《2022届高三数学一轮复习（原卷版）专题18 利用函数的极值求参数值(解析版).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022届高三数学一轮复习（原卷版）专题18 利用函数的极值求参数值(解析版).docx（43页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题18 利用函数的极值求参数值一、单选题 1若函数的极值为，则实数的值为（ ）ABCD【答案】D【分析】对分和两种情况讨论，分析函数的单调性，结合函数的极值为，可求得实数的值.【详解】由已知可得.当时，对任意的，此时函数在上单调递增，函数无极值；当时，令，可得，此时函数单调递减；令，可得，此时函数单调递增.所以，函数的极小值为，令，则且，.当时，函数单调递增；当时，函数单调递减.所以，由于，.故选：D.【点睛】本题考查利用函数的极值存在的条件求参数的值，考查计算能力，属于中等题.2已知，若是函数的极小值点，则实数的取值范围为（ ）A且BC且D【答案】B【分析】由既是的极小值点，又是零点，且的
2、最高次项系数为1，因此可设，这样可求得，然后求出，求得的两个零点，一个零点是，另一个零点必是极大值点，由可得的范围【详解】因为，是函数的极小值点，结合三次函数的图象可设，又，令得，即，由得，是极小值点，则是极大值点，所以故选：B【点睛】本题考查导数与极值点的关系，解题关键是结合零点与极值点，设出函数表达式，然后再求极值点，由极小值点大于极大值点可得所求范围3若，且函数在处有极值，则的最大值等于（ ）.A16B25C36D49【答案】C【分析】先对函数求导，根据题中条件，得到，再结合基本不等式，即可得出结果.【详解】因为，所以，又函数在处有极值，所以，即，因为，所以，当且仅当时，等号成立.故选：
3、C.4若函数不存在极值点，则的取值范围是（ ）A或B或CD【答案】D【分析】由已知条件得只有一个实数根或没有实数根，从而 由此能求出的取值范围.【详解】， 在定义域内不存在极值， 只有一个实数根或没有实数根， 故选：D.【点睛】本題主要考查极值的概念，利用导数研究函数的极值，考查发推理论证能力，转化能力，属于中档题.5函数在处取得极值，则（ ）A，且为极大值点B，且为极小值点C，且为极大值点D，且为极小值点【答案】B【分析】先求导，再根据题意得，由此求得，再根据导数研究函数的极值【详解】解：，又在处取得极值，得，由得，即，即，同理，由得，在处附近的左侧为负，右侧为正，函数在处取得极小值，故选：
4、B【点睛】本题主要考查利用函数的导数研究函数的单调性与极值，属于基础题6已知在处取得极值，则的最小值是（ ）AB2CD【答案】D【分析】求导，根据极值点得到，展开利用均值不等式计算得到答案.【详解】，故，根据题意，即，经检验在处取得极值.，当且仅当，即时，等号成立.故选：.【点睛】本题考查了根据极值点求参数，均值不等式，意在考查学生的综合应用能力.7若函数在区间内有极小值，则的取值范围是（ ）ABCD【答案】C【分析】求出，根据在内有极小值可得的图象性质，从而可求的取值范围.【详解】，由题意在区间上有零点，且在该零点的左侧附近，有，右侧附近有.则在区间上有零点，且在该零点的左侧附近，有，右侧附
5、近有.当时，为开口向上的抛物线且，故，无解.当，则，舍.当，为开口向下的抛物线，其对称轴为，故，解得.故选：C.【点睛】本题考查函数的极值，注意根据极值的类型判断导数的函数图象性质，本题属于中档题.8已知函数的极大值为4，若函数在上的极小值不大于，则实数的取值范围是（ ）ABCD【答案】A【分析】对函数求导，令导函数为0，结合函数单调性可得极值，明确极大值和极小值的定义求解即可.【详解】，当时，无极值；当时，,的递增区间是,递减区间是，在处取得极大值，则有，解得，于是，.当时，在上不存在极小值.当时，在单调递减，在单调递增，所以在处取得极小值，依题意有，即解得.故选：A.【点睛】本小题主要考查
