2020版高考数学一轮复习课后限时集训15导数与函数的极值最值含解析(理科)
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课时规范练15 导数与函数的小综合基础巩固组1.函数f (x )=(x-3)e x 的单调递增区间是( ) A.(-∞,2) B.(0,3) C.(1,4) D.(2,+∞)2.(2017山东烟台一模)已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx+d 的图象如图所示,则下列结论成立的是( )>0,b>0,c>0,d<0 >0,b>0,c<0,d<0 <0,b<0,c>0,d>0 >0,b>0,c>0,d>03.若f (x )=-1(x-2)2+b ln x 在(1,+∞)上是减函数,则b 的取值范围是( )A.[-1,+∞)B.(-1,+∞)C.(-∞,-1]D.(-∞,-1) 4.(2018湖南郴州一模)若b>a>3,f (x )=lnxx,则下列各结论中正确的是( )(a )<f (√ab )<f (a+b)(√ab )<f (a+b2)<f (b ) (√ab )<f (a+b2)<f (a )(b )<f (a+b2)<f (√ab )5.(2018衡水中学九模,8)已知函数f (x )=2x-ln |x|,则f (x )的大致图象为( )6.函数f (x )=12x 2-ln x 的最小值为( )A.12 D.不存在7.已知函数f (x )=x (ln x-ax )有两个极值点,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,0)B .(0,12)C .(0,1)D .(0,+∞)8.(2018衡水中学月考,21改编)已知函数f (x )=ln x-2x 2+3,则函数f (x )的单调增区间为 . 9.设函数f'(x )是奇函数f (x )(x ∈R )的导函数,f (-1)=0,当x>0时,xf'(x )-f (x )<0,则使得f (x )>0成立的x 的取值范围是 .10.(2018河北衡水中学仿真,21改编)已知函数f (x )=e x -(1+a )x-b (a ,b ∈R ),其中e 为自然对数的底数.讨论函数f (x )的单调性及极值.综合提升组11.若函数f (x )=x+bx(b ∈R )的导函数在区间(1,2)上有零点,则f (x )在下列区间上单调递增的是( )A.(-2,0)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(-∞,-2) 12.(2018河北衡水中学九模,15)设函数f (x )=x 2+1x ,g (x )=x e x ,对任意x 1,x 2∈(0,+∞),不等式g (x 1)k≤f (x 2)k+1恒成立,则正数k 的取值范围是 .创新应用组13.(2018陕西咸阳二模,12)已知定义在R 上的函数f (x )的导函数为f'(x ),且f (x )+f'(x )>1,设a=f (2)-1,b=e[f (3)-1],则a ,b 的大小关系为( ) <b >b =b D.无法确定14.(2018湖南长郡中学三模,12)若函数f (x )在区间A 上,对∀a ,b ,c ∈A ,f (a ),f (b ),f (c )为一个三角形的三边长,则称函数f (x )为“三角形函数”.已知函数f (x )=x ln x+m 在区间[1e 2,e]上是“三角形函数”,则实数m 的取值范围为( )A.(1,e 2+2) B.(2,+∞) C.(1e ,+∞)D.(e 2+2e ,+∞)课时规范练15 导数与函数的小综合函数f (x )=(x-3)e x 的导数为f'(x )=[(x-3)e x ]'=e x +(x-3)e x =(x-2)e x .由导数与函数单调性的关系,得当f'(x )>0时,函数f (x )单调递增,此时由不等式f'(x )=(x-2)·e x >0,解得x>2. 