函数在某点取得极值的条件 1、
(2011?上城区)设y=f(x)在R上可导,则f((x)在x=x0处取得极值的( )′x0)=0是y=f条件.
充分不必要 B、必要不充分 A、C、充要
既不充分也不D、
必要
,y=f(x)在R上可导,举例子f(x)=x3题设和条件能否互推. 解答:解:y=f(x)在R上可导,当f(x)=x3在x=0处的导数为0, 但不取得极值. ∴不充分,
∴f(x)在x0处的导数f′(x)=0是f(x)在x0处取得极值的必要不充分条件; 故选B.
2、
(2011?福建)若a>0,b>0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1处有极值,则ab的最大值等于( ) A、2
B、3
C、6
D、9
答:解:∵f′(x)=12x2-2ax-2b 又因为在x=1处有极值 ∴a+b=6
∵a>0,b>0 ∴ ab≤(a+b2)2=9
当且仅当a=b=3时取等号 所以ab的最大值等于9 故选D
3、
(2007?江西)设函数f(x)是R上以5为周期的可导偶函数,则曲线y=f(x)在x=5处的切线的斜率为( ) A、 -15 B、0
C、 15
D、5
答:解:∵f(x)是R上可导偶函数, ∴f(x)的图象关于y轴对称,
∴f(x)在x=0处取得极值,即f′(0)=0, 又∵f(x)的周期为5,
∴f′(5)=0,即曲线y=f(x)在x=5处的切线的斜率0, 故选项为B
4、
若函数f(x)=x2lnx(x>0)的极值点为α,函数g(x)=xlnx2(x>0)的极值点为β,则有( ) A、α>β B、α<β C、α=β D、α与β的大
小不确定
得.
解答:解:∵f′(x)=2xlnx+x,g′(x)=lnx2+2
又f(x)=x2lnx(x>0)的极值点为α,g(x)=xlnx2(x>0)的极值点为β, ∴2αlnα+α=0,lnβ2+2=0 ∴ α=e-12,β=e-1 ∴α>β 故选A.
5、
已知关于x的三次函数 f(x)=13ax3+12bx2+2x+1在区间(1,2)上只有极大值,则b-a的取值范围是( )
(-1,+∞)(-2,+∞)(-3,+∞)(-4,+∞)A、 B、 C、 D、
解答:解:f′(x)=ax2+bx+2
∵ f(x)=13ax3+12bx2+2x+1在区间(1,2)上只有极大值 ∴ {f′(1)>0f′(2)<0即 {a+b+2>04a+2b+2<0 ∴-4<b-a 故选项为D
6、
函数 f(x)=13ax3+12ax2-2ax+2a+1的图象经过四个象限,则实数a的取值范围是( ) A、 a>-316 B、 -65<a<-316
C、 a>-65
D、 -65≤a≤-316
答:解:f′(x)=ax2+ax-2a=a(x+2)(x-1) 令f′(x)=a(x+2)(x-1)=0得x=-2或x=1
x∈(-∞,-2)时f′(x)的符号与x∈(-2,1)时f′(x)的符号相反,x∈(-2,1)时f′(x)的符号与x∈(1,+∞)时f′(x)的符号相反
∴f(-2)= -83a+2a+4a+2a+1= 163a+1和为极值,f(1)= 13a+12a-2a+2a+1= 56a+1 ∵图象经过四个象限
∴f(-2)?f(1)<0即( 163a+1)( 56a+1)<0 解得 -65<a<-316 故答案为B 7、
已知函数f(x)(1,内有极值,则实数m的取值范围是( )= 13x3-mx2-3m2x+1在区间2) (-2,-1)∪( 13,(- 23,- 13) A、 B、23) (l,2) C、
(- 23, 13)∪(l,2) D、
不等式即可得到答案.
解答:解:∵函数f(x)= 13x3-mx2-3m2x+1 ∴f'(x)=x2-2mx-3m2,
若函数f(x)= 13x3-mx2-3m2x+1在区间(1,2)内有极值, 则f'(x)=x2-2mx-3m2在区间(1,2)内有零点 即f'(1)?f'(2)<0
即(1-2m-3m2)?(4-4m-3m2)<0 解得m∈(-2,-1)∪( 13, 23) 故选A
8、
已知函数f(x)=-x3+ax2-4在x=2处取得极值,若m、n∈[-1,1],则f(m)+f′(n)的最小值为( )
A、-13 B、-15 C、10 D、15
答:解:∵f′(x)=-3x2+2ax
函数f(x)=-x3+ax2-4在x=2处取得极值 ∴-12+4a=0 解得a=3
∴f′(x)=-3x2+6x
∴n∈[-1,1]时,f′(n)=-3n2+6n当n=-1时,f′(n)最小,最小为-9 当m∈[-1,1]时,f(m)=-m3+3m2-4 f′(m)=-3m2+6m
令f′(m)=0得m=0,m=2 所以m=0时,f(m)最小为-4
故f(m)+f′(n)的最小值为-9+(-4)=-13 故选A
答:解:∵函数 f(x)=x33+12ax2+2bx+c
∴f′(x)=x2+ax+2b=0的两个根为x1,x2, ∵x1,x2分别在区间(0,1)与(1,2)内
∴ {f′(0)>0f′(2)>0f′(1)<0? {b>0a+b+2>0a+2b+1<0 画出区域如图,
而 b-2a-1可看作点P(1,2)与阴影部分内一点(a,b)连线的斜率,如图绿色线即为符合条件的直线的边界,
M,N两个点为边界处的点,
当连线过M(-3,1)时, kPM=2-11+3=14, 当连线过N(-1,0)时, kPN=2-01+1=1, 由图知 b-2a-1∈ (14,1). 故选C.