6、的数学知识是：函数与导数，导数与单调性、极值的关系，考查分类讨论的数学思想方法.9已知函数在处取极大值，则（ ）A2或6B2或6C6D2【答案】C【分析】由题意可知，从而可求得的值，然后再验证在x2处是否取得极大值即可【详解】解：由，得，因为函数在处取极大值，所以，即，解得或，当时，令，得或，令，得，所以在处取得极大值，在处取得极小值，所以不合题意，当时，令，得或，令，得，所以在处取得极大值，在处取得极小值，所以，故选：C【点睛】此题考查由函数的极值点求参数，考查导数的应用，属于基础题10已知a为常数，函数有两个极值点x1，x2(x1x2)，则下列结论正确的是（ ）ABCD【答案】C【分析】求
7、导得，令，转化条件为要使函数、的图象有两个不同交点，由导数的几何意义、函数的图象可得；数形结合可得当时，函数单调递减，且，即可得、，即可得解.【详解】因为，所以若要使函数有两个极值点，则有两个零点，令，则要使函数、的图象有两个不同交点，易知直线恒过点，在同一直角坐标系中作出函数、的图象，如图，当直线与函数的图象相切时，设切点为，则，所以，所以当且仅当时，函数、的图象有两个不同交点，所以若要使函数有两个极值点，则，故A、B错误；当时，由图象可得当时，函数单调递减，且，所以， ，故C正确，D错误.故选：C.【点睛】本题考查了利用导数研究函数的切线、极值及函数与方程的综合应用，考查了运算求解能力与数
8、形结合思想，属于中档题.二、解答题11已知函数（为自然对数的底数）.（1）当时，求证：函数在上恰有一个零点；（2）若函数有两个极值点，求实数的取值范围.【答案】（1）证明见解析；（2）.【分析】（1）法一：利用导数的性质进行求证即可；法二：利用函数的性质直接判断即可求证；（2）对求导，得，构造函数，利用导数的性质求出参数的范围即可【详解】（1）法一：易得：，令，令，在上单调递减，且；在上单调递增且有，故命题获证.法二：易得：，恒成立，有唯一零点.（2）易得，令得，在上单调递减且；在上单调递增且有，函数有两个极值点，.【点睛】关键点睛：解题的关键在于求导得到后，构造函数，并通过对通过求导得到奇函
9、数的极值点，进而求出的范围，难度属于中档题12已知函数，且在处取得极值（）求b的值；（）若当时，恒成立，求c的取值范围；（）对任意的，是否恒成立？如果成立，给出证明；如果不成立，请说明理由【答案】（）；（）c的取值范围是（）成立，证明见解析.【分析】（）由题意得f（x）在x1处取得极值所以f（1）31+b0所以b2（）利用导数求函数的最大值即g（x）的最大值，则有c22+c，解得：c2或c1（）对任意的x1，x21，2，|f（x1）f（x2）|恒成立，等价于|f（x1）f（x2）|f（x）maxf（x）min【详解】（）f（x）x3x2+bx+c，f（x）3x2x+bf（x）在x1处取得极值，
10、f（1）31+b0b2经检验，符合题意（）f（x）x3x22x+cf（x）3x2x2（3x+2）（x1），当x（1，）时，f（x）0当x（，1）时，f（x）0当x（1，2）时，f（x）0当x时，f（x）有极大值c又f（2）2+cc，f（1）ccx1，2时，f（x）最大值为f（2）2+cc22+cc1或c2（）对任意的x1，x21，2，|f（x1）f（x2）|恒成立由（）可知，当x1时，f（x）有极小值c又f（1）ccx1，2时，f（x）最小值为c|f（x1）f（x2）|f（x）maxf（x）min，故结论成立【点睛】本题考查函数的极值及最值的应用，易错点是知极值点导数为0要检验，结论点睛：|f
11、（x1）f（x2）|a恒成立等价为f（x）maxf（x）mina13设函数，其图像与轴交于，两点，且（I）求的取值范围；（）证明：【答案】（I）；（）证明见解析.【分析】（I）先求出，易得当不符合题意；当时，当时，取得极小值，所以，得到的范围，再由，结合零点存在定理，得到答案.（）由题意，两式相减，得到，记，将转化为，再由导数求出其单调性，从而得到.【详解】（I）解：因为，所以.若，则，则函数是单调增函数，的图像与轴至多有一个交点，这与题设矛盾.所以，令，则.当时，是单调减函数；时，是单调增函数；于是当时，取得极小值.因为函数的图像与轴交于两点，所以，即.此时，存在，；存在，又，又在上连续，故
