导数与极值
知识与方法
1.极值点就是导函数的变号零,点,这是一句需要刻在脑门上的话,经常会用到.
2.变号零点:经过这个零点时,函数的值变号,由正转负或由负转正.
3.若为的变号零点,则是的极值点,是的极值.
4.常用解题工具:的图象.
5.我们只关注的正负性,故若有大于0的因式,这部分可直接忽略.例如,设,则可忽略,只画“”的图象,即可代表的图象.
题组一
1.(2012·陕西·文·9·★★)
设函数,则()
A.为的极大值点
B.为的极小值点
C.为的极大值点
D.为的极小值点
【解析】,画出的草图,可知为极小值点.
【答案】D
【提炼】画的草图时,可以无视大于0的因式(因为大于0的因式不影垧的正负性),所以这题只需要画的草图,就可以代表的正负了.
2.(★★)
设函数,则()
A.为的极大值点
B.为的极小值点
C.为的极大值点
D.为的极小值点
【解析】,画出的草图可知为极小值点.
【答案】D
3.(★★)
已知为函数的极小值点,则()
A. B. C.4 D.2
【解析】,画出的草图,可知极小值点为2,故.
【答案】D
题组二
4.(★)
已知函数在处取得极值,确定的值.
【解析】由题意得
在处取得极值,所以,
即,解得.
此时,由得或,由得,所以在上单调递增,在上单调递减,在,上单调递增,故在处取得极大值,符合题意,所以.
5.(★)
已知是函数的一个极值点,求.
【解析】.
因为是函数的极值点,所以,解得.
此时,由得或,由得,所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,故是函数的极值点,符合题意.
6.(★★★)
若是函数的极值点,则的极小值为()
A. B.
C. D.1
【解析】由题意得是的极值点
,所以,
画出草图(忽视大于0的因式).由图可知为极小值点,.
【答案】A
【提炼】①利用题目已知条件求得参数的值;②通过的草图判断出极小值点;③画草图时,大于0的因式可以忽略.
7.(★★★)
已知为自然对数的底数,设函数。,则()
A.当时,在处取到极小值
B.当时,在处取到极大值
C.当时,在处取到极小值
D.当时,在处取到极大值
【解析】当时,,
所以,故不是的极值点.
当时,,
若,则,所以,
若,则,所以,
从而在上单调递减,在上单调递增,故在处取到极小值.
【答案】C
【提炼】本题只需判断在处的极值情况,故可将研究的区间收窄一些,便于判断这个部分的正负.
题组三
8.(★★)
已知函数,证明存在唯一的极值点.
【解析】证明:的定义域为
所以在上单调递增.
而,
故存在唯一的,使得,且当
时,;当时,.
所以在上单调递减,在,上单调递增,即存在唯一的极值点.
9.(★★★)
已知函数.
(I)当时,求曲线在点处的切线方程;
(II)求函数的极值.
【解析.(I)当时,,故,
所求切线方程为,即.
(II)由题意得,.
当时,恒成立,故在上单调递增,即无极值;
当时,由得,由得,所以在上单调递减,在上单调递增.故有极小值,无极大值.
综上所述,当时,无极值;当时,有极小值,无极大值.
题组四
10.(★★)
设,若函数有大于零的极值点,则()
A. B.
C. D.
【解析】设,则.当时,恒成立,故在上单调递增,
所以无极值点,不符合题意;
当时,.
同理,,所以在上单调递减,
在上单调递增,即有唯一的极小值点.
要使函数有大于零的极值点,则,即,故,解得.
【答案】B
11.(2021·全国乙卷·理·10·★★)
设,若是函数的极大值点,则()
A. B.
C. D.
【解析】由题意,,当时,要使是的极大值点,如图1,应有,所以,此时,当时,要使是的极大值点,如图2,应有,所以,此时,故选D.
【答案】D
12.(★★★)
若函数有两个极值点,则实数的取值范围是()
A. B.
C. D.
【解析】由题意得在上有2个零点,即有2根,作出图象如下:
结合在点处的切线为知,当且仅当时,有两根,即有2个零点,此时有2个极值点,故.
【答案】B
【提炼】图象上有两条切线可以记住,一条是在处的切线,另一条是过原点的切线.