第三章3.33.3.2A级基础巩固一、选择题1.函数f(x)的定义域为开区间(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)内有极小值点导学号03624830(A)A.1个B.2个C.3个D.4个[解析]极小值点应有先减后增的特点,即f′(x)0→f′(x)=0→f′(x)0.由图象可知只有1个极小值点.2.已知函数y=x3-3x+c的图象与x轴恰有两个公共点,则c=导学号03624831(A)A.-2或2B.-9或3C.-1或1D.-3或1[解析]∵y′=3x2-3,∴当y′=0时,x=±1,则x,y′,y的变化情况如下表:x(-∞,-1)-1(-1,1)1(1,+∞)y′+-+yc+2c-2因此,当函数图象与x轴恰有两个公共点时,必有c+2=0或c-2=0,∴c=-2或c=2.3.(2016·四川)已知a为函数f(x)=x3-12x的极小值点,则a=导学号03624832(D)A.-4B.-2C.4D.2[解析]f′(x)=3x2-12,令f′(x)0得x-2或x2,令f′(x)0得-2x2,∴f(x)在(-∞,-2),(2,+∞)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,∴当x=2时,f(x)取极小值,即2是函数f(x)的极小值点,故a=2.4.设函数f(x)=xex,则导学号03624833(D)A.x=1为f(x)的极大值点B.x=1为f(x)的极小值点C.x=-1为f(x)的极大值点D.x=-1为f(x)的极小值点[解析]f′(x)=ex+xex=ex(1+x),令f′(x)0,得x-1,令f′(x)0,得x-1,∴函数f(x)在(-∞,-1)上递减,在(-1,+∞)上递增,∴当x=-1时,f(x)取得极小值.5.设函数f(x)=2x+lnx,则导学号03624834(D)A.x=12为f(x)的极大值点B.x=12为f(x)的极小值点C.x=2为f(x)的极大值点D.x=2为f(x)的极小值点[解析]本节考查了利用导数工具来探索其极值点问题.f′(x)=-2x2+1x=1x(1-2x),由f′(x)=0可得x=2.当0x2时,f′(x)0,f(x)递减,当x2时,f′(x)0,∴f(x)单调递增.所以x=2为极小值点.对于含有对数形式的函数在求导时,不要忽视定义域.6.若a0,b0,且函数f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1处有极值,则ab的最大值等于导学号03624835(D)A.2B.3C.6D.9[解析]f′(x)=12x2-2ax-2b,由条件知f′(1)=0,∴a+b=6,∴ab≤(a+b2)2=9,等号在a=b=3时成立,故选D.二、填空题7.函数f(x)=-13x3+12x2+2x取得极小值时,x的值是__-1__.导学号03624836[解析]f′(x)=-x2+x+2=-(x-2)(x+1),令f′(x)0得-1x2,令f′(x)0,得x-1或x2,∴函数f(x)在(-∞,-1),(2,+∞)上递减,在(-1,2)上递增,∴当x=-1时,函数f(x)取得极小值.8.(2015·陕西文)函数y=xex在其极值点处的切线方程为y=-1e.导学号03624837[解析]∵y=xex,∴y′=ex+xex=ex(x+1),当x=-1时y有极小值,此时y|x=-1=-1e,而y′|x=-1=0,∴切线方程为y=-1e.三、解答题9.设函数y=x3+ax2+bx+c的图象如图所示,且与y=0在原点相切,若函数的极小值为-4.(1)求a、b、c的值;(2)求函数的递减区间.导学号03624838[解析](1)因为函数的图象经过点(0,0),易得c=0.又图象与x轴相切于点(0,0),且y′=3x2+2ax+b,故0=3×02+2a×0+b,解得b=0.所以y=x3+ax2,则y′=3x2+2ax.令y′=0,解得x=0或x=-23a,即x=0和x=-23a是极值点.由图象知函数在x=0处取极大值,故在x=-23a时取极小值.当x=-23a时,函数有极小值-4,所以(-23a)3+a(-2a3)2=-4,整理得a3=-27,解得a=-3.故a=-3、b=0、c=0.(2)由(1)得y=x3-3x2,则y′=3x2-6x,令y′0,即y′=3x2-6x0,解得0x2,所以,函数的递减区间是(0,2).B级素养提升一、选择题1.函数y=x3-3x2-9x(-2x2)有导学号03624839(C)A.极大值5,极小值-27B.极大值5,极小值-11C.极大值5,无极小值D.极小值-27,无极大值[解析]y′=3x2-6x-9=3(x-3)(x+1),∵-2x2,∴令y′0得-2x-1,令y′0得-1x2,∴函数在(-2,-1)上递增,在(-1,2)上递减,∴当x=-1时,f(x)取极大值f(-1)=-1-3+9=5,f(x)无极小值.2.(2016·广西南宁高二检测)已知函数y=2x3+ax2+36x-24在x=2处有极值,则该函数的一个递增区间是导学号03624840(B)A.