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第19天导数与函数的极值问题(确保120分)
十年高考
考查阐述
试题难度
2015
未考查
2016
根据极值求参数
低
2017
求已知函数的极值
低
2018
根据极值求参数
中
2019
求已知函数的极值
低
2020
求已知函数的极值
中
2021
根据极值点求参数
中
2022
根据极值点求参数
高
2023
根据极值求参数
中
2024
根据极值求参数
中
命题热度预测2025
从近几年全国各地的高考试卷来看,函数的极值是一个高频考点,可以出现在选填题,也可以出现在解答题.这就要求在2025年高考备考中,要会利用导数判断函数的单调性及会求极值最值,会根据极值点拓展求参数及其他内容,要熟练掌握.
【2016四川卷】
1.已知a为函数f(x)=x3–12x的极小值点,则a=
A.–4 B.–2 C.4 D.2
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】根据极值求参数
【详解】试题分析:,令得或,易得在上单调递减,在上单调递增,故的极小值点为2,即,故选D.
【考点】函数的导数与极值点
【名师点睛】本题考查函数的极值点.在可导函数中,函数的极值点是方程的解,但是极大值点还是极小值点,需要通过这个点两边的导数的正负性来判断,在附近,如果时,,时,则是极小值点,如果时,,时,,则是极大值点.
【2017新课标II卷】
2.若是函数的极值点,则的极小值为.
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】求已知函数的极值
【详解】由题可得,
因为,所以,,故,
令,解得或,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以的极小值为,故选A.
【名师点睛】(1)可导函数y=f(x)在点x0处取得极值的充要条件是f′(x0)=0,且在x0左侧与右侧f′(x)的符号不同;
(2)若f(x)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在某区间上单调增或减的函数没有极值.
【2018北京卷】
3.设函数=[].
(1)若曲线在点(1,)处的切线与轴平行,求;
(2)若在处取得极小值,求的取值范围.
【答案】(1)1??(2)(,)
【难度】0.4
【知识点】已知切线(斜率)求参数、根据极值求参数
【详解】分析:(1)先求导数,再根据得a;(2)先求导数的零点:,2;再分类讨论,根据是否满足在x=2处取得极小值,进行取舍,最后可得a的取值范围.
详解:解:(Ⅰ)因为=[],
所以f′(x)=[2ax–(4a+1)]ex+[ax2–(4a+1)x+4a+3]ex(x∈R)
=[ax2–(2a+1)x+2]ex.
f′(1)=(1–a)e.
由题设知f′(1)=0,即(1–a)e=0,解得a=1.
此时f(1)=3e≠0.
所以a的值为1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得f′(x)=[ax2–(2a+1)x+2]ex=(ax–1)(x–2)ex.
若a,则当x∈(,2)时,f′(x)0;
当x∈(2,+∞)时,f′(x)0.
所以f(x)0在x=2处取得极小值.
若a≤,则当x∈(0,2)时,x–20,ax–1≤x–10,
所以f′(x)0.
所以2不是f(x)的极小值点.
综上可知,a的取值范围是(,+∞).
点睛:利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化.以平行、垂直直线斜率间的关系为载体求参数的值,则要求掌握平行、垂直与斜率之间的关系,进而和导数联系起来求解.
【2019新课标Ⅱ卷】
4.已知函数.证明:存在唯一的极值点.
【答案】证明见解析
【难度】0.65
【知识点】函数极值点的辨析
【分析】先对函数求导,根据导函数的单调性,得到存在唯一,使得,进而可得判断函数的单调性,即可确定其极值点个数,证明出结论成立.
【详解】由题意可得,的定义域为,
由,
得,
显然单调递增,
又,,
故存在唯一,使得,
又当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
因此存在唯一的极值点.
【2020天津卷】
5.已知函数为的导函数,当时,
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)求函数的单调区间和极值;
【答案】(1)
(2)单调递减区间为,单调递增区间为,极小值为,无极大值;
【难度】0.85
【知识点】求在曲线上一点处的切线方程(斜率)、利用导数求函数的单调区间(不含参)、求已知函数的极值
【分析】(1)根据导数的几何意义即可求出切线方程;
(2)根据导数和函数单调性极值的关系求解即可;
【详解】(1)当时,,故,
,,切点为,
曲线在点处的切线方程为,即;
(2)因为,,
,
令,解得,
当时,,当时,,
函数在上