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课下层级训练(十五) 利用导数研究函数的极值、最值
[A级 基础强化训练]
1.函数f(x)=ln x-x在区间(0,e]上的最大值为( )
A.1-e B.-1
C.-e D.0
B [因为f′(x)=eq \f(1,x)-1=eq \f(1-x,x),当x∈(0,1)时,f′(x)>0;当x∈(1,e]时,f′(x)<0,所以f(x)的单调递增区间是(0,1),单调递减区间是(1,e],所以当x=1时,f(x)取得最大值ln 1-1=-1.]
2.若商品的年利润y(万元)与年产量x(百万件)的函数关系式为y=-x3+27x+123(x>0),则获得最大利润时的年产量为( )
A.1百万件 B.2百万件
C.3百万件 D.4百万件
C [y′=-3x2+27=-3(x+3)(x-3),
当0<x<3时,y′>0;当x>3时,y′<0.
故当x=3时,该商品的年利润最大.]
3.(2019·河南南阳月考)已知函数f(x)=eq \f(1,3)x3-eq \f(1,2)ax2+x在区间eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),3))上既有极大值又有极小值,则实数a的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.[2,+∞)
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2,\f(5,2))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2,\f(10,3)))
C [函数f(x)=eq \f(1,3)x3-eq \f(1,2)ax2+x,求导f′(x)=x2-ax+1,由f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),3))上既有极大值又有极小值,则f′(x)=0在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),3))内应有两个不同实数根.eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(f′\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))>0,,f′?3?>0,,\f(1,2)<\f(1,a)<3,,f′\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,a)))<0))解得2<a<eq \f(5,2),实数a的取值范围eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2,\f(5,2))).]
4.(2019·福建漳州月考)已知函数f(x)=ln x-ax存在极大值0,则a的值为( )
A.1 B.2
C.e D.eq \f(1,e)
D [∵f′(x)=eq \f(1,x)-a,x>0,当a≤0时,f′(x)=eq \f(1,x)-a>0恒成立,函数f(x)单调递增,不存在最大值;当a>0时,令f′(x)=eq \f(1,x)-a=0,解得x=eq \f(1,a);当0<x<eq \f(1,a)时,f′(x)>0,函数单调递增,当x>eq \f(1,a)时,f′(x)<0,函数单调递减,∴f(x)max=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,a)))=ln eq \f(1,a)-1=0,解得a=eq \f(1,e).]
5.(2019·河北三市联考)若函数f(x)=eq \f(1,3)x3-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(b,2)))x2+2bx在区间[-3,1]上不是单调函数,则函数f(x)在R上的极小值为( )
A.2b-eq \f(4,3) B.eq \f(3,2)b-eq \f(2,3)
C.0 D.b2-eq \f(1,6)b3
A [f′(x)=x2-(2+b)x+2b=(x-b)(x-2),
∵函数f(x)在区间[-3,1]上不是单调函数,
∴-3<b<1,则由f′(x)>0,得x<b或x>2,由f′(x)<0,得b<x<2,∴函数f(x)的极小值为f(2)=2b-eq \f(4,3).]
6.(2019·河北沧州模拟)若函数f(x)=x3-2cx2+x有极值点,则实数c的取值范围为__________.
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(\r(3),2)))∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),2),+∞)) [f′(x)=3x2-4cx+1,由f′(x)=0有两个不同的根,可得Δ=(-4c)2-12>0,∴c>eq \f(\r(3),2)或c<-eq \f(\r(3),2).]
7.设x1,x2是函数f(x)=x3-2ax2+a2x的两个极值点,若x1<2<x2,则实
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