12、.（）证明：因为，两式相减得.记，则，设，因为，所以，当且仅当时，即，而，所以，则，所以是单调减函数，则有，而，所以.【点睛】思路点睛：已知函数的零点情况求参数的取值范围，通常通过研究函数的单调性，进一步研究函数的值域，再解不等式求得参数的范围；证明函数值恒小于零，通过换元法构造新函数，再研究新函数的单调性和值域即可证明，不过这类题涉及知识点多，难度大.14已知函数.（1）若是函数的一个极值点，求的值；（2）当时，恒成立，求的取值范围.【答案】（1）2；（2）.【分析】（1）由解析式得到导函数，结合是函数的一个极值点，即可求的值；（2）由题设分析知，在内有，结合已知，讨论、分别求的范围，然后求
13、并集即可.【详解】解：（1）由函数解析式知：，由题意，得，故.经检验，满足题意.（2）由已知，当时，只需，.当时，在单减，在单增.所以，而，故.所以，解得（舍去）.当时，在单增，在单减，在单增.由于，所以只需，即，所以.当时，在单增，所以，满足题意.当时，在单增，在单减，在单增.由于，所以只需，即，所以.综上，知：.【点睛】思路点睛：已知函数极值点求参数时，一般应用极值点处的导数为0列方程；函数在闭区间内任意两个函数值的差小于定值转化为最值间的距离小于该定值，（1）当有极值则，即可得有关参数的方程；（2），恒成立转化为，；15已知函数，且（1）若函数在处取得极值，求函数的解析式；（2）在（1）
14、的条件下，令，求的单调区间；【答案】（1）；（2）的单调递减区间为，单调递增区间为.【分析】（1）求出导函数，由，可解得，得函数解析式；（2）求出，然后求出的解，确定的正负，得单调区间【详解】（1）函数的定义域为由已知可得：解得，经检验：符合题意（2）的定义域为由于满足故：在上单增，故：当时，恒成立故单调递减单调递增故：的单调递减区间为，单调递增区间为【点睛】本题考查用导数研究函数的极值，求单调区间，解题基础是掌握导数的运算法则，求出导函数再根据导数与极值、单调性的关系求解16设函数（1）若函数有两个极值点，求实数的取值范围；（2）设，若当时，函数的两个极值点，满足，求证：.【答案】（1）；（
15、2）证明见解析.【分析】（1）先由题中条件，得出函数定义域，由题意，得到在上有两个零点，即在上有两个不等实根，设，得到函数与直线在上有两个不同交点，对函数求导，判定其单调性，得出最值，进而可得出结果；（2）对函数求导，根据题中条件，由韦达定理，得到，求出得到，设，对其求导，用导数的方法求出最值，即可得出结果.【详解】（1）由已知，可知函数的定义域为，在上有两个零点，即方程在上有两个不等实根，设，因此函数与直线在上有两个不同交点，又，由得；由得；则函数在上单调递增，在上单调递减；则；又当时，当时，；为使函数与直线在上有两个不同交点，只需，解得，即实数的取值范围是.（2）证明：因为，由的两根为，故
16、可得，因为，所以，又，所以，解得，设，则，当，是增函数；所以；因此.【点睛】本题主要考查由函数极值点个数求参数，考查由导数的方法证明不等式，属于常考题型.17已知函数在处取得极值（1）求实数a的值（2）当时，求函数的最小值【答案】（1）1；（2）.【分析】（1）在处取得极值，则可求出的值；（2）求出函数在上的单调区间，从而得出函数的最小值；【详解】解：（1）由，函数在处取得极值，解得，当时，令，得或，令，得，函数在，上单调递增，在上单调递减，极大值，极小值符合题意（2）由（1）得在上单调递增，在上单调递减；极大值，极小值，且，当时，求函数的最小值为：【点睛】本题考查利用导数研究函数的极值与最值
