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(浙江专用)202x版高考数学新增分大一轮复习 第四章 导数及其应用 4.2 导数的应用(第2课时)


解析 当k=1时,f′(x)=ex·x-1,f′(1)≠0. ∴x=1不是f(x)的极值点. 当k=2时,f′(x)=(x-1)(xex+ex-2) 则f′(1)=0,且x在1的左边附近f′(x)<0, x在1的右边附近f′(x)>0, ∴f(x)在x=1处取到极小值.故选C.
(2)若函数 f(x)=a2x2-(1+2a)x+2ln x(a>0)在区间21,1内有极大值,则 a 的取
解析 由题意可知f′(x)=3x2+4x-a=0有两个不等根,其中一个在(-1,1)上,
另一个不在该区间上.因为导函数 f′(x)的对称轴是 x=-23, 所以只能是一根在-23,1上,另一根在(-∞,-1]上,
f′1=7-a>0, 所以
解得-1≤a<7.
f′-1=-1-a≤0,
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.
此时f′(x)>0,函数f(x)在(-1,+∞)上单调递增,无极值点.
②当a>0时,Δ=a2-8a(1-a)=a(9a-8).
a.当 0<a≤89时,Δ≤0,g(x)≥0,f′(x)≥0,
函数f(x)在(-1,+∞)上单调递增,无极值点.
b.当 a>89时,Δ>0,
设方程2ax2+ax-a+1=0的两根为x1,x2(x1<x2),
跟踪训练1 (1)(2013·浙江)已知e为自然对数的底数,设函数f(x)=(ex-1)(x- 1)k(k=1,2),则 A.当k=1时,f(x)在x=1处取到极小值 B.当k=1时,f(x)在x=1处取到极大值
√C.当k=2时,f(x)在x=1处取到极小值
D.当k=2时,f(x)在x=1处取到极大值
命题点2 求函数的极值 例2 设函数f(x)=ln(x+1)+a(x2-x),其中a∈R.讨论函数f(x)极值点的个数, 并说明理由.
解 f′(x)= 1 +a(2x-1) x+1
2ax2+ax-a+1

(x>-1).
x+1
令g(x)=2ax2+ax-a+1,x∈(-1,+∞).
①当a=0时,g(x)=1,
即14a-2121a+1+2>0,
2
a-2a+1+2<0,
解得1<a<2,故选C.
师生共研
题型二 用导数求函数的最值
例4
已知函数

1-x f(x)= x +kln
x,k<1e,求函数
f(x)在1e,e上的最大值和最小值.
解 f′(x)=-x-x21-x+kx=kxx-2 1. ①若 k=0,则 f′(x)=-x12在1e,e上恒有 f′(x)<0, 所以 f(x)在1e,e上单调递减. ②若 k≠0,则 f′(x)=kxx-2 1=kxx-2 1k. (ⅰ)若 k<0,则在1e,e上恒有kxx-2 1k<0.
所以当x<0时,g(x)<0且单调递减;
当x>0时,g(x)>0且在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
所以只需
2m>g(1)=e,故
e m>2.
(2)(2018·金华十校期末考试)已知函数f(x)=x3+2x2-ax+1在(-1,1)上恰有一 个极值点,则实数a的取值范围是__[-__1_,_7_)_.
③当a<0时,Δ>0,由g(-1)=1>0, 可得x1<-1<x2. 当x∈(-1,x2)时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增; 当x∈(x2,+∞)时,g(x)<0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减. 所以函数有一个极值点. 综上所述,当a<0时,函数f(x)有一个极值点;
当 0≤a≤89时,函数 f(x)无极值点; 当 a>98时,函数 f(x)有两个极值点.
命题点3 根据极值求参数 例3 (1)函数f(x)=ex-mx2+1在x=0处的切线方程为__x_-__y+__2_=__0__,若函数f(x) 有两个极值点,则实数m的取值范围为__2e_,__+__∞____.
√A.f(-2)与f(2)
C.f(2)与f(-2)
B.f(-1)与f(1) D.f(1)与f(-1)
解析 由图象知,当x<-2时,f′(x)>0; 当-2<x<0时,f′(x)<0; 当0<x<2时,f′(x)<0; 当x>2时,f′(x)>0. 所以f(x)在区间(-∞,-2)上为增函数,在区间(-2,2)上为减函数,在区间(2, +∞)上为增函数, 所以f(x)的极大值与极小值分别是f(-2)与f(2).
第四章 §4.2 导数的应用
第2课时 导数与函数的极值、最值
内容索引
NEIRONGSUOYIN
题型分类 深度剖析 课时作业
1 题型分类 深度剖析
PART ONE
多维探究
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 例1 设f(x)是一个三次函数,f′(x)为其导函数,如图所示的是y=xf′(x)的图 象的一部分,则f(x)的极大值与极小值分别是
值范围是
A.1e,+∞
B.(1,+∞)
√C.(1,2)
D.(2,+∞)
解析 f′(x)=ax-(1+2a)+2x=ax2-2ax+1x+2 (a>0,x>0),若 f(x)在区间
12,1内有极大值, 即 f′(x)=0 在12,1内有解,且 f′(x)在区间21,1内先大于 0,再小于 0,
则f′12>0, f′1<0,
因为 x1+x2=-12,所以 x1<-14,x2>-14. 由 g(-1)=1>0,可得-1<x1<-14. 所以当x∈(-1,x1)时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增; 当x∈(x1,x2)时,g(x)<0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减; 当x∈(x2,+∞)时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增. 因此函数有两个极值点.
解析 f′(x)=ex-2mx,f′(0)=1,f(0)=2,
所以函数f(x)在x=0处的切线方程为x-y+2=0.
由题意可知,f′(x)=ex-2mx=0有两个根,

2m=exx有两个根.记
g(x)=exx,则
exx-1 g′(x)= x2 ,
在(-∞,0),(0,1)上,g′(x)<0,
在(1,+∞)上,g′(x)>0.
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