用导数研究函数的极值最值 1.已知为自然对数的底数,设函数f?x??xe,则( )
A.1是??的极小值点 B.?1是??的极小值点
C.1是??的极大值点 D.?1是??的极大值点
2.若函数f?x??x?3bx?3b在??内有极小值,则( )
1b? A.b?0 B.0?b?1 C.b?0 D.2
3.设方程有3个不等的实根,则常数k的取值范围是_________.
?lnx?1?a?0?在定义域内有零4.已知函数f?x??ax点,则实数的取值范围是( ) A.a?1 B.0?a?1 C.a?1 D.a?1
5.已知函数??????. (1)求函数??的极值点;
(2)若??恒成立,试确定实数k的取值范围.
exfxfxfxfx30,1x3?3x?kafx?lnx?1?kx?1?1fxfx?01.已知为自然对数的底数,设函数f?x??xe,则( )
A.1是??的极小值点 B.?1是??的极小值点
C.1是??的极大值点 D.?1是??的极大值点 【答案】B 【解析】
f?x??xe?f??x??e?x?1?, 令??,
函数??的单调递增区间是??, 令??,
函数??的单调递减区间是??, 故?1是??的极小值点. 故选:B. 【分析】求出??,然后解不等式??,即可得到函数的单调增区间,解不等式??,即可得到函数的单调减区间,进而得到函数的极值.
2.若函数f?x??x?3bx?3b在??内有极小值,则( )
1b? A.b?0 B.0?b?1 C.b?0 D.2【答案】B 【解析】
f'?x??3x?3b,要使??在??内有极小值,则有
??3b?0??f??0??0,即. ???3?3b?0f1?0?????exfxfxfxfxxxf'x?0?x??1fx??1,??f'x?0?x??1fx???,?1fxf'xf'x?0f'x?030,12fx0,1. 故选:B.
【分析】要使??在??内有极值,则??在
??f??0??0内有变号零点,再由极小值,可得. ????f1?0????
3.设方程有3个不等的实根,则常数k的取值范围是_________. 【解析】 设f?x??x?3x,
对函数求导,f??x??3x?3,令??得x??1,1. x??1时,??单调增,?1?x?1时,??单调减,x?1时,??单调增, 又??,??,
要使方程有三个不等实根,则直线y?k与??的图像有三个交点, ??2?k?2.
故答案为:??.
【分析】利用导数,判断出函数的极值点,用极值解决根的存在与个数问题.
?lnx?1?a?0?在定义域内有零4.已知函数f?x??ax点,则实数的取值范围是( ) A.a?1 B.0?a?1 C.a?1
?0?b?1fx0,1fx0,1x3?3x?k32f?x?0fxfxfxf?1?2f1??2fx?2,2a D.a?1 【答案】B 【解析】
方程ax?lnx?1?0有解,即求a?x?xlnx的值域, 令??,??,易知??在x?1时取得最大值,
gx?x?xlnxg?x?1?lnx?1??lnxgx则a?1?1?ln1?1,故故选:B.
0?a?1.
5.已知函数f?x??ln?x?1??k?x?1??1. (1)求函数f?x?的极值点;
(2)若f?x??0恒成立,试确定实数k的取值范围. 【解析】
(1)f?x?的定义域为?1,???,f??x??x1?k. ?1当k?0时,
x?1?0,
?f??x??0,则f?x?在?1,???上是增函数,f?x?在?1,???上无极
值点.
当k?0时,令f'?x??0,则x?1?1. k11??fx??k???所以当x??时,1,1???x?1k???f?x?1?k?011??1k,
1?在x???1,1??上是增函数, k??1?时,f??x??1?k?当x???1?,???x?1k??1?k?011??1k,
?f?x?1?在x???1?,???上是减函数. k???x?1?1k时,f?x?取得极大值.
综上可知,当k?0时,f?x?无极值点;当k?0时,f?x?有唯一极值点x?1?1. k(2)由(1)可知,当k?0时,f?2??1?k?0,f?x??0不成立.
故只需考虑k?0.
由(1)知,f?x?max1???f?1????lnkk??max,
即可,
若f?x??0恒成立,只需f?x?化简得:k?1.
1???f?1????lnk?0k??所以,k的取值范围是?1,???.
【分析】(1)f??x??x1?k,当k?0时,由x?1?0,得?1f??x??0,则f?x?在?1,???上是增函数,f?x?在?1,???上无极值
??1?点.当k?0时,由导数的符号可得f?x?在x???1,1??上是增k1?上是减函数,故x?1?1时,函数,f?x?在x??f?x?1?,????kk??取得极大值;
(2)由(1)可知只需考虑k?0,f?x?可,化简得:k?1.
max1???f?1????lnk?0k??即