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導(dǎo)數(shù)與單調(diào)性極值最基礎(chǔ)值習(xí)題(更新版)

2025-09-13 05:49上一頁面

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【正文】 可得x<0時的a的范圍,從而可得a的值.【解答】解:①若x=0,則不論a取何值,f(x)≥0都成立;②當(dāng)x>0,即x∈(0,1]時,f(x)=ax3﹣3x+1≥0可化為:a≥設(shè)g(x)=,則g′(x)=,所以g(x)在區(qū)間(0,]上單調(diào)遞增,在區(qū)間[,1]上單調(diào)遞減,因此g(x)max=g()=4,從而a≥4;③當(dāng)x<0,即x∈[﹣1,0)時,f(x)=ax3﹣3x+1≥0可化為:a≤,g(x)=在區(qū)間[﹣1,0)上單調(diào)遞增,因此g(x)min=g(﹣1)=4,從而a≤4,綜上a=4.答案為:4.【點(diǎn)評】本題考查的是含參數(shù)不等式的恒成立問題,考查分類討論,轉(zhuǎn)化與化歸的思想方法,利用導(dǎo)數(shù)和函數(shù)的單調(diào)性求函數(shù)的最大值,最小值等知識與方法.在討論時,容易漏掉x=0的情形,因此分類討論時要特別注意該問題的解答. 三.解答題(共10小題)25.已知函數(shù)f(x)=ax3+x2+bx(其中常數(shù)a,b∈R),g(x)=f(x)+f′(x)是奇函數(shù).(1)求f(x)的表達(dá)式;(2)討論g(x)的單調(diào)性,并求g(x)在區(qū)間[1,2]上的最大值和最小值.【分析】(Ⅰ)由f39。>0,解得x>2或x<﹣1故函數(shù)y=2x3﹣3x2﹣12x+5在(0,2)減,在(2,3)上增又y(0)=5,y(2)=﹣15,y(3)=﹣4故函數(shù)y=2x3﹣3x2﹣12x+5在區(qū)間[0,3]上最大值與最小值分別是5,﹣15故選:A.【點(diǎn)評】本題考查用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性,利用單調(diào)性求函數(shù)的最值,利用單調(diào)性研究函數(shù)的最值,是導(dǎo)數(shù)的重要運(yùn)用,注意上類題的解題規(guī)律與解題步驟. 14.已知f(x)=2x3﹣6x2+m(m為常數(shù))在[﹣2,2]上有最大值3,那么此函數(shù)在[﹣2,2]上的最小值是( ?。〢.﹣37 B.﹣29 C.﹣5 D.以上都不對【分析】先求導(dǎo)數(shù),根據(jù)單調(diào)性研究函數(shù)的極值點(diǎn),在開區(qū)間(﹣2,2)上只有一極大值則就是最大值,從而求出m,通過比較兩個端點(diǎn)﹣2和2的函數(shù)值的大小從而確定出最小值,得到結(jié)論.【解答】解:∵f′(x)=6x2﹣12x=6x(x﹣2),∵f(x)在(﹣2,0)上為增函數(shù),在(0,2)上為減函數(shù),∴當(dāng)x=0時,f(x)=m最大,∴m=3,從而f(﹣2)=﹣37,f(2)=﹣5.∴最小值為﹣37.故選:A.【點(diǎn)評】本題考查了利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值,求函數(shù)在閉區(qū)間[a,b]上的最大值與最小值是通過比較函數(shù)在(a,b)內(nèi)所有極值與端點(diǎn)函數(shù)f(a),f(b) 比較而得到的,屬于基礎(chǔ)題. 二.填空題(共10小題)15.函數(shù)f(x)=x3﹣3x2+1的極小值點(diǎn)為 2?。痉治觥渴紫惹髮?dǎo)可得f′(x)=3x2﹣6x,解3x2﹣6x=0可得其根,再判斷導(dǎo)函數(shù)的符號分析函數(shù)的單調(diào)性,即可得到極小值點(diǎn).【解答】解:f′(x)=3x2﹣6x令f′(x)=3x2﹣6x=0得x1=0,x2=2且x∈(﹣∞,0)時,f′(x)>0;x∈(0,2)時,f′(x)<0;x∈(2,+∞)時,f′(x)>0故f(x)在x=2出取得極小值.故答案為2.【點(diǎn)評】本題考查函數(shù)的極值問題,屬基礎(chǔ)知識的考查.熟練掌握導(dǎo)數(shù)法求極值的方法步驟是解答的關(guān)鍵. 16.已知f(x)=x3﹣ax2﹣bx+a2,當(dāng)x=1時,有極值10,則a+b= 7?。痉治觥壳髮?dǎo)函數(shù),利用函數(shù)f(x)=x3﹣ax2﹣bx+a2,當(dāng)x=1時,有極值10,建立方程組,求得a,b的值,再驗證,即可得到結(jié)論.【解答】解:∵函數(shù)f(x)=x3﹣ax2﹣bx+a2∴f39。=6x2﹣6x﹣12令y39。(x)<0,當(dāng)x∈(1,2)時,f39。(x)=﹣x2+2,令g39。(x)=0得x=0或,如下表:∴ymax=5,ymin=﹣11【點(diǎn)評】本題考點(diǎn)是利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上的函數(shù)的最值,考查用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性并利用單調(diào)性確定函數(shù)的最值,并求出.