由题图可知f (0)=d>0,排除选项A,B;∵f'(x )=3ax 2+2bx+c ,且由题图知(-∞,x 1),(x 2,+∞)是函数的递减区间,可知a<0,排除D .故选C .由题意可知f'(x )=-(x-2)+bx ≤0在x ∈(1,+∞)上恒成立,即b ≤x (x-2)在x ∈(1,+∞)上恒成立.由于φ(x )=x (x-2)=x 2-2x 在(1,+∞)上的值域是(-1,+∞),故只要b ≤-1即可.∵f (x )=lnxx ,∴f'(x )=1-lnxx 2. 令f'(x )=0,解得x=e .当x ≥e 时,f'(x )<0,为减函数;当0<x<e 时,f'(x )>0,为增函数.∵b>a>3>e,∴ab>b>a+b2>√ab >a>e,∴f (a )>f (√ab )>f (a+b2)>f (b )>f (ab ).故选D . 当x<0时,f (x )=2x-ln(-x ),f'(x )=2-1-x ·(-1)=2-1x>0,∴f (x )在(-∞,0)单调递增,则B 、D 错误;当x>0时,f (x )=2x-ln x ,f'(x )=2-1x =2x -1x ,则f (x )在(0,12)单调递减,在(12,+∞)单调递增,故选A . f'(x )=x-1x =x 2-1x ,且x>0.令f'(x )>0,得x>1;令f'(x )<0,得0<x<1.∴f (x )在x=1处取得极小值也是最小值,且f (1)=12-ln 1=12.∵f (x )=x (ln x-ax ),∴f'(x )=ln x-2ax+1,由题意可知f'(x )在(0,+∞)内有两个不同的零点,令f'(x )=0,得2a=lnx+1x ,设g (x )=lnx+1x ,则g'(x )=-lnxx 2,∴g (x )在(0,1)内单调递增,在(1,+∞)内单调递减.∵当x →0时,g (x )→-∞,当x →+∞时,g (x )→0,而g (x )max =g (1)=1,∴只需0<2a<1,即0<a<12.8.(0,12) 依题意,f'(x )=1x -4x=1-4x 2x=(1+2x )(1-2x )x,x ∈(0,+∞). 令f'(x )>0,即1-2x>0,解得0<x<12.故函数f (x )的单调递增区间为(0,12).9.(-∞,-1)∪(0,1) 当x>0时,令F (x )=f (x )x ,则F'(x )=xf '(x )-f (x )x 2<0,∴当x>0时,F (x )=f (x )x 为减函数.∵f (x )为奇函数,且由f (-1)=0,得f (1)=0,故F (1)=0.在区间(0,1)内,F (x )>0;在(1,+∞)内,F (x )<0,即当0<x<1时,f (x )>0; 当x>1时,f (x )<0.又f (x )为奇函数,∴当x ∈(-∞,-1)时,f (x )>0; 当x ∈(-1,0)时,f (x )<0.综上可知,f (x )>0的解集为(-∞,-1)∪(0,1). 10.解 由题意,得f'(x )=e x -(1+a ).当1+a ≤0,即a ≤-1时,f'(x )>0,f (x )在R 内单调递增,没有极值. 当1+a>0,即a>-1时,令f'(x )=0,得x=ln(a+1), 当x<ln(a+1)时,f'(x )<0,f (x )单调递减; 当x>ln(a+1)时,f'(x )>0,f (x )单调递增,故当x=ln(a+1)时,f (x )取得极小值f (ln(a+1))=a+1-b-(1+a )ln(a+1),无极大值.综上所述,当a ≤-1时,f (x )在R 内单调递增,没有极值;当a>-1时,f (x )在区间(-∞,ln(1+a ))内单调递减,在区间(ln(1+a ),+∞)内单调递增,f (x )的极小值为a+1-b-(1+a )ln(a+1),无极大值.由题意知,f'(x )=1-bx 2,∵函数f (x )=x+bx (b ∈R )的导函数在区间(1,2)上有零点, ∴当1-bx 2=0时,b=x 2.