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1、9.3 利用导数求极值最值(精讲)(基础版)思傩身囹区间内不是单调函数,极 值(点)的 个 数 就 是 导 函 数 变 号 泰点的个数求参数美第一:已知函数极值点或极值求参数的两个要领(1)列 式:根据极值点处导致为。和极值这两个奈件列方程组,利用特定系数法求解.(2)验 证:因为导数值等于塞不是此点为极值点的充要备件,所以利用特定系数法求解后必须验证根的合理性.极值与最值易错点、:极值点使导的数为0,即极值点为导函数的零点:导函数的为。的解不一定是极值点,还得看两边的单调性求函数f(x)在 a,b上的曲值的方法(1)若函 数在区间 a,b上单调递增或单调递减,则f(a)与f(b)一个为超大值
2、,一个为遗小值.(2)若函数在区间 a,b上有极值,则先求出函数在 a,b上的极值,再与f(a),f(b)比较,遗大的是散大使,/小 的 是 囊 小 值,可列表完成.闭区间(3)函数f(x)在 区 间(a,b)上有唯-个极值点,这个极值点就是d曲 值 _遗 值 点,此 结论在导致的实除应用中 经 常 用 到._ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 彳 开 区 间 求 最 值 求导,求单调区间、找出最值点、代入原函数求最值若 函 数在开区间(a,b)内的极值点只有一个,则相应极值点为函数 的 最 值 皂 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
3、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _常 用 结 语 函 数 在 某 区 间 内 没 有 极 值,说明该函数在区间为单调函数存或呈宏例题刻析考 点 一 极值【例1-1】(2 0 2 2.崇左模拟)函数x)=x 2 e +2的极小值是.【答案】2 解析】由题意可得r(X)=(Y+2 x)e .由 r(x)0,得 0:由/(x)0,得 2 x ,当 W)吠叫I,1时,Z,W0时,g(x)();当x 0;所以g(x)在(-8,0)上单调递增,在(。,+8)上单调递减.V 1 1分别作出函数g(x)=-与 y =工 的 图象,如图所示故答案为:D.【一隅三反】1(2 0 2
4、 2 高三上.襄阳期末)已知函数/(x)=8 si ,xe(O,4可,则/(力 所有极值点的和为()2 2 兀A.3B.1 3 7 1C.1 7 7 150K【答案】D【解析】/(X)=1 6 cav 2 x-j,令 尸(%)=1 6(?0 5(2 冗一2)=0,得 x =g+方,k s Z ,因为/(X)在 x =g+1,&wZ两侧异号,所以x =,+1,Ae Z是函数/(x)的极值点,又X(),47 l,所以极值点X =1,所 以“X)所有极值点的和为1+2.(2 0 2 2.昆明模拟)若 x =l是函数/(力=(/+公 一 1)产的极值点,则“X)的 极 大 值 为()47-3t47-1
5、3,+5761”60731TIL7K一6兀o33562DC.5 厂A.-1B.-2 e-3D.1【答案】C【解析】因为/(x)=(x2+-l)e-故可得 f(x)=(2 x+a)e*T +(/+_)?一=ev-1 x2+(t z4-2)x 4-t z-l,因为x =1 是函数f(x)=(x2+o x l)e-的极值点,故可得/(l)=0,即 2。+2 =(),解得 a=1,此时/(x)=ei(x2+x-2)=e,T (x+2)(x-l)令/(x)=0,解得玉=2,=1,由/(x)0 可得x l;由 /(x)0 可得一2 c x 1,所以/(x)在区间(8,-2)单调递增,在(2,1)单调递减,
6、在(1,+8)单调递增,故“X)的极大值点为x =2,则“X)的极大值为 2)=(4+2 -l)e-3=5 e-3。故答案为:C.3 (2 0 2 2.河西模拟)若函数/(幻=1+2 一 一 9 在t =一 1 处取得极值,则 2)=【答案】1【解析】f(x)=3x2+2ax-l,因为函数/(%)=丁+奴 2 一%一9 在 =-1 处取得极值,所以,/z(-l)=3-2 a-l=0,解得a=l,此时,r(x)=3 x 2+2 x-l=(3 x-l)(x+l),故当时,r(x)0,/(x)单调递增;所以,函数/(x)在x =-1 处取得极小值,满足题意,所以,/(x)=x3+x2-x-9所以 2
7、)=8+4-2-9 =1 故答案为:1考点二最值【例2】(2021 浙江)已知函数.f(x)=d 3x,x e 0,2,则/(x)的 最 大 值 是,最小值是【答案】2;-2.【解析】/(X)=X3-3X,.,./,(X)=3X2-3,又xw0,2,.令尸(%)。得l x 2;令r(x)0,W O xl./(x)在(0,1)上单调递减,在(1,2)上单调递增,./(0)=0,/(1)=2,/(2)=2,二幻的最大值是2;最小值是一2.故答案为:2:-2.【一隅三反】In Y1.(2021 全 国专题练习)函数y=的最大 值 为()x10,A.B.e2 C.e D./3【答案】D【解析】函数的定
