7.(2024·陕西铜川·三模)若函数
有两个极值点,则实数
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
,令
,得
.令
,则
.令
,则
,即
,即
.当
时,
在
单调递增;当
时,
在
单调递减.
,又当
时,
;当
时,
,
当
时,方程
有两个正根,从而函数
有两个极值点.故选:B
8.(2021·宁夏银川·三模)已知函数
,
.对于任意
,
且
,都有
.则实数
的最大值是( )
A.
B.
C.
D.1
【答案】C
【详解】因为
,所以
同号,因此
与
的单调性相同,
因为
,所以函数
单调递增,因此
也单调递增,
,因为
是增函数,故
恒成立.即
恒成立.
,则
,因为
故
单调递增,
,故
最小值
为
.故
,则
的最大值是
.故选:C
二、多选题(每小题6 分,共18 分)
9.函数
的定义域为R,它的导函数
的部分图象如图所示,则下面结论正确的是( )
A.在
上函数
为增函数
B.在
上函数
为增函数
C.在
上函数
有极大值
D.
是函数
在区间
上的极小值点
【答案】AC
【详解】由图象可知
在区间
和
上
,
递增;在区间
上
,
递减.所以A 选项正确,B 选项错误.在区间
上,
有极大值为
,C 选项正确.在区间
上,
是
的极小值点,D 选项错误.故选:AC
10.(2024·四川成都·模拟预测)已知函数
,则( )
A.
有两个极值点 B.
有一个零点
C.点
是曲线
的对称中心 D.直线
是曲线
的切线
【答案】BC
【详解】选项A:
则
恒成立,故
单调递增,故
不存在两个极值点,故选项
A 错误.选项B:
又
单调递增,故
有一个零点,故选项B 正确,选项C:
故点
是曲线
的对称中心,故选项C 正确,选项D:令
,
即
,令
,则令
,则
当
则当切线斜率为
切点为
则切线方程为:
与
不
相等,当
时同样切线方程不为
,故选项D 错误.故选:BC.
11.(2022·全国·模拟预测)已知函数
(a 为实数),
且
,则
在区间
上的极值点的个数可能为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】AC
【详解】由
得到
,因此
或
,由a 的取值范
围可知
或
.当
时,函数的导函数
.
,而
恒
大于0,即
严格单调递增,因此
在
上只有1 个极值点,当
时,导函数为
.而
在
上单调递增,
,
,
所以
在
上仅有一个零点.因此函数
在
上先单调递减再单调递增,又
,
,即
在
上存在一个极值点.同理可知
在
上也存在一个极值点,因此
在
上共有3 个极值点.综上,此函数在目标区间可能有1 或3 个极值点.故选:AC
三、填空题(每小题5 分,共15 分)
12.若函数
在
处取极值,则
【答案】3
【详解】
=
.因为f(x)在1 处取极值,所以1 是f′(x)=0 的根,将x=1
代入得a=3.故答案为3 .
13.若函数
在区间
内恰有一个极值点,则实数
的取值范围为 .
【答案】
【详解】由题意,
,则
,解得
14.(2022·河北·模拟预测)已知
,函数
在
上的最小值为1,则
.
【答案】1
【详解】由题意得
,当
,即
时,
,
在
上递增,故
,解得
;当
,即
时,当
时,
,
递减,当
时,
,
递增,故
,解得
,
不符合
,舍去,综上,
.故答案为:1
答题卡
班级:
姓名:
总分:
题号:
1
2
3
4
5
6
7
8
答案:
C
B
A
B
A
A
B
C
题号:
9
10
11
题号:
12
13
14
答案:
AC
BC
AC
答案:
3
1