- 函数的最值及其几何意义
- 共151题
14.设a > 1,函数.
(1)求的反函数
;
(2) 若在[0,1]上的最大值与最小值互为相反数,求a的值;
(3)若的图象不经过第二象限,求a的取值范围.
正确答案
解:
(1) 由
∴
∴
(2) ∵ a > 1 ∴ 在[0,1]上递增
∴ ,
∴ 即
∴
(3)在y轴上的截距为
要使的图象不过第二象限,
只需
∴
∴
因此,a的取值范围为
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
10.已知函数,记
为
的导函数,若
在R上存在反函数,且b > 0,则
的最小值为( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
10.已知函数,若
时,
有最大值是4,则a的最小值为( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
8.函数在[0,1]上的最大值与最小值之和为a,则a的值为 .
正确答案
解析
当a>1时,f(x)为增函数;
当0<a<1时,f(x)为减函数,
因此f(x)在区间[0,1]上一定是单调函数.
由已知f(0)+f(1)=a,
即1+(a+loga2)=a,
从而得
知识点
31.定义符号函数. 已知
(1)求关于
的表达式,并求
的最小值.
(2)当时,函数
在
上有唯一零点,求
的取值范围.
(3)已知存在,使得
对任意的
恒成立,求
的取值范围.
正确答案
最小值为
;
;
解析
试题分析:本题属于函数中较难的问题,题目的难度是逐渐由易到难,
(1)直接按照步骤来求
(2)要注意转化后的定义域.
(1),
所以最小值为
。
(2)当时,
。当
时,
。
所以由。
令。在同一坐标系中分别作出这两个函数在
上的图像。
由图像可得
(3)当时,
.由
得
,
所以且
对任意的
恒成立,
即对任意的
恒成立,
从而只需求在
的最大值和
在
的最小值,而且要满足
。
在
上单调递增,所以
。
对于函数,
时,
(i)
(ii)
(iii)
综上, 。
考查方向
本题考查了绝对值函数及零点的知识.
解题思路
本题考查绝对值函数,解题步骤如下:
1、利用定义表示函数求解。
2、利用函数图像求解。
3、利用分类讨论求解。
易错点
利用定义表示函数时容易出错。
知识点
20.已知实数满足
且
.
(1)求实数的取值范围;
(2)求的最大值和最小值,并求此时
的值.
正确答案
(1);
(2)当时,
;当
或
时,
.
解析
(1)设,则上式化为
,
,
即,
(2)因为
,
当,即
时,
当或
,即
或
时,
.
考查方向
本题考查指数不等式、函数性质、函数最值的求解以及对数运算法则,考查计算能力,是容易题.
解题思路
题(1),换元法解不等式,先求出所换元的取值范围,再利用指数函数的性质解简单指数不等式;
题(2),将函数化简,转化为关于
的二次函数,通过配方及函数的单调性求得函数的最值,注意
的取值范围.
易错点
换元法求解过程容易忽略所换元的取值范围.
知识点
12.已知定义在R上的奇函数的图象为一条连续不断的曲线,
,
,且当0 < x < 1时,
的导函数
满足:
,则
在
上的最大值为( )
正确答案
解析
由可知函数的对称轴为x = 1,由
是定义在R上的奇函数可知
的图像过原点,令
,则
,因此
是减函数,
在(0,1)上为减函数,据此可以画出
的草图(如图),易知
是周期为4的周期函数,于是
,
在
上单调递减,其最大值为
,所以选C选项。
考查方向
解题思路
根据题目中的信息画出符合条件的函数的草图,结合草图利用函数的周期性予以解决。
易错点
本题容易因为不理解这一条件所反映的信息而无法做答。
知识点
21.已知a∈R,函数f(x)=xln(﹣x)+(a﹣1)x.
(Ⅰ)若f(x)在x=﹣e处取得极值,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)求函数f(x)在区间上的最大值g(a).
正确答案
(Ⅰ)f(x)在(﹣∞,﹣e)上是增函数,在(﹣e,0)上是减函数
(Ⅱ)
解析
(Ⅰ)f'(x)=ln(﹣x)+a,
由题意知x=﹣e时,f'(x)=0,即:f'(﹣e)=1+a=0,∴a=﹣1
∴f(x)=xln(﹣x)﹣2x,f'(x)=ln(﹣x)﹣1
令f'(x)=ln(﹣x)﹣1=0,可得x=﹣e
令f'(x)=ln(﹣x)﹣1>0,可得x<﹣e
令f'(x)=ln(﹣x)﹣1<0,可得﹣e<x<0
∴f(x)在(﹣∞,﹣e)上是增函数,在(﹣e,0)上是减函数,
(Ⅱ)f'(x)=ln(﹣x)+a,∵x∈ , ∴﹣x∈ , ∴ln(﹣x)∈ ,
①若a≥1,则f'(x)=ln(﹣x)+a≥0恒成立,此时f(x)在上是增函数,
fmax(x)=f(﹣e﹣1)=(2﹣a)e﹣1
②若a≤﹣2,则f'(x)=ln(﹣x)+a≤0恒成立,此时f(x)在上是减函数,
fmax(x)=f(﹣e2)=﹣(a+1)e2
③若﹣2<a<1,则令f'(x)=ln(﹣x)+a=0可得x=﹣e﹣a
∵f'(x)=ln(﹣x)+a是减函数,
∴当x<﹣e﹣a时f'(x)>0,当x>﹣e﹣a时f'(x)<0
∴f(x)在(﹣∞,﹣e)上左增右减,
∴fmax(x)=f(﹣e﹣a)=e﹣a,(13分)
综上:
考查方向
解题思路
本题主要考查了导数在研究函数的单调性及在研究单调性的基础上求解其在给定区间上的极值,进而得到最值问题,考查学生综合利用所学知识分析问题和解决问题的能力,属于中档题.解答过程中要用到分类讨论的数学思想,也就是第二问中,通过讨论的范围,得到
在
上的单调性,为求极值和最值创造条件,这是最终完整求解本题的关键.
易错点
本题了导数在研究函数的单调性及在研究单调性的基础上求解其在给定区间上的极值,进而得到最值问题,在分类讨论时易错。
知识点
13.已知函数 若
的最小值是
,则
正确答案
-4
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
易错点
本题易在理解分段函数性质时发生错误,导致题目无法进行。
知识点
21. 已知函数(a为实常数).
(I)若的单调区间;
(II)若,求函数
在
上的最小值及相应的x值;
(III)设b=0,若存在,使得
成立,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ) 时,
,
定义域为,
在上,
,当
时,
当时,
所以,函数的单调增区间为
;单调减区间为
(Ⅱ)因为,所以
,
,
(i) 若,
在
上非负(仅当
时,
),
故函数在
上是增函数,
此时
(ii)若,
,
当时,
,
当时,
,此时
是减函数;
当时,
,此时
是增函数.
故
(Ⅲ) ,
不等式,即
可化为.
因为, 所以
且等号不能同时取,
所以,即
,因而
(
)
令(
),又
,
当时,
,
,
从而(仅当
时取等号),所以
在
上为增函数,
故的最小值为
,所以实数
的取值范围是
解析
将f(x)求导并整理,得到f(x)在区间上单调递减,然后分类讨论a的不同取值对单调区间的影响。利用函数单调性证明不等式恒成立的条件。解题步骤见答案。
考查方向
本题主要考查函数的单调性、奇偶性,导数的应用,参数的分类讨论等,常和不等式方程相结合考查,属于难题。
解题思路
利用导数求单调区间,利用函数与不等式关系求最大值最小值
易错点
不会利用导数求函数单调区间
知识点
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