17、，属于中档题.18设函数（1）若曲线在点处的切线与轴平行，求；（2）若在处取得极小值，求的取值范围【答案】（1）；（2）.【分析】（1）利用导数的几何意义可得，即可得答案；（2）利用极值的定义对分、三种情况进行讨论；【详解】解：（1），（2）当时，令，得，、随变化如下表：10极大值在处取得极大值（舍去）当时，令得，（）当，即时，在上单调增，无极值（舍）（）当，即时，随变化如下表：100极大值极小值在处取极大值（舍）（）当，即时，随变化如下表：100极大值极小值在处取极小值即成立当时，令得，100极小值极大值在处取极大值（舍）综上所述：的取值范围为【点睛】本题考查导数的几何意义、极值的求解，考查
18、函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想，考查逻辑推理能力、运算求解能力.19已知函数.（1）当时，求证：恰有1个零点；（2）若存在极大值，且极大值小于0，求a的取值范围.【答案】（1）证明见解析；（2）.【分析】（1）先求导，根据导数和函数最值得关系求出最值，即可判断；（2）先求导，再分类讨论，根据导数和函数极值的关系即可求出a的取值范围.【详解】（1）当时，函数的定义域为,可得，当时，函数单调递增；当时，函数单调递减，所以当时，函数取得最大值，最大值，所以函数恰有1个零点.（2）由函数，其中，可得，当时，令，解的，当时，函数单调递增；当时，函数单调递减，所以当时，函数取得极大值，极大值
19、为，解得，所以.当时，令，解的或，若时，即时，当时，函数单调递增；当时，函数单调递减，当时，函数单调递增；即函数在区间上单调递增，在单调递减，当时，函数取得极大值，极大值为，解得，所以；若时，即时，可得，函数在单调递增，函数无极值；若时，即时，当时，函数单调递增；当时，函数单调递减，当时，函数单调递增；即函数在区间上单调递增，在单调递减，当时，函数取得极大值，极大值为恒成立，所以.综上所述，函数存在极大值，且极大值小于0，则a的取值范围为.【点睛】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性与极值的综合应用，其中解答中熟记导数与函数间的关系，着重考查导数的应用，以及分类讨论思想，属于中档试题.20已
20、知函数，是的导函数.（1）若，当时，函数在内有唯一的极小值，求的取值范围；（2）若，试研究的零点个数.【答案】（1）；（2）有3个零点.【分析】（1）先求导得，求出，再由和两种情况讨论求得的取值范围；（2）分析可知，只需研究时零点的个数情况，再分两种情形讨论即可.【详解】解：（1）当时，在是增函数，当时，在是减函数，无极值；当时，使得，从而在单调递减，在单调递增，为唯一的极小值点，所以（2）当时，可知，（i）时，无零点；所以只需研究，（ii）时，可知单调递减，存在唯一的，；（iii）当，是减函数，且，则，在是增函数，是减函数，并且，所以，；，且知在减，在增，在减，又因为，综上所述，由（i）（i
21、i）（iii）可知，有3个零点.【点睛】本题主要考查利用导数研究函数的极值和零点问题，意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.21设函数，其中.（）若，求曲线在点处的切线方程；（）若函数在上有极大值，求的取值范围.【答案】（）；（）.【分析】（1）利用导数的几何意义求解即可；（2）求导得，令，则，则可证明在上恒成立，则在递减，即在上单调递减，若函数在上有极大值，则只需即可.【详解】（）由题意，求导得.所以，.所以曲线在点处的切线方程为.（），令，则.因为对于，恒成立，所以在上单调递减，即在上单调递减，因为在上有极大值，所以在上存在“左正右负”变号零点.由零点存在性定理：只需，即所以