又x ∈(1,2),∴b ∈(1,4),令f'(x )>0,解得x<-√b 或x>√b , 即f (x )的单调递增区间为(-∞,-√b ),(√b ,+∞). ∵b ∈(1,4),∴(-∞,-2)符合题意,故选D . 12.[12e -1,+∞) 对任意x 1,x 2∈(0,+∞),不等式g (x 1)k≤f (x 2)k+1恒成立等价于(g (x 1)k )max≤(f (x 2)k+1)min,∵x>0,∴f (x )=x 2+1x =x+1x ≥2,当且仅当x=1时取等号,∴f (x )min =f (1)=2,即(f (x 2)k+1)min=2k+1,g'(x )=e x -xe x (e x )2=1-x e x,当0<x<1时,g'(x )>0,当x>1时,g'(x )<0,∴函数g (x )在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减,∴g (x )max =g (1)=1e ,∴(g (x 1)k )max=1ke ,∴1≤2,解得k ≥1. 设g (x )=e x [f (x )-1]=e x f (x )-e x ,则g'(x )=e x f (x )+e x f'(x )-e x =e x [f (x )+f'(x )-1].∵f (x )+f'(x )>1,∴g'(x )>0,即函数g (x )是R 上的增函数,则g (2)<g (3), ∵g (2)=e 2[f (2)-1]=e 2a ,g (3)=e 3[f (3)-1]=e 2b ,∴e 2a<e 2b ,即a<b. ∵f'(x )=ln x+1,∴f (x )在[1e 2,1e )单调递减,在[1e ,e]单调递增,f (x )min =f (1e )=-1e+m ,f (x )max =f (e)=e +m ,当2f (x )min >f (x )max 时,函数f (x )就是“三角形函数”, ∴2(-1e +m)>e +m ,解得m>e +2e ,故选D .。
专题15导数与函数的极值、最值最新考纲1.了解函数单调性和导数的关系;能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间(其中多项式函数一般不超过三次).2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件;会用导数求函数的极大值、极小值(其中多项式函数一般不超过三次);会求闭区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次).3.会利用导数解决某些实际问题(生活中的优化问题).重点难点突破【题型一】用导数求解函数极值问题命题点1 根据函数图象判断极值【典型例题】函数f(x)的定义域为(a,b),导函数f′(x)在(a,b)内的图象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极值点()A.1个B.2个C.3个D.4个【解答】解:从f′(x)的图象可知f(x)在(a,b)内从左到右的单调性依次为增→减→增→减,根据极值点的定义可知,导函数在某点处值为0,左右两侧异号的点为极值点,由图可知,在(a,b)内只有3个极值点.故选:C.【再练一题】已知函数f(x)的导函数f′(x)的图象如图所示,那么()A.﹣1是函数f(x)的极小值点B.1是函数f(x)的极大值点C.2是函数f(x)的极大值点D.函数f(x)有两个极值点【解答】解:根据函数f(x)的导函数f′(x)的图象可知f′(﹣1)=0,f′(2)=0 但当x<﹣1时,f′(x)>0,﹣1<x<2时,f′(x)>0,x>2时,f′(x)<0∴﹣1不是极值点,2是函数f(x)的极大值点故选:C.命题点2 求函数的极值【典型例题】设f(x)=x3x2﹣2x+5(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间.(Ⅱ)求极值点与极值.【解答】解:(I)f(x)=x3x2﹣2x+5,f′(x)=3x2﹣x﹣2,令f′(x)>0即3x2﹣x﹣2>0解得x∈(﹣∞,)∪(1,+∞)令f′(x)<0即3x2﹣x﹣2<0解得x∈(,1),故函数在,(1,+∞)上为单调递增区间,在上为单调递减区间.