(2,3)B.(3,+∞)C.(2,+∞)D.(-∞,3)[解析]y′=6x2+2ax+36,由已知得24+4a+36=0,∴a=-15.∴y′=6x2-30x+36=6(x2-5x+6)=6(x-2)(x-3),令y′0,得x2或x3,故选B.3.已知函数f(x)=x3-px2-qx的图象与x轴切于(1,0)点,则f(x)的极大值、极小值分别为导学号03624841(A)A.427,0B.0,427C.-427,0D.0,-427[解析]f′(x)=3x2-2px-q,由f′(1)=0,f(1)=0得,3-2p-q=01-p-q=0,解得p=2q=-1,∴f(x)=x3-2x2+x.由f′(x)=3x2-4x+1=0得x=13或x=1,易得当x=13时f(x)取极大值427.当x=1时f(x)取极小值0.4.已知函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1既存在极大值又存在极小值,则实数m的取值范围是导学号03624842(D)A.[-3,6]B.(-3,6)C.(-∞,-3]∪[6,+∞)D.(-∞,-3)∪(6,+∞)[解析]函数的导数为f′(x)=3x2+2mx+(m+6),要使函数f(x)既存在极大值又存在极小值,则f′(x)=0有两个不同的根,所以判别式Δ0,即Δ=4m2-12(m+6)0,所以m2-3m-180,解得m6或m-3.5.若函数f(x)=13x3+x2-23在区间(a,a+5)上存在最小值,则实数a的取值范围是导学号03624843(C)A.[-5,0)B.(-5,0)C.[-3,0)D.(-3,0)[解析]由题意,f′(x)=x2+2x=x(x+2),故f(x)在(-∞,-2),(0,+∞)上是增函数,在(-2,0)上是减函数,作出其图象如图所示,令13x3+x2-23=-23得,x=0或x=-3,则结合图象可知,-3≤a0,a+50,解得a∈[-3,0),故选C.二、填空题6.设x=1与x=2是函数f(x)=alnx+bx2+x的两个极值点,则常数a=-23.导学号03624844[解析]f′(x)=ax+2bx+1,由题意得a+2b+1=0a2+4b+1=0,∴a=-23.7.直线y=a与函数f(x)=x3-3x的图象有相异的三个公共点,则a的取值范围是__(-2,2)__.导学号03624845[解析]f′(x)=3x2-3,由3x2-3=0得x=1或-1,当x-1,或x1时,f′(x)0,f(x)单调增;当-1x1时,f′(x)0,f(x)单调减.∴x=-1时,f(x)取到极大值f(-1)=2,x=1时,f(x)取到极小值f(1)=-2,∴欲使直线y=a与函数f(x)的图象有相异的三个公共点,应有-2a2.三、解答题8.(2016·广西南宁高二检测)设x=-2,x=4是函数f(x)=x3+ax2+bx的两个极值点.导学号03624846(1)求常数a、b的值;(2)判断x=-2,x=4是函数f(x)的极大值点还是极小值点,并说明理由.[解析](1)f′(x)=3x2+2ax+b,由题意得12-4a+b=048+8a+b=0,解得a=-3b=-24.(2)由(1)知f′(x)=3x2-6x-24=3(x2-2x-8)=3(x-4)(x+2),令f′(x)0,得x-2或x4,令f′(x)0,得-2x4.∴f(x)在(-∞,-2),(4,+∞)上单调递增,在(-2,4)上单调递减,∴当x=-2时,f(x)取极大值,当x=4时,f(x)取极小值,故x=-2是极大值点,x=4是极小值点.C级能力提高1.(2016·河南郑州高二检测)已知函数f(x)=2f′(1)lnx-x,则f(x)的极大值为__2ln_2-2__.导学号03624847[解析]函数f(x)的定义域为(0,+∞),由于函数f(x)=2f′(1)lnx-x.则f′(x)=2f′(1)×1x-1(x0),f′(1)=2f′(x)-1,故f′(1)=1,得到f′(x)=2×1x-1=2-xx,令f′(x)0,解得x2,令f′(x)0,解得x2,则函数在(0,2)上为增函数,在[2,+∞)上为减函数,故f(x)的极大值为f(2)=2ln2-2.2.已知函数f(x)=x3-3ax-1(a≠0).若函数f(x)在x=-1处取得极值,直线y=m与y=f(x)的图象有三个不同的交点,求m的取值范围.导学号03624848[解析]∵f(x)在x=-1处取得极值,∴f′(-1)=3×(-1)2-3a=0,∴a=1.∴f(x)=x3-3x-1,∴f′(x)=3x2-3,由f′(x)=0解得x1=-1,x2=1.当x-1时,f′(x)0;当-1x1时,f′(x)0;当x1时,f′(x)0.∴由f(x)的单调性可知,f(x)在x=-1处取得极大值f(-1)=1,在x=1处取得极小值f(1)=-3.∵直线y=m与函数y=f(x)的图象有三个不同的交点,又f(-3)=-19-3,f(3)=171,结合f(x)的单调性可知,m的取值范围是(-3,1).