此是導(dǎo)數(shù)的一個很重要的運(yùn)用. 32.已知函數(shù)f(x)=lnx﹣.(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間;(Ⅱ)證明;當(dāng)x>1時,f(x)<x﹣1;(Ⅲ)確定實數(shù)k的所有可能取值,使得存在x0>1,當(dāng)x∈(1,x0)時,恒有f(x)>k(x﹣1).【分析】(Ⅰ)求導(dǎo)數(shù),利用導(dǎo)數(shù)大于0,可求函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間;(Ⅱ)令F(x)=f(x)﹣(x﹣1),證明F(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞減,可得結(jié)論;(Ⅲ)分類討論,令G(x)=f(x)﹣k(x﹣1)(x>0),利用函數(shù)的單調(diào)性,可得實數(shù)k的所有可能取值.【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=lnx﹣,∴f′(x)=>0(x>0),∴0<x<,∴函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間是(0,);(Ⅱ)令F(x)=f(x)﹣(x﹣1),則F′(x)=當(dāng)x>1時,F(xiàn)′(x)<0,∴F(x)在[1,+∞)上單調(diào)遞減,∴x>1時,F(xiàn)(x)<F(1)=0,即當(dāng)x>1時,f(x)<x﹣1;(Ⅲ)由(Ⅱ)知,k=1時,不存在x0>1滿足題意;當(dāng)k>1時,對于x>1,有f(x)<x﹣1<k(x﹣1),則f(x)<k(x﹣1),從而不存在x0>1滿足題意;當(dāng)k<1時,令G(x)=f(x)﹣k(x﹣1)(x>0),則G′(x)==0,可得x1=<0,x2=>1,當(dāng)x∈(1,x2)時,G′(x)>0,故G(x)在(1,x2)上單調(diào)遞增,從而x∈(1,x2)時,G(x)>G(1)=0,即f(x)>k(x﹣1),綜上,k的取值范圍為(﹣∞,1).【點(diǎn)評】本題考查導(dǎo)數(shù)知識的綜合運(yùn)用,考查函數(shù)的單調(diào)性,考查不等式的證明,正確構(gòu)造函數(shù)是關(guān)鍵. 33.設(shè)函數(shù)f(x)=1+(1+a)x﹣x2﹣x3,其中a>0.(Ⅰ)討論f(x)在其定義域上的單調(diào)性;(Ⅱ)當(dāng)x∈[0,1]時,求f(x)取得最大值和最小值時的x的值.【分析】(Ⅰ)利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性即可;(Ⅱ)利用(Ⅰ)的結(jié)論,討論兩根與1的大小關(guān)系,判斷函數(shù)在[0,1]時的單調(diào)性,得出取最值時的x的取值.【解答】解:(Ⅰ)f(x)的定義域為(﹣∞,+∞),f′(x)=1+a﹣2x﹣3x2,由f′(x)=0,得x1=,x2=,x1<x2,∴由f′(x)<0得x<,x>;由f′(x)>0得<x<;故f(x)在(﹣∞,)和(,+∞)單調(diào)遞減,在(,)上單調(diào)遞增;(Ⅱ)∵a>0,∴x1<0,x2>0,∵x∈[0,1],當(dāng)時,即a≥4①當(dāng)a≥4時,x2≥1,由(Ⅰ)知,f(x)在[0,1]上單調(diào)遞增,∴f(x)在x=0和x=1處分別取得最小值和最大值.②當(dāng)0<a<4時,x2<1,由(Ⅰ)知,f(x)在[0,x2]單調(diào)遞增,在[x2,1]上單調(diào)遞減,因此f(x)在x=x2=處取得最大值,又f(0)=1,f(1)=a,∴當(dāng)0<a<1時,f(x)在x=1處取得最小值;當(dāng)a=1時,f(x)在x=0和x=1處取得最小值;當(dāng)1<a<4時,f(x)在x=0處取得最小值.【點(diǎn)評】本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性及最值的知識,考查學(xué)生分類討論思想的運(yùn)用能力,屬中檔題. 34.已知函數(shù)f(x)滿足f(x)=f′(1)ex﹣1﹣f(0)x+x2;(1)求f(x)的解析式及單調(diào)區(qū)間;(2)若,求(a+1)b的最大值.【分析】(1)對函數(shù)f(x)求導(dǎo),再令自變量為1,求出f′(1)得到函數(shù)的解析式及導(dǎo)數(shù),再由導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)由題意,借助導(dǎo)數(shù)求出新函數(shù)的最小值,令其大于0即可得到參數(shù)a,b 所滿足的關(guān)系式,再研究(a+1)b的最大值【解答】解:(1)f(x)=f39。(x)=ex+1>0,由此知y=g(x)在x∈R上單調(diào)遞增當(dāng)x>0時
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