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高三数学专题辅偏(三)函数与导数专题复习--3
函数单调性(含参数讨论)极值、最值
一.求单调性区间及含参讨论
【例1】已知函数判断函数的单调性。(若a=1则不含参数)
【解析】由题意可求,
1.当时,在上为减函数;
2.当时,令,解得, 令,解得
于是在为增函数,在为减函数;
【例2】已知函数f(x)ax+a,a∈R.
(Ⅰ)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(0,1)处的切线方程;
(Ⅱ)求函数y=f(x)的单调区间;
解:(Ⅰ)当时,,因为,所以,所以曲线在点(0,1)处的切线方程为,即.
(II)定义域为R.因为,
①当a=0时,恒成立,所以函数在R上单调递增,
②当a<0时,恒成立,所以函数在R上单调递增.
③当a>0时,令,则或,
所以当时,或,当时,,
所以函数在和上单调递增,在上单调递减,
综上可知,当时,函数在R上单调递增;当a>0时,函数在和上单调递增,在上单调递减.
二.根据单调性求参数 (隐含恒成立问题及存在性问题)
【例1】若函数在区间上是减函数,则实数的取值范围是 .
【解析】因为函数的单调减区间为,
又函数在区间上是减函数,则,则,解得:,
【练习1】函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D【解析】由题意得: 在上单调递增等价于:在上恒成立即: 当时, 本题正确选项:
【练习2】若函数在区间上是单调函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B【解析】
单调递增,单调递减. 函数在上是单调函数且区间长度为2,单调递减不满足,只有区间上是单调递增. 故故答案选B
三. 函数的极值、最值问题
【例1】(1)函数的极大值点是_______,极大值是________;
f(x)在[-3,5]的最大值为_______ 最小值为_______
(2)函数的极大值为,则实数__________.
【解析】(1)依题意,故函数在或时,导数小于零,函数单调递减,在时,导数大于零,函数单调递增,故函数在处取得极大值.即【极大值点为】,【极大值为】;
因为f(2)=16,f(-2)= -16,f(-3)= -9 ,f(5)=65【最大值为65】,【最小值为-9】
(2)函数的极大值为, 由题意知:,
当时,有极大值,所以故答案为3
【例2】(1)函数在处有极值为7,则( )
A.-3或3 B.3或-9 C.3 D.-3
(2)若函数在上有小于的极值点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】(1)C(2)B 【解析】(1),∴,
解得或,
时,,当时,,当时,,是极小值点;
时,,不是极值点.
∴.故选C.
(2)由
因为在上有小于的极值点,所以有小于0的根,由的图像如图:
可知有小于0的根需要,所以选择B
四、强化练习
1. 已知
(1)求函数f(x)的最小值;
(2)对一切恒成立,求实数的取值范围;
1解:(1) 由得
当单调递减;当单调递增;
(2)
设
① 单调递减, ② 单调递增,
所以,对一切恒成立, 所以
2. 已知函数.
(I)求函数的单调递减区间;
(II)若在上恒成立,求实数的取值范围;
(III)过点作函数图像的切线,求切线方程.
2解:(Ⅰ)得 2分
函数的单调递减区间是; 4分
(Ⅱ)即
设则 7分
当时,函数单调递减;
当时,函数单调递增;
最小值实数的取值范围是; 10分
(Ⅲ)设切点则即
设,当时是单调递增函数 13分
最多只有一个根,又
由得切线方程是.
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