答:解:∵函数 f(x)=x33+12ax2+2bx+c
∴f′(x)=x2+ax+2b=0的两个根为x1,x2, ∵x1,x2分别在区间(0,1)与(1,2)内
∴ {f′(0)>0f′(2)>0f′(1)<0? {b>0a+b+2>0a+2b+1<0 画出区域如图,
而 b-2a-1可看作点P(1,2)与阴影部分内一点(a,b)连线的斜率,如图绿色线即为符合条件的直线的边界,
M,N两个点为边界处的点,
当连线过M(-3,1)时, kPM=2-11+3=14, 当连线过N(-1,0)时, kPN=2-01+1=1, 由图知 b-2a-1∈ (14,1). 故选C.
9、
已知函数 f(x)=x33+12ax2+2bx+c的两个极值分别为f(x1),f(x2),若x1,x2分别在区间(0,1)与(1,2)内,则 b-2a-1的取值范围是( ) (-∞, -14)∪(1,+∞) A、 (-1,-14) B、C、 (14,1)
D、 (12,2)
答:解:∵函数 f(x)=x33+12ax2+2bx+c
∴f′(x)=x2+ax+2b=0的两个根为x1,x2,
∵x1,x2分别在区间(0,1)与(1,2)内
∴ {f′(0)>0f′(2)>0f′(1)<0? {b>0a+b+2>0a+2b+1<0 画出区域如图,
而 b-2a-1可看作点P(1,2)与阴影部分内一点(a,b)连线的斜率,如图绿色线即为符合条件的直线的边界,
M,N两个点为边界处的点,
当连线过M(-3,1)时, kPM=2-11+3=14, 当连线过N(-1,0)时, kPN=2-01+1=1, 由图知 b-2a-1∈ (14,1). 故选C.
10、
已知函数f(x)= 13x3+ 12ax2+2bx+c(a,b,c∈R),且函数f(x)在区间(0,1)内取得极大值,在区间(1,2)内取得极小值,则z=(a+3)2+b2的取值范围( ) ( 22,2) B、( 12,4) A、
(1,2) D、(1,4) C、
答:解:∵f(x)= 13x3+12ax2+2bx+c ∴f′(x)=x2+ax+2b
∵函数f(x)在区间(0,1)内取得极大值,在区间(1,2)内取得极小值 ∴f′(x)=x2+ax+2b=0在(0,1)和(1,2)内各有一个根 f′(0)>0,f′(1)<0,f′(2)>0 即 {b>0a+2b+1<a+b+2>00
(a+3)2+b2表示点(a,b)到点(-3,0)的距离的平方,
由图知(-3,0)到直线a+b+2=0的距离 22,平方为 12为最小值, (-3,0)与(-1,0)的距离2,平方为4为最大值 故选项为B
11、
已知函数 f(x)=x33+12ax2+2bx+c的两个极值分别为f(x1),f(x2),若x1,x2分别在区间(0,1)与(1,2)内,则 b-2a-1的取值范围是( ) A、 (-1,-14) C、 (14,1)
(-∞, -14)∪(1,+∞) B、
D、 (12,2)
答:解:∵函数 f(x)=x33+12ax2+2bx+c
∴f′(x)=x2+ax+2b=0的两个根为x1,x2,
∵x1,x2分别在区间(0,1)与(1,2)内
∴ {f′(0)>0f′(2)>0f′(1)<0? {b>0a+b+2>0a+2b+1<0 画出区域如图,
而 b-2a-1可看作点P(1,2)与阴影部分内一点(a,b)连线的斜率,如图绿色线即为符合条件的直线的边界,
M,N两个点为边界处的点,
当连线过M(-3,1)时, kPM=2-11+3=14, 当连线过N(-1,0)时, kPN=2-01+1=1, 由图知 b-2a-1∈ (14,1). 故选C. 12、