导数与最值,极值

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1、4.已知函数,其中.(Ⅰ)若是的极值点,求的值;(Ⅱ)求的单调区间;(Ⅲ)若在上的最大值是,求的取值范围.21.(理)(本小题满分12分)(Ⅰ)解:.依题意,令,解得.经检验,时,符合题意.……4分(Ⅱ)解:①当时,.故的单调增区间是;单调减区间是.②当时,令,得,或.当时,与的情况如下:↘↗↘所以,的单调增区间是;单调减区间是和.当时,的单调减区间是.当时,,与的情况如下:↘↗↘所以,的单调增区间是;单调减区间是和.③当时,的单调增区间是;单调减区间是.综上,当时,的增区间是,减区间是;当时,的增区间是,减区间是和;当时,的减区

2、间是;当时,的增区间是;减区间是和.……10分(Ⅲ)由(Ⅱ)知时,在上单调递增,由,知不合题意.当时,在的最大值是,由,知不合题意.当时,在单调递减,可得在上的最大值是,符合题意.所以,在上的最大值是时,的取值范围是.…………12分5.已知函数(1)若的极值点,求实数a的值;(2)若上为增函数,求实数a的取值范围;(3)当有实根,求实数b的最大值。22.解:(1)…………1分因为为的极值点,所以即,解得,又当时,,从而为的极值点成立。…………2分(2)因为在区间上为增函数,所以在区间上恒成立。…………3分①当时,在区间上恒成立,在

3、区间上为增函数,符合题意。…………4分②当时,由函数的定义域可知,必有对成立,故只能…………5分故对恒成立令,其对称轴为从而要使对恒成立,只要即可…………6分解得:,故综上所述,实数的取值范围为…………7分(3)若时,方程可化为,.问题转化为在上有解,即求函数的值域.………………………………8分以下给出两种求函数值域的方法:解法一:,令则…………9分所以当时,,从而在上为增函数当时,,从而上为减函数因此…………10分而,故…………11分因此当时,取得最大值…………12分解法二:因为,所以设,则…………9分当时,,所以在上单调递增当

4、时,,所以在上单调递减因为,故必有,又………10分因此必存在实数使得当时,,所以在上单调递减;当时,,所以在上单调递增当时,,所以在上单调递减…………11分又因为当时,,则,又因此当时,取得最大值…………12分13.已知f(x)=ax-ln(-x),x∈(-e,0),g(x)=-,其中e是自然常数,a∈R.(1)讨论a=-1时,f(x)的单调性、极值;(2)求证:在(1)的条件下,

5、f(x)

6、>g(x)+;(3)是否存在实数a,使f(x)的最小值是3,如果存在,求出a的值;如果不存在,说明理由.解:(1)∵f(x)=-x-ln(-

7、x)∴f¢(x)=-1-=-∴当-e≤x<-1时,f¢(x)<0,此时f(x)为单调递减当-1<x<0时,f¢(x)>0,此时f(x)为单调递增∴f(x)的极小值为f(-1)=1(2)∵f(x)的极小值,即f(x)在[-e,0)的最小值为1∴

8、f(x)

9、min=1令h(x)=g(x)+=-+又∵h¢(x)=,当-e≤x<0时,h¢(x)≤0∴h(x)在[-e,0)上单调递减,∴h(x)max=h(-e)=+<+=1=

10、f(x)

11、min∴当x∈[-e,0)时,

12、f(x)

13、>g(x)+(3)假设存在实数a,使f(x)=ax-ln(-x

14、)有最小值3,x∈[-e,0),f¢(x)=a-①当a≥-时,由于x∈[-e,0),则f¢(x)=a-≥0,∴函数f(x)是[-e,0)上的增函数∴f(x)min=f(-e)=-ae-1=3解得a=-<-(舍去)②当a<-时,则当-e≤x<时,f¢(x)=a-<0,此时f(x)是减函数当<x<0时,f¢(x)=a->0,此时f(x)=ax-ln(-x)是增函数∴f(x)min=f()=1-ln=3解得a=-e2.27.已知函数(1)当时,求函数的最值;(2)求函数的单调区间;(3)试说明是否存在实数使的图象与无公共点.22.解:(

15、1)函数的定义域是.当时,′,所以在为减函数,在为增函数,所以函数的最小值为.(2)′若时,则在恒成立,所以的增区间为.若,则,故当,′,当时,所以时的减区间为,的增区间为.(3)时,由(2)知在上的最小值为,令在上单调递减,所以,则,因此存在实数使的最小值大于,故存在实数使的图象与无公共点.32.已知定义在R上的函数,其中a为常数.(1)若x=1是函数的一个极值点,求a的值;(2)讨论函数的单调性;(3)当时,若函数在x=0处取得最大值,求a的取值范围.22.解:(1)的一个极值点,;.....................2

16、分(2)①当a=0时,∴f(x)在区间(-∞,0)上是增函数,在区间(0,+∞)上是减函数................4分②当a>0时,f¢(x)>0Ûx(x-)>0得x<0或x>;f¢(x)<0Ûx(x-)<0得0

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