5.3.2 函数的极值与导数
基础练
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A .当0'()0f x =时,则0()f x 为()f x 的极大值
B .当0'()0f x =时,则0()f x 为()f x 的极小值
C .当0'()0f x =时,则0()f x 为()f x 的极值
D .当0()f x 为()f x 的极值且0'()f x 存在时,则有0'()0f x =
2.函数3()3f x x x =-的极小值是( )
A .4
B .2
C .-4
D .-2
3.设函数()f x 在R 上可导,其导函数为()f x ',若函数()f x 在1x =处取得极小值,则导函数()f x '的图像可能是( )
A .
B .
C .
D .
4.函数1y x =-的极小值点是( )
A .0
B .1
C .()0,1
D .不存在的
5.函数()ln f x x x =-的极大值点为( )
A .1
B .-1
C .(1,-1)
D .(-1,1)
6.如图是函数()y f x =的导函数()y f x ='的图象,则函数()y f x =的极小值点的个数为( )
A .0
B .1
C .2
D .3
二、填空题
7.若函数32()4f x x ax =-+-在2x =处取得极值,则a =________.
8.函数3()12f x x x =-的极小值点为___________.
9.已知函数f (x )=x 3+3mx 2+nx +m 2在x =-1时有极值0,则m +n =________.
三、解答题
10.函数()ln 1f x x x ax =-+在点(1,(1))A f 处的切线斜率为2-.
(1)求实数a 的值;
(2)求()f x 的单调区间和极值.
参考答案
1.【答案】D
【解析】不妨设函数3()f x x =则可排除ABC
由导数求极值的方法知当0()f x 为()f x 的极值且0'()f x 存在时,则有0'()0f x =
故选D
2.【答案】D
【解析】因为3
()3f x x x =-,
所以()()2()33311f x x x x '=-=+- 令()0f x '=,解得1x =或1x =-,可得1x >或1x <-时()0f x '>,当11x -<<时()0f x '<, 所以()f x 在(),1-∞-和()1,+∞上单调递增,()1,1-上单调递减;
故函数在1x =处取得极小值,()()12f x f ==-极小值
故选D
3.【答案】B
【解析】因为函数()f x 在1x =处取得极小值,
所以只需导函数f x 在1x =的左侧小于零,在右侧大于零即可,由图可知只有选项B 符合题意
故选B 4.【答案】B
【解析】由极小值的定义知,在1附近点的函数值都比1处的函数值大,
故1是函数1y x =-的极小值点.
故选B
5.【答案】A
【解析】函数定义域为(0,)+∞,11()1x f x x x
-='-=
, 当01x <<时,()0f x '>,()f x 递增,
当1x >时,()0f x '<,()f x 递减,
∴1x =时,()f x 取得极大值,极大值点为1.
故选A .
6.【答案】B
【解析】由图象,设()f x '与x 轴的两个交点横坐标分别为a 、b 其中a b <,
知在(,)a -∞,(,)b +∞上()0f x '>,
所以此时函数()f x 在(,)a -∞,(,)b +∞上单调递增,
在(,)a b 上,()0f x '<,此时()f x 在(,)a b 上单调递减,
所以x a =时,函数取得极大值,x b =时,函数取得极小值.
则函数()y f x =的极小值点的个数为1.
故选B
7.【答案】3
【解析】由题意,函数32()4f x x ax =-+-,可得2
()32f x x ax '=-+,
因为2x =是函数()f x 的极值点,可得()20f '=,
所以34220a -?+?=,解得3a =.
故填3.
8.【答案】2
【解析】因为3()12f x x x =-,所以()()2'()312322f x x x x =-=+-,令'()0f x =,得122,2x x ==-, 所以当(),2x ∈-∞-时,()'0f
x >,()f x 在(),2-∞-上单调递增; 当()2,2x ∈-时,()'0f x <,()f x 在()2,2-上单调递减;
当()2,x ∈+∞时,()'0f x >,()f x 在()2,+∞上单调递增;
所以()f x 在2x =时取得极小值,
故填2.
9.【答案】11
【解析】()()3222336f x x mx nx m f x x mx n =+++∴'=++,
依题意可得()()210130 10360f m n m f m n ?-?-+-+????'--+???
====,联立可得29m n =??=?或1?3m n =??=?; 当1,3m n ==时函数()32
331f x x x x =+++, ()()2
2363310f x x x x '=++=+≥,所以函数()f x 在R 上单调递增,故函数()f x 无极值,所以1,3m n ==舍去;所以2,9m n ==,所以+11m n =.
故填11.
10.【答案】(1)3;(2)增区间为()2,e +∞,减区间为()20,e .极小值21e -,无极大值.
【解析】(1)函数()ln 1f x x x ax =-+的导数为()ln 1f x x a '=+-,
在点(1,(1))A f 处的切线斜率为12k a =-=,
(1)2f '∴=-,即12a -=-,3a ∴=;
(2)由(1)得,()ln 2,(0,)f x x x '=-∈+∞,
令()0f x '>,得2x e >,令()0f x '<,得20x e <<,
即()f x 的增区间为()2,e +∞,减区间为()
20,e . 在2x e =处取得极小值21e -,无极大值.