训练10导数与函数的极值、最值[分值:65分]
一、单项选择题(每小题5分,共20分)
1.对于函数f(x)=xex,下列结论正确的是(
A.有最小值1e B.有最小值-
C.有最大值1e D.有最大值-
答案C
解析f(x)=1-x
令f(x)0,得x1,令f(x)0,得x1,
所以f(x)在(-∞,1)上单调递增,
在(1,+∞)上单调递减,
故x=1是函数f(x)的极大值点,也是最大值点,
故函数f(x)的最大值为f(1)=1e
2.如图所示是函数y=f(x)的图象,其中f(x)为f(x)的导函数,则下列大小关系正确的是()
A.f(-2)f(1)f(3)
B.f(-2)f(3)f(1)
C.f(3)f(1)f(-2)
D.f(3)f(-2)f(1)
答案A
解析由已知可得,函数y=f(x)在(-∞,-1]上单调递增,在(-1,1]上单调递减,在(1,2]上单调递增,在(2,+∞)上单调递减,函数f(x)在x=1处取得极小值,
所以f(-2)0,f(1)=0,f(3)0,
所以f(-2)f(1)f(3).
3.若当x=1时,函数f(x)=alnx+b+1x取得极小值4,则a+b等于
A.7 B.8 C.9 D.10
答案A
解析f(x)=alnx+b+1x,f(x)
根据题意有f(1)=a-(b+1)=0,且f(1)=b+1=4,
解得a=4,b=3,a+b=7.
此时f(x)=4x-4x2=4(x-1)x
当x∈(0,1)时,f(x)0,函数f(x)单调递减;
当x∈(1,+∞)时,f(x)0,函数f(x)单调递增.
所以函数f(x)在x=1处取得极小值,满足题意,故a+b=7.
4.(2024·潍坊模拟)已知函数f(x)=xex-x2-2x-m在(0,+∞)上有零点,则m的取值范围是()
A.[1-ln22,+∞) B.[-ln22-1,+∞)
C.[-ln22,+∞) D.-
答案C
解析由函数y=f(x)在(0,+∞)上存在零点可知,m=xex-x2-2x(x0)有解,
设h(x)=xex-x2-2x(x0),
则h(x)=(x+1)(ex-2)(x0),
当0xln2时,h(x)0,h(x)单调递减;
当xln2时,h(x)0,h(x)单调递增.
则x=ln2时,h(x)取得最小值,
且h(ln2)=-ln22,
所以m的取值范围是[-ln22,+∞).
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
5.下列函数中,存在极值点的是()
A.y=x+1x B.y=2x2-x+
C.y=xlnx D.y=-2x3-x
答案ABC
解析由题意,对于A,函数y=x+1x,y=1-1x2,可得函数y=x+1x在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递增,在(-1,0),(0,1)上单调递减,所以函数有两个极值点x=-1和
对于B,函数y=2x2-x+1为开口向上的抛物线,一定存在极值点,即为顶点的横坐标x=14
对于C,函数y=xlnx,y=lnx+1,当x∈0,1e时,y0,函数单调递减,当x∈1e,+∞时,y0,函数单调递增,所以函数y=xln
对于D,函数y=-2x3-x,y=-6x2-10,所以函数y=-2x3-x在R上单调递减,没有极值点.
6.设函数f(x)=exlnx,则下列说法正确的是
A.当x∈(0,1)时,f(x)的图象位于x轴下方
B.f(x)存在单调递增区间
C.f(x)有且仅有两个极值点
D.f(x)在区间(1,2)上有最大值
答案AB
解析由函数f(x)=exlnx满足x0,lnx≠
∴函数f(x)=exlnx的定义域为(0,1)∪(1,+
∵f(x)=exlnx,当x∈(0,1)时,ln
∴f(x)0,∴f(x)在(0,1)上的图象都在x轴的下方,
∴选项A说法正确;
∵f(x)=exln
∴函数f(x)存在单调递增区间,∴选项B说法正确;
设g(x)=lnx-1x,则g(x)=1x+1x
∴g(x)0,函数g(x)单调递增,
又g(1)=-10,g(2)=ln2-120
∴函数f(x)=0只有一个根x0,当x∈(0,x0)时,f(x)0,函数f(x)单调递减,当x∈(x0,+∞)时,f(x)0,函数f(x)单调递增,∴函数f(x)只有一个极小值点,∴选项C说法不正确;
函数f(x)在(1,2)上先减后增,没有最大值,
∴选项D说法不正确.
三、填空题(每小题5分,共10分)
7.当x∈[0,2π]时,函数f(x)=xsinx+cosx的最大值与最小值的和为.?
答案-π
解析f(x)=sinx+xcosx-sinx=xcosx,
当x∈0,π2∪3π2,2π时,f
当x∈π2,3π2时,f(x
∴f(x)在0,π