(II)由f′(x)=0,即3x2﹣x﹣2=0解得x或x=1,当x变化时,f′(x),f(x)的变化如下表:x(﹣∞,)(,1)1 (1,+∞)f′(x)+ 0 ﹣0 +f(x)↑极大值↓极小值↑∴当x=1时,f(x)取得极小值,当x时,f(x)取得极大值.【再练一题】已知函数f(x)=(x2﹣mx﹣m)e x+2m(m>﹣2,e是自然对数的底数)有极小值0,则其极大值是()A.4e﹣2或(4+ln2)e﹣2+2ln2B.4e﹣2或(4+ln2)e2+2ln2C.4e﹣2或(4+ln2)e﹣2﹣2ln2D.4e﹣2或(4+ln2)e2﹣2ln2【解答】解:由题意知,f′(x)=[x2+(2﹣m)x﹣2m]e x=(x+2)(x﹣m)e x.由f′(x)=0得,x1=﹣2,x2=m,因为m>﹣2,所以函数f(x)在区间(﹣∞m﹣2)和(m,+∞)内单调递增,在区间(﹣2,m)内单调递减.于是函数f(x)的极小值为f(m)=0,即x2﹣(m2﹣m2﹣m)e x+2m=0,m(2﹣e x)=0,解得m=0或m=ln2,当m=0时,f(x)的极大值为f(﹣2)=4e﹣2.当m=ln2时,f(x)的极大值为f(﹣2)=(4+ln2)e﹣2+2ln2.故选:A.命题点3 根据极值求参数【典型例题】已知函数在区间(1,+∞)上有极小值无极大值,则实数a的取值X围()A.B.C.D.【解答】解:∵函数,∴f'(x)=x2+2ax﹣2,∵函数在区间(1,+∞)上有极小值无极大值,∴f'(x)=x2+2ax﹣2=0在区间(1,+∞)上有1个实根,(﹣∞,1]上有1个根.,解得a.故选:A.【再练一题】已知x函数f(x)=xln(ax)+1的极值点,则a=()A.B.1C.D.2【解答】解:函数f(x)=xln(ax)+1,可得f′(x)=ln(ax)+1,已知x函数f(x)=xln(ax)+1的极值点,可得:ln(a)+1=0,解得a=1,经验证a=1时,x函数f(x)=xln(ax)+1的极值点,故选:B.思维升华函数极值的两类热点问题(1)求函数f(x)极值的一般解题步骤①确定函数的定义域;②求导数f′(x);③解方程f′(x)=0,求出函数定义域内的所有根;④列表检验f′(x)在f′(x)=0的根x0左右两侧值的符号.(2)根据函数极值情况求参数的两个要领①列式:根据极值点处导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解.②验证:求解后验证根的合理性.【题型二】用导数求函数的最值【典型例题】函数f(x)=e x﹣2x的最小值为.【解答】解:f′(x)=e x﹣2,令f′(x)=e x﹣2=0,解得x=ln2.可得:函数f(x)在(﹣∞,ln2)上单调递减,在(ln2,+∞)上单调递增.∴x=ln2时,函数f(x)取得极小值即最小值,f(ln2)=2﹣2ln2.故答案为:2﹣2ln2.【再练一题】已知函数,其导函数f′(x)为偶函数,,则函数g(x)=f′(x)e x在区间[0,2]上的最小值为()A.﹣3e B.﹣2e C.e D.2e【解答】解:由函数的解析式可得:f′(x)=x2+2mx+n,导函数为偶函数,则m=0,故,,∴n=﹣3.函数的解析式为,故g(x)=e x(x2﹣3),g′(x)=e x(x2﹣3+2x)=e x(x﹣1)(x+3),据此可知函数g(x)在区间[0,1)上单调递减,在区间(1,2]上单调递增,函数g(x)的最小值为g(1)=e1⋅(12﹣3)=﹣2e.故选:B.思维升华求函数f(x)在[a,b]上的最大值和最小值的步骤(1)求函数在(a,b)内的极值.(2)求函数在区间端点的函数值f(a),f(b).(3)将函数f(x)的极值与f(a),f(b)比较,其中最大的一个为最大值,最小的一个为最小值.