极大值与极小值-苏教版选修1-1同步分层练习

(十八) 极大值与极小值

(建议用时:45分钟)

[基础达标练]

一、填空题

1.函数y=2-x-x的极大值为________;极小值为________.

22

【解析】 ∵y′=-2x-3x=-x(3x+2),由y′=0得x=0或x=-.函数在

3

2

3

?-∞,-2?,(0,+∞)上都递减,在?-2,0?上递增,所以函数的极大值为f(0)=2,极??3?3??????2?50小值为f?-?=.

?3?27

【答案】 2

50 27

2

2.函数f(x)=+ln x(x>0)的极小值为________.

x【:95902230】

221

【解析】 ∵f(x)=+ln x(x>0),∴f′(x)=-2+.由f′(x)=0解得x=2.

xxx当x∈(0,2)时,f′(x)<0,f(x)为减函数;当x∈(2,+∞)时,f′(x)>0,f(x)为增函数.

2

∴x=2为f(x)的极小值点,所以函数f(x)=+ln x的极小值为f(2)=1+ln 2.

x【答案】 1+ln 2

x2+a3.若函数f(x)=在x=1处取得极值,则a=________.

x+1

x2+2x-a【解析】 f′(x)=(x≠-1),又y=f(x)在x=1处取得极值,则f′(1)=

x+2

0,解得a=3.

【答案】 3

4.已知函数f(x)=x+bx+cx的图象如图3-3-7所示,则x1+x2等于______.

【:95902231】

3

2

2

2

图3-3-7

【解析】 由图象可知f(x)的图象过点(1,0)与(2,0),x1,x2是函数f(x)的极值点,

因此1+b+c=0,8+4b+2c=0,解得b=-3,c=2,所以f(x)=x-3x+2x,所以f′(x)222

=3x-6x+2.x1,x2是方程f′(x)=3x-6x+2=0的两根,因此x1+x2=2,x1x2=,所以3

22

x21+x2=(x1+x2)-2x1x2=4-=. 32

48

33

8

【答案】

3

5.函数y=x-3x-9x(-2<x<2)的极大值为______.

【解析】 y′=3x-6x-9=3(x+1)(x-3),令y′=0,得x=-1或x=3.当-2<x<-1时,y′>0;当-1<x<2时,y′<0.所以当x=-1时,函数有极大值,且极大值为5,无极小值.

【答案】 5

6.已知函数f(x)=ax+bx+c,其导函数图象如图3-3-8所示,则函数f(x)的极小值是________.

3

2

2

3

2

图3-3-8

【解析】 由函数导函数的图象可知,函数f(x)在(-∞,0)上递减,在(0,2)上递增,所以函数f(x)在x=0时取得极小值c.

【答案】 c

7.若函数f(x)=x-3x+a有3个不同的零点,则实数a的取值范围是________.

【:95902232】

【解析】 令f(x)=0得a=3x-x,于是y=a和y=3x-x有3个不同交点,画出y=3x-x的图象即可解决.结合图象,可知-2<a<2.

【答案】 -2<a<2

8.如果函数y=f(x)的导函数的图象如图3-3-9所示,给出下列判断:

3

3

3

3

图3-3-9

1?? ①函数y=f(x)在区间?-3,-?内单调递增;

2??1??-,3?内单调递减; ②函数y=f(x)在区间?

?2?

③函数y=f(x)在区间(4,5)内单调递增; ④当x=2时,函数y=f(x)有极小值; 1

⑤当x=-时,函数y=f(x)有极大值.

2则上述判断中正确的是________(填序号).

1??【解析】 从题图知,当x∈(-3,-2)时,f′(x)<0,当x∈?-2,-?时,f′(x)2??>0,

1???1?所以函数y=f(x)在? -3,-?内不单调,同理,函数y=f(x)在?-,3?内也不单调,

2???2?故①②均不正确;当x∈(4,5)时,f′(x)>0,所以函数y=f(x)在区间(4,5)内单调递增,故③正确;由于f′(2)=0,且在x=2的左、右两侧的附近分别有f′(x)>0与f′(x)<0,

1

所以当x=2时函数y=f(x)取得极大值,而在x=-的左、右两侧的附近均有f′(x)

2>0,

1

所以x=-不是函数y=f(x)的极值点,即④⑤均不正确.故填③.

2【答案】 ③ 二、解答题 9.求函数f(x)=

2x-2的极值. x+1

2

【:95902233】

【解】 函数的定义域为R.f′(x)=x2+-4x2

=-x2+2x-x+

2

x+2

,令f′(x)

=0得x=-1或x=1.当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:

x f′(x) (-∞,-1) - ↘ -1 0 极小值 (-1,1) + ↗ 1 0 极大值 (1,+∞) - ↘ f(x) 由表可知,当x=-1时,函数取得极小值f(-1)=-3.当x=1时,函数取得极大值f(1)=-1.

13

10.设f(x)=aln x++x+1,其中a∈R,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线垂

2x2直于y轴.

(1)求a的值;

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