8、义域为(0,+e),则令1nIn 0,解得x=e,x2 X20 x 0,则函数单调递增:当x e时,y/3 r 3 G 3 下2 2 4 4【答案】C【解析】由题得 f(x)=cos2x+cosx=2cos2 x+cosx-1=(2cosx-l)(cosx+l),所以当c o sx g时,/(X)O,/(x)单调递增;当一iM cosxcg时,/(X)/3;2 4所以/(X)的最小值是-更.4故选:C3.(2021 甘肃兰州市)函数丁 =3 +1)0川 广 一3,4的最大值为()A.2e2 B.5/C.4/D.一1【答案】B【解析】由 y=/(X)=(x+l)et+1,得 y=然 华 +(x+
9、1)/=(x+2”川,当一3%2时,y 0,所以函数y=(x+l)ex+I在(-3,-2)上递减,在(-2,4)上递增,因为/1(3)=2/2 0此时/(X)在x=l处无极值,不符合题意经检验,o=b=时满足题意ci h=-15故答案为:B【例3-2】(2 0 2 2.凉山模拟)函数x)=p s讥X,若“X)在(0 弓)上有最小值,则实数a 的取值范围 是()A.(0,+8)B.()C.(e,0)D.(1,0)【答案】A【解析】由题意,函数-5 沁,可得=若a V O时,当 X(O,今 时,可得F (x)0,/(x)在(0;上单调递减,此时函数/(X)在(0,今 没有最小值,不符合题意;当。0
10、 时,令_f(x)=O,即打一 a sx =o,即丁=与 丫 =。5%的交点,画出函数y=Q 与y=co sx 的图象,如图所示,结合图象,可得存在/e(o,),使得/(玉)=0,当xe(0,与)时,r(x)0,/(x)单调递减;当时,/(力0,“X)单调递增,此时函数/(X)在(0,号 上有最小值,符合题意,综上可得,实数a 的取值范围是(0,+8).故答案为:A.A*+|X 0【例3-3】(2 0 2 2 高三上开封开学考)已 知 函 数=j x3 xa g o 的值域为口,+8),则实数a的取值范围是()A.L +o o)B.(l,+8)c.(3,+co)D.3,+0 0)【答案】D【解
11、析】当 龙 时,/0)=/+1在 0,+8)上单调递增,Vx e 0,+8),/(x)/(0)=l,则/(x)在 0,+8)上值的集合是 1,+8),当x0时,f(x)=-x3+3x+a,fx)=-3x2+3 =-3(x +l)(x-1),当x 1 时,r(x)0,当l x0,即/(x)在 上 单 调 递 减,在(-1,0)上单调递增,V x/(-l)=a-2,则/(幻在(一双0)上值的集合为5一2,+8),X 2 +1,(0因函数/(x)=(3 .一 的值域为 1,+8),于是得团一2,+8)1 1,+8),则。一221,解 X+3x+。,x a,()A.1)B.(-o o,-1 C.(-o
12、 o,2 D.(1,2【答案】A【解析 因为/(x)=3 _ 3,x W a,I 2%,x a,作出函数g(x)=d-3x与直线y =-2 x的图象,它们的交点是 A(-1,2),0(0,0),3(1,-2),由g(x)=3d-3,则令g(x)=0,可得x =-l 或x =l,当x l 时,g(x)0,则g(x)单调递增,当 1%1 时,g(x)0,则g(x)单调递减,所以 =-1 是g(x)的极大值点,x =I 是g(x)的极小值点,由图象可知,当aNT时,”力有最大值/(-1)=2 或/(a),当。一1 时,有/-3a 2 a,此时/(x)无最大值,故实数a的取值范围为(,-1).故答案为
13、:A.2.(2 0 2 2 金台月考)已知函数/。)=浦公-办 2 有两个极值点,则实数”的取值范围是()A.(oo,0)B.0,C.(0,1)D.(0,+oo)【答案】B【解析】由题意/(x)=/n x +l-2 a x =/n x-2 a v+l =0 有两个不等实根,即2a,有两个不等实根,x/、lnx+/、1 (Inx+1)Inx设 g(x)=-,则 g(x)=-=-r,X X X当0 尢。,g(x)递增,当尤1时,g(x)0,当 X fO 时,g(x)-T0,所以当02。1,即0。0恒成立,y=f+(a +2)x+a+2为开口向上的抛物线,若 函 数/(x)=(x2+x+2)-ev在R上无极值,则 y=f+(a +2)x+a+22 0 恒成立,所以 A=(a+2)2 4(a+2)0,解得 0;令/(x)0,解得2x0.故/(X)的单调递增区间为(8,2)和(0,+8),单调递减区间为(一2,0),所以,函数/(x)在x =0处取得极小值,/、,、(。一4 0 f(0)由/(a-4)2/(0)可 得;(a 4)3+(a 4)2 2 2 2,可得(a 4)2(a-l)N 0,a-4 0 a即7-4)21)对解得因此,实数”的取值范围是 1,4).故选:C.