【题型三】函数极值和最值的综合问题【典型例题】已知函数f(x)=ax2+bx+clnx(a>0)在x=1和x=2处取得极值,且极大值为,则函数f(x)在区间(0,4]上的最大值为()A.0B.C.2ln2﹣4D.4ln2﹣4【解答】解:函数的导数f′(x)=2ax+b∵f(x)在x=1和x=2处取得极值,∴f′(1)=2a+b+c=0 ①f′(2)=4a+b0 ②,∵f(x)极大值为,∵a>0,∴由函数性质当x=1时,函数取得极大值为,则f(1)=a+b+cln1=a+b,③,由①②③得a,b=﹣3,c=2,即f(x)x2﹣3x+2lnx,f′(x)=x﹣3,由f′(x)>0得4≥x>2或0<x<1,此时为增函数,由f′(x)<0得1<x<2,此时f(x)为减函数,则当x=1时,f(x)取得极大值,极大值为,又f(4)=8﹣12+2ln4=4ln2﹣4,即函数在区间(0,4]上的最大值为4ln2﹣4,故选:D.【再练一题】设函数f(x)=lnx﹣x+1(1)求函数f(x)的单调区间;(2)求函数f(x)在区间上的极值及最值.【解答】解:(1)∵f(x)=lnx﹣x+1,x>0,∴f′(x)1,令f′(x)=0,解得x=1,当f′(x)>0,即0<x<1,函数f(x)单调递增,当f′(x)<0,即x>1,函数f(x)单调递减,故函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,(2)由(1)可知,f(x)在[,1)上单调递增,在(1,2]上单调递减,当x=1时,函数有极大值,极大值为f(1)=0,极大值即为最大值,即最大值为0,∵f()ln2,f(2)=ln2﹣1,由于ln2﹣ln2+12ln2>0,∴f()>f(2),∴f(x)min=ln2﹣1.思维升华 (1)求极值、最值时,要求步骤规X,含参数时,要讨论参数的大小.(2)求函数在无穷区间(或开区间)上的最值,不仅要研究其极值情况,还要研究其单调性,并通过单调性和极值情况,画出函数的大致图象,然后借助图象观察得到函数的最值.基础知识训练1.【某某市第一中学校2019届高三下学期第三次月考】设函数,则( )A .2x =为()f x 的极大值点B .2x =为()f x 的极小值点C .2x =-为()f x 的极大值点D .2x =-为()f x 的极小值点【答案】D 【解析】 因为,所以,由得2x =-,所以,当2x >-时,()0f x '>,故单调递增;当2x <-时,()0f x '<,故单调递减;所以函数在1a =-处取得极小值,无极大值.故选D2.【某某省日照实验高级中学2018-2019学年高二下学期第二次阶段性考试】函数的极值点是( ) A .1x = B .0x =C .1x =或-1或0D .1x =-【答案】B 【解析】 函数的导数为;令()0f x '=,解得:11x =-,20x =,x =31,令()0f x '>,解得:0x >,函数的单调增区间为(0,)+∞; 令()0f x '<,解得:0x <,函数的单调减区间为(,0)-∞; 所以当0x =时,函数取极小值。
课时规范练15 导数与函数的小综合基础巩固组1.函数f()=(-3)e的递增区间是()A.(-∞,2)B.(0,3)C.(1,4)D.(2,+∞)2.已知函数f()=a3+b2+c+d的图像如图所示,则下列结论成立的是()A.a>0,b>0,c>0,d<0B.a>0,b>0,c<0,d<0C.a<0,b<0,c>0,d>0D.a>0,b>0,c>0,d>03.若f()=- (-2)2+b ln 在(1,+∞)上是减函数,则b的取值范围是()A.[-1,+∞)B.(-1,+∞)C.(-∞,-1]D.(-∞,-1)4.(2018湖南郴州一模)若b>a>3,f()=,则下列各结论中正确的是()A.f(a)<f()<fB.f()<f<f(b)C.f()<f<f(a)D.f(b)<f<f()5.(2018衡水中学九模,8)已知函数f()=2-ln||,则f()的大致图像为()6.函数f()= 2-ln 的最小值为()A. B.1C.0D.不存在7.已知函数f()=(ln -a)有两个极值点,则实数a的取值范围是()A.(-∞,0)B.C.(0,1)D.(0,+∞)8.