考 点 集 训 【p186】
A组
1.函数f(x)的定义域为(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如下图所示,则函数f(x)在(a,b)内极大值点的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解析】若f(x)在(a,b)内可导,x0∈(a,b),若在x0的左侧附近,有f′(x)>0,在x0的右侧附近,有f′(x)<0,则x=x0为f(x)的极大值点,根据导函数f′(x)的图象可知,这样的点有两个,故选B.
【答案】B 2.函数f(x)=
ln x
,则( ) x
A.x=e为函数f(x)的极大值点 B.x=e为函数f(x)的极小值点 1
C.x=为函数f(x)的极大值点
e1
D.x=为函数f(x)的极小值点
e【解析】f′(x)=
1-ln x
(x>0), x2当f′(x)=0时, x=e,
当x∈(0,e)时, f′(x)>0,函数f(x)递增,
当x∈(e,+∞)时, f′(x)<0,函数f(x)递减,
所以当x=e时, f(x)取得极大值,则x=e为函数的极大值点,故选A.
【答案】A
3.函数f(x)=ln x-x在区间(0,e]上的最大值为( ) A.1-e B.-1 C.-e D.0
1
【解析】f′(x)=-1,令f′(x)=0,即x=1,在(0,e]上列表如下:
x
x f′(x) f(x) (0,1) + 增函数 1 0 极大值-1 (1,e) - 减函数 e 1-e 由于f(e)=1-e,而-1>1-e,从而f(x)最大为f(1)=-1. 【答案】B
a
4.若x=1是函数f(x)=x3+的一个极值点,则实数a=__________.
xa
【解析】f′(x)=3x2-2,f′(1)=3-a=0,得a=3.
x经检验,符合题意. 【答案】3
5.函数f(x)=ln x-2x的最大值为__________. 【解析】由题意得, f(x)的定义域为(0,+∞), 111-x
则f′(x)=-==0
xxx
x=1,
即f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, f(x)在x=1处有最大值,即f(x)=f(1)=-2. 【答案】-2
6.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+a2在x=1处有极值10,则f(2)等于__________. 【解析】f′(x)=3x2+2ax+b,
max
??f′(1)=3+2a+b=0,
依题意,? 2
?f(1)=1+a+b+a=10.?
???a=4,?a=-3,
解得?或?
??b=-11b=3.??
??a=-3,当?时,f(x)=x3-3x2+3x+9, ?b=3?
f′(x)=3x2-6x+3=3(x-1)2≥0,
所以f(x)在R上单调递增,此时f(x)在x=1处并没有取得极值,不符合要求,舍去;
??a=4,当?时,f(x)=x3+4x2-11x+16, ?b=-11?
f′(x)=3x2+8x-11=(x-1)(3x+11),
11
所以当-
3所以函数f(x)在x=1处取得极小值10,符合要求, 此时f(2)=23+4×22-11×2+16=18. 【答案】18
7.已知函数f(x)=x-aln x(a∈R).
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线方程; (2)求函数f(x)的极值.
【解析】由题意知函数f(x)的定义域为(0,+∞), a
f′(x)=1-.
x
2
(1)当a=2时,f(x)=x-2ln x,f′(x)=1-(x>0),
x因为f(1)=1,f′(1)=-1,
所以曲线y=f(x)在点A(1,f(1))处的切线方程为y-1=-(x-1),即x+y-2=0.
ax-a
(2)由f′(x)=1-=,x>0知:
xx
①当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)为(0,+∞)上的增函数,函数f(x)无极值; ②当a>0时,由f′(x)=0,解得x=a.
又当x∈(0,a)时,f′(x)<0;当x∈(a,+∞)时,f′(x)>0,
从而函数f(x)在x=a处取得极小值,且极小值为f(a)=a-aln a,无极大值. 综上,当a≤0时,函数f(x)无极值;当a>0时,函数f(x)在x=a处取得极小值a-aln a,无极大值.
8.已知函数f(x)=excos x-x.
(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程; π
(2)求函数f(x)在区间?0,?上的最大值和最小值.
2??【解析】(1)因为f(x)=excos x-x, 所以f′(x)=ex(cos x-sin x)-1,f′(0)=0. 又因为f(0)=1,
所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1. (2)设h(x)=f′(x)=ex(cos x-sin x)-1,
则h′(x)=ex(cos x-sin x-sin x-cos x)=-2exsin x. π
当x∈?0,?时,h′(x)≤0,
2??π
所以h(x)在区间?0,?上单调递减.
2??
π
所以对任意x∈?0,?有h(x)≤h(0)=0,即f′(x)≤0,
2??π
所以函数f(x)在区间?0,?上单调递减.
2??
πππ
因此f(x)在区间?0,?上的最大值为f(0)=1,最小值为f??=-.
22???2?B组
1.对任意的x∈R,函数f(x)=x3+ax2+7ax不存在极值点的充要条件是( ) A.0≤a≤21 B.a=0或a=7 C.a<0或a>21 D.a=0或a=21
【解析】f′(x)=3x2+2ax+7a,对任意的x∈R,函数f(x)=x3+ax2+7ax不存在极值点,只需Δ=4a2-84a≤0,0≤a≤21,选A.
【答案】A
2.已知函数f(x)=x3-3x-1,若对于区间[-3,2]上的任意x1,x2,都有|f(x1)-f(x2)|≤t,则实数t的最小值是( )
A.20 B.18 C.3 D.0
【解析】因为f′(x)=3x2-3=3(x-1)(x+1),
令f′(x)=0,得x=±1,所以x=-1,x=1为函数的极值点. 又f(-3)=-19,f(-1)=1,f(1)=-3,f(2)=1, 所以在区间[-3,2]上,f(x)max=1,f(x)min=-19. 又由题设知在区间[-3,2]上,f(x)max-f(x)min≤t, 从而t≥20, 所以t的最小值是20. 【答案】A
3.已知函数f(x)=x(ln x-ax)有两个极值点,则实数a的取值范围是________. 1?【解析】f′(x)=ln x-ax+x??x-a?=ln x-2ax+1, a<0时显然不合题意.
假设直线y=2ax-1与曲线y=ln x相切, 设切点为(x0,ln x0),
11
则切线方程为y-ln x0=(x-x0),即y=x+ln x0-1.
x0x0