22、.所以函数在上有极大值时，的取值范围为.【点睛】本题考查曲线的切线方程求解，考查根据函数的极值点求参数的取值范围问题，难度较大.解答时分析清楚函数的单调性是核心.22已知函数.（1）求函数在处的切线方程；（2）若不等式对任意的都成立，求实数m的取值范围.【答案】（1）；（2）.【分析】(1)先利用导数求切线的斜率,再求切线方程;(2) 根据题意可得对任意的，都成立，当时,显然成立;当时,设， 问题即转化为恒成立,只需要即可,因为 (当且仅当时取等号)，即满足即有对恒成立,构造,通过求导判断函数的单调性求最小值,即可求得的取值范围.【详解】（1）设，则，当时，函数在处的切线方程为，即.（2）根据
23、题意可得对任意的，都成立，当时，不等式即为，显然成立；当时，设，则不等式恒成立，即为不等式恒成立， (当且仅当时取等号)，由题意可得，即有对恒成立，令，则，令，即有，令，则，当时，在上单调递增，又，有且仅有一个根，当时，单调递增，当时，单调递减，当时，取得最小值，为，实数的取值范围【点睛】本题考查导数的几何意义,考查利用导数研究函数恒成立问题求解参数范围,考查转化与化归思想,考查计算能力,综合性较强,难度困难.23已知函数.()求曲线在点处的切线方程；()若函数在上有极值，求的取值范围【答案】() ；().【分析】（1）由题意，因为，利用点斜式方程即可求解切线的方程；（）由，分和讨论，即可得出
24、函数单调性，求得函数有极值的条件，求得实数的取值范围【详解】函数的定义域为， （）因为， 所以曲线在点处的切线方程为：，即 （）（）当时，对于任意，都有，所以函数在上为增函数，没有极值，不合题意 （）当时，令，则 所以在上单调递增，即在上单调递增， 所以函数在上有极值，等价于 所以 所以所以的取值范围是24已知函数.（）当时，求函数的单调区间；（）若函数在处取得极大值，求实数m的取值范围.【答案】（）的增区间为，减区间为；（）.【分析】（）定义域为，求出函数的导数，利用导函数的符号判断函数的单调性求解单调区间即可.（）求出函数的导数，通过讨论当时，当时，判断函数的单调性求解函数的极值即可.【详
25、解】解：（）定义域为，当时，令得，令得.所以的增区间为，减区间为.（），时，在递减，在递增，函数在处取得极小值，不合题意；当时，若，则.此时，函数在处不可能取得极大值.当m<-e时，ln（-m）>1.函数在处取得极大值.综上可知，m的取值范围是.【点睛】本题考查利用导数求函数的单调区间，考查已知函数的极值求参数，考查学生的计算能力以及转化能力，属于中档题.25已知函数.（1）若在处取得极值，求的值；（2）求函数在上的最大值.【答案】（1）；（2）答案见解析.【分析】（1）求导.由已知得，解得.再验证，可得答案.（2）由已知得，求导得单调性.分，三种情况分别求函数在上的最大值.【详解
26、】（1）因为，所以函数的定义域为.所以.因为在处取得极值，即，解得.当时，在上，在上，此时是函数的极小值点，所以.（2）因为，所以，.因为，所以，所以在上单调递增，在上单调递减.当时，在上单调递增，所以；当，即时，在上单调递增，在上单调递减，所以；当，即时，在上单调递减，所以.综上所述，当时，函数在上的最大值是；当时，函数在上的最大值是；当时，函数在上的最大值是.【点睛】本题考查运用导函数研究函数的极值，函数的单调性，以及函数的最值，关键在于分析导函数取得正负的区间，属于较难题.26已知函数（）.（1）若是函数的极值点，求a的值及函数的极值；（2）讨论函数的单调性.【答案】（1）；极大值为，极
27、小值为；（2）答案见解析.【分析】（1）由极值点处导数值为0即可求a的值，进而得到的解析式，利用其导函数研究单调区间，求的极值；（2）利用的导函数，结合分类讨论确定各种情况下的单调性；【详解】（1），由题意知：，解得，此时，有，当和时，是增函数，当时，是减函数，函数在和处分别取得极大值和极小值，的极大值为，的极小值为.（2）由（1）知，当，即时，则：当时，单调递减；当时，单调递增当，即时，则：当和时，单调递增；当时，单调递减当，即时，则当和时，单调递增；当时，单调递减当，即时，在定义域上单调递增综上：当时，在区间上单调递减，在区间和上单调递增；当时，在定义域上单调递增；当时，在区间上单调递减，