(2018衡水中学月考,21改编)已知函数f()=ln -22+3,则函数f()的递增区间为.9.设函数f'()是奇函数f()(∈R)的导函数,f(-1)=0,当>0时,f'()-f()<0,则使得f()>0成立的的取值范围是.10.(2018河北衡水中学押题二,21改编)设函数f()=-a2ln +2-a(a∈R).试讨论函数f()的单调性.综合提升组11.若函数f()=+ (b∈R)的导函数在区间(1,2)上有零点,则f()在下列区间上递增的是()A.(-2,0)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(-∞,-2)12.(2018衡水中学九模,15)设函数f()=,g()=,对任意1,2∈(0,+∞),不等式恒成立,则正数的取值范围是.创新应用组13.(2018陕西咸阳二模,12)已知定义在R上的函数f()的导函数为f'(),且f()+f'()>1,设a=f(2)-1,b=e[f(3)-1],则a,b的大小关系为()A.a<bB.a>bC.a=bD.无法确定14.(2018湖南长郡中学三模,12)若函数f()在区间A上,对任意a,b,c∈A,f(a),f(b),f(c)为一个三角形的三边长,则称函数f()为“三角形函数”.已知函数f()=ln +m在区间上是“三角形函数”,则实数m的取值范围为()A. B.C. D.参考答案课时规范练15 导数与函数的小综合1.D函数f()=(-3)e的导数为f'() =[(-3)e]'=e+(-3)e=(-2)e.由导数与函数单调性的关系,得当f'()>0时,函数f()单调递增,此时由不等式f'()=(-2)·e>0,解得>2.2.C由题图可知f(0)=d>0,排除选项A,B;∵f'()=3a2+2b+c,且由题图知(-∞,1),(2,+∞)是函数的递减区间,可知a<0,排除D.故选C.3.C由题意可知f'() =-(-2)+≤0在∈(1,+∞)上恒成立,即b≤(-2)在∈(1,+∞)上恒成立.由于φ()=(-2)=2-2在(1,+∞)上的值域是(-1,+∞),故只要b≤-1即可.4.D∵f()=,∴f'()=.令f'()=0,解得=e.当≥e时,f'()<0,此时f()是减少的;当0<<e时,f'()>0,此时f()是增加的.∵b>a>3>e,∴ab>b>>>a>e,∴f(a)>f()>f>f(b)>f(ab).故选D.5.A当<0时,f()=2-ln(-),f'()=2-·(-1)=2->0,∴f()在(-∞,0)内递增,则B、D错误;当>0时,f()=2-ln ,f'()=2-=,则f()在内递减,在内递增,故选A.6.A f'()=-=,且>0.令f'()>0,得>1;令f'()<0,得0<<1.∴f()在=1处取得极小值也是最小值,且f(1)= -ln 1=.7.B∵f()=(ln -a),∴f'() =ln -2a+1,由题意可知f'()在(0,+∞)内有两个不同的零点,令f'()=0,得2a=,设g()=,则g'()=,∴g()在(0,1)内递增,在(1,+∞)内递减.∵当→0时,g()→-∞,当→+∞时,g()→0,而g()=g(1)=1,∴只需0<2a<1,即0<a<.ma8. 依题意,f'()= -4==,∈(0,+∞).令f'()>0,即1-2>0,解得0<<.故函数f()的递增区间为.9.(-∞,-1)∪(0,1)当>0时,令F()=,则F'()=<0,∴当>0时,F()=是减少的.∵f()为奇函数,且由f(-1)=0,得f(1)=0,故F(1)=0.在区间(0,1)内,F()>0;在(1,+∞)内,F()<0,即当0<<1时,f()>0;当>1时,f()<0.又f()为奇函数,∴当∈(-∞,-1)时,f()>0;当∈(-1,0)时,f()<0.综上可知,f()>0的解集为(-∞,-1)∪(0,1).10.解∵f()=-a2ln +2-a,∴函数f()的定义域为(0,+∞),f'()=-+2-a==.