《【優(yōu)化方案】2020高中數(shù)學 第1章1.3.3知能優(yōu)化訓練 新人教A版選修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《【優(yōu)化方案】2020高中數(shù)學 第1章1.3.3知能優(yōu)化訓練 新人教A版選修2(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
1.函數(shù)y=f(x)在[a,b]上( )
A.極大值一定比極小值大
B.極大值一定是最大值
C.最大值一定是極大值
D.最大值一定大于極小值
解析:選D.由函數(shù)的最值與極值的概念可知,y=f(x)在[a,b]上的最大值一定大于極小值.
2.函數(shù)f(x)=x3-3x(|x|<1)( )
A.有最大值,但無最小值
B.有最大值,也有最小值
C.無最大值,但有最小值
D.既無最大值,也無最小值
解析:選D.f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),當x∈(-1,1)時,f′(x)<0,所以f(x)在(-1,1)上是單調(diào)遞減函數(shù),無最大值和最小值,故選D.
3
2、.函數(shù)y=4x2(x-2)在x∈[-2,2]上的最小值為________,最大值為________.
解析:由y′=12x2-16x=0,得x=0或x=.
當x=0時,y=0;當x=時,y=-;
當x=-2時,y=-64;當x=2時,y=0.
比較可知ymax=0,ymin=-64.
答案:-64 0
4.已知函數(shù)f(x)=x3-4x+4.求:
(1)函數(shù)的極值;
(2)函數(shù)在區(qū)間[-3,4]上的最大值和最小值.
解:(1)f′(x)=x2-4,解方程x2-4=0,
得x1=-2,x2=2.
當x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,-2)
-
3、2
(-2,2)
2
(2,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
↗
↘
-
↗
從上表可看出,當x=-2時,函數(shù)有極大值,且極大值為;而當x=2時,函數(shù)有極小值,且極小值為-.
(2)f(-3)=×(-3)3-4×(-3)+4=7,
f(4)=×43-4×4+4=,
與極值比較,得函數(shù)在區(qū)間[-3,4]上的最大值是,最小值是-.
一、選擇題
1.函數(shù)f(x)=-x2+4x+7,在x∈[3,5]上的最大值和最小值分別是( )
A.f(2),f(3) B.f(3),f(5)
C.f(2),f(5) D.
4、f(5),f(3)
解析:選B.∵f′(x)=-2x+4,
∴當x∈[3,5]時,f′(x)<0,
故f(x)在[3,5]上單調(diào)遞減,
故f(x)的最大值和最小值分別是f(3),f(5).
2.f(x)=x3-3x2+2在區(qū)間[-1,1]上的最大值是( )
A.-2 B.0
C.2 D.4
解析:選C.f′(x)=3x2-6x=3x(x-2),令f′(x)=0可得x=0或x=2(舍去),
當-1≤x<0時,f′(x)>0,當0
5、2 D.
解析:選A.令y′===0.解得x=e.當x>e時,y′<0;當x0.
y極大值=f(e)=,在定義域內(nèi)只有一個極值,所以ymax=.
4.函數(shù)y=x-sin x,x∈的最大值是( )
A.π-1 B.-1
C.π D.π+1
解析:選C.因為y′=1-cos x,當x∈時,y′>0,則函數(shù)y在區(qū)間上為增函數(shù),所以y的最大值為ymax=π-sin π=π,故選C.
5.函數(shù)f(x)=x3-3x2-9x+k在區(qū)間[-4,4]上的最大值為10,則其最小值為( )
A.-10 B.-71
C.-15 D.-22
解析:選B.f′(x
6、)=3x2-6x-9=3(x-3)(x+1).
由f′(x)=0得x=3,-1.
又f(-4)=k-76,f(3)=k-27,
f(-1)=k+5,f(4)=k-20.
由f(x)max=k+5=10,得k=5,
∴f(x)min=k-76=-71.
6.已知函數(shù)y=-x2-2x+3在區(qū)間[a,2]上的最大值為,則a等于( )
A.- B.
C.- D.或-
解析:選C.當a≤-1時,最大值為4,不符合題意,當-1
7、_______.
解析:令y′=(x+1)ex=0,得x=-1.
當x<-1時,y′<0;當x>-1時,y′>0.
∴ymin=f(-1)=-.
答案:-
8.已知f(x)=-x2+mx+1在區(qū)間[-2,-1]上的最大值就是函數(shù)f(x)的極大值,則m的取值范圍是________.
解析:f′(x)=m-2x,令f′(x)=0,得x=.
由題設得∈[-2,-1],故m∈[-4,-2].
答案:[-4,-2]
9.函數(shù)f(x)=ax4-4ax2+b(a>0,1≤x≤2)的最大值為3,最小值為-5,則a=________,b=________.
解析:y′=4ax3-8ax=4a
8、x(x2-2)=0,
x1=0,x2=,x3=-,
又f(1)=a-4a+b=b-3a,f(2)=16a-16a+b=b,
f()=b-4a,f(0)=b,f(-)=b-4a.
∴∴a=2.
答案:2 3
三、解答題
10.已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+2,x=2是f(x)的一個極值點,求:
(1)實數(shù)a的值;
(2)f(x)在區(qū)間[-1,3]上的最大值和最小值.
解:(1)∵f(x)在x=2處有極值,∴f′(2)=0.
∵f′(x)=3x2+2ax,
∴3×4+4a=0,∴a=-3.
(2)由(1)知a=-3,
∴f(x)=x3-3x2+2,f′(x)=3x2-
9、6x.
令f′(x)=0,得x1=0,x2=2.
當x變化時f′(x),f(x)的變化情況如下表:
x
-1
(-1,0)
0
(0,2)
2
(2,3)
3
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
-2
↗
2
↘
-2
↗
2
從上表可知f(x)在區(qū)間[-1,3]上的最大值是2,最小值是-2.
11.(2020年高考安徽卷)設f(x)=,其中a為正實數(shù).
(1)當a=時,求f(x)的極值點;
(2)若f(x)為R上的單調(diào)函數(shù),求a的取值范圍.
解:對f(x)求導得f′(x)=ex.①
(1)當a=時,若f′(x)=
10、0,則4x2-8x+3=0,
解得x1=,x2=.結(jié)合①,可知
x
(-∞,)
(,)
(,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
↗
極大值
↘
極小值
↗
所以x1=是極小值點,x2=是極大值點.
(2)若f(x)為R上的單調(diào)函數(shù),則f′(x)在R上不變號,結(jié)合①與條件a>0,知1+ax2-2ax≥0在R上恒成立,即Δ=4a2-4a=4a(a-1)≤0,由此并結(jié)合a>0,知0
11、a的取值范圍;
(2)若x=3是f(x)的極值點,求f(x)在x∈[1,a]上的最大值和最小值.
解:(1)令f′(x)=3x2-2ax+3>0,
∴a<min=3(當x=1時取最小值).
∵x≥1,
∴a<3,a=3時亦符合題意,
∴a≤3.
(2)f′(3)=0,即27-6a+3=0,
∴a=5,f(x)=x3-5x2+3x,f′(x)=3x2-10x+3.
令f′(x)=0,得x1=3,x2=(舍去).
當1<x<3時,f′(x)<0,當3<x<5時,f′(x)>0,
即當x=3時,f(x)的極小值f(3)=-9.
又f(1)=-1,f(5)=15,
∴f(x)在[1,5]上的最小值是f(3)=-9,
最大值是f(5)=15.