28、在区间和上单调递增；当时在区间上单调递减，在区间上单调递增【点睛】本题考查了利用导函数研究函数的性质，由极值点与导数的关系求参数，进而求函数的极值，结合分类讨论的方法说明参数在不同范围内函数的单调区间；27已知函数（1）若，函数的极大值为，求a的值；（2）若对任意的，在上恒成立，求实数的取值范围.【答案】（1）；（2）.【分析】（1）先对函数求导，得到，分别讨论，两种情况，根据导数的方法判定函数单调性，得出极值，根据题中条件，即可得出结果；（2）令，根据题中条件，将不等式恒成立问题转化为对恒成立，等价于，对恒成立，先讨论时，求得，不满足题意；再讨论时，对其求导，得到，令，再分别讨论，两种情况，
29、根据导数的方法，即可得出结果.【详解】（1）由题意，.（i）当时，令，得；，得，所以在单调递增，单调递减，因此的极大值为，不合题意；（ii）当时，令，得；，得或，所以在单调递增，在，在单调递减.所以的极大值为，得.综上所述；（2）令，当时，则对恒成立等价于，即，对恒成立.（i）当时，此时，不合题意.（ii）当时，令，则，其中，令，则在区间上单调递增，时，所以对，从而在上单调递增，所以对任意，即不等式在上恒成立.时，由，及在区间上单调递增，所以存在唯一的使得，且时，.从而时，所以在区间上单调递减，则时，即，不符合题意.综上所述，.【点睛】本题主要考查由函数的极大值求参数，考查导数的方法研究不等式
30、恒成立的问题，属于常考题型，难度较大.28已知函数在处取得极值为2，（1）求函数的解析式；（2）若函数在区间上为增函数，求实数的取值范围；（3）若为函数图像上的任意一点，直线与的图象相切于点，求直线的斜率的取值范围.【答案】（1）答案见解析；（2）；（3）.【分析】（1）对函数求导，得到，根据题中条件，列出方程组求解，即可得出结果；（2）根据（1）的结果，得到，求出函数的增区间，再由题中条件，列出不等式组求解，即可得出结果；（3）根据导数的几何意义，得到，令，得到，且，求出的范围，即可得出结果.【详解】（1）由得， 因为函数在处取得极值为2，所以，即，解得，；（2）由（1）得，令，解得；即函数
31、的单调递增区间是，因为函数在区间上为增函数，所以只需 ，解得；（3）根据导数的几何意义可得，=令，则，且，由二次函数的性质可得，在上单调递减，在上单调递增，则，又时，；时，；的取值范围是.【点睛】本题主要考查由函数极值点求参数，考查由函数单调性求参数，考查求曲线在某点的切线斜率，属于常考题型.29已知函数在时有极值0，求常数，的值.【答案】【分析】根据，解得或，再验证函数在时是否取得极值，即可得解.【详解】因为，所以，由题意可知，即，解得或，当时，函数为上的递增函数，此时函数无极值，不合题意；当时，令，得或，令，得，所以函数在和上递增，在上递减，所以在时取得极大值，符合题意.所以.【点睛】本题
32、考查了利用导数研究函数的极值，属于基础题.30已知函数（1）若在处取得极值，求实数的值；（2）若恒成立，求实数的取值范围【答案】（1）；（2）【分析】(1)先求函数的定义域,然后求出导函数,根据在处取得极值,则,求出a的值,然后验证即可;(2)设,然后利用导数研究该函数的最小值,使得最小值大于等于0,从而可求出a的取值范围.【详解】解：（1）函数定义域为，经检验，符合题意（2）解法一：设，则问题可转化为当时，恒成立，由得方程有一负根和一正根，其中不在函数定义域内且在上是减函数，在上是增函数，即在定义域上的最小值为，依题意即又，即令，则当时，是增函数，的解集为，即的取值范围是解法二：恒成立，即恒成立设，则，设，则，当时，则是减函数，即是减函数，当时，先证，设，则，在上是增函数且，时，即，当时，的最大值为2，即的取值范围是【点睛】本题考查了利用导数研究函数的极值以及函数的恒成立问题.对于函数的恒成立问题,一般选用参变量分离法、最值法、数形结合法进行求解.本题选用了参变量分离的方法转化成二次函数求最值问题，属于难题.