①若a>0,则当∈(0,a)时,f'()<0,函数f()递减,当∈(a,+∞)时,f'()>0,函数f()递增;②若a=0,则当f'()=2>0在∈(0,+∞)内恒成立,函数f()递增;③若a<0,则当∈时,f'()<0,函数f()递减,当∈时,f'()>0,函数f()递增.11.D由题意知,f'()=1-,∵函数f()=+(b∈R)的导函数在区间(1,2)上有零点,∴当1-=0时,b=2.又∈(1,2),∴b∈(1,4),令f'()>0,解得<-或>,即f()的递增区间为(-∞,-),(,+∞).∵b∈(1,4),∴(-∞,-2)符合题意,故选D.12. 对任意1,2∈(0,+∞),不等式≤恒成立等价于≤,∵>0,∴f()==+≥2,当且仅当=1时取等号,=f(1)=2,∴f()min即=,g'()==,当0<<1时,g'()>0,当>1时,g'()<0,∴函数g()在区间(0,1)上递增,在区间(1,+∞)上递减,∴g()ma=g(1)=,∴=,∴≤,解得≥.13.A设g()=e[f()-1]=e f()-e,则g'()=e f()+e f'()-e=e[f()+f'()-1].∵f()+f'() >1,∴g'()>0,即函数g()是R上的增函数,则g(2)<g(3),∵g(2)=e2[f(2)-1]=e2a,g(3)=e3[f(3)-1]=e2b,∴e2a<e2b,即a<b.14.D∵f'()=ln +1,∴f()在区间内递减,在区间上递增,f()min =f=-+m,f()ma=f(e)=e+m,当2f()min>f()ma时,函数f()就是“三角形函数”, ∴2>e+m,解得m>e+,故选D.。
2020年高考理科数学一轮复习题型归纳与变式演练《函数的极值与最值》【题型一】:利用导数解决函数的极值等问题 【题型二】:利用导数解决函数的最值问题【题型三】:导数在研究实际问题中最值问题的应用 【题型一】:利用导数解决函数的极值等问题【例1】.已知函数.,33)(23R m x x mx x f ∈-+=若函数1)(-=x x f 在处取得极值,试求m 的值,并求)(x f 在点))1(,1(f M 处的切线方程; 【解析】2'()363,.f x mx x m R =+-∈ 因为1)(-=x x f 在处取得极值 所以'(1)3630f m -=--= 所以3m =。
又(1)3,'(1)12f f ==所以)(x f 在点))1(,1(f M 处的切线方程312(1)y x -=- 即1290x y --=. 【变式训练】:【变式1】设a 为实数,函数()22,x f x e x a x =-+∈R . (1)求()f x 的单调区间与极值;(2)求证:当ln 21a >-且0x >时,221x e x ax >-+.【解析】(1)由()22,x f x e x a x =-+∈R 知()2,x f x e x '=-∈R .令()0f x '=,得ln 2x =.于是当x 变化时,(),()f x f x '的变化情况如下表:故()f x 的单调递减区间是(,ln 2)-∞,单调递增区间是(ln 2,)+∞,()ln 2f x x =在处取得极小值,极小值为ln 2(ln 2)2ln 222(1ln 2).f e a a =-+=-+(2)证明:设2()21x g x e x ax =-+-,x ∈R 于是()22x g x e x a '=-+,x ∈R由(1)知当ln 21a >-时,()g x '最小值为(ln 2)2(1ln 2)0.g a '=-+> 于是对任意x ∈R ,都有()0g x '>,所以()g x 在R 内单调递增. 于是当ln 21a >-时,对任意(0,)x ∈+∞,都有()(0)g x g >. 而(0)0g =,从而对任意(0,),()0x g x ∈+∞>. 即2210x e x ax -+->,故221x e x ax >-+.【变式2】函数()f x 的定义域为区间(a ,b ),导函数'()f x 在(a ,b )内的图如图所示,则函数()f x 在(a ,b )内的极小值有( )A .1个B .2个C .3个D .4个 【答案】由极小值的定义,只有点B 是函数()f x 的极小值点,故选A 。