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§3.5導數與函數的最值課標要求1.理解函數最值與極值的關系.2.掌握利用導數研究函數最值的方法.3.會用導數研究生活中的最優化問題.1.函數f(x)在區間[a,b]上有最值的條件如果在區間[a,b]上函數y=f(x)的圖象是一條連續不斷的曲線,那么它必有最大值和最小值.2.求y=f(x)在區間[a,b]上的最大(小)值的步驟(1)求函數y=f(x)在區間(a,b)內的.
(2)將函數y=f(x)的各極值與端點處的函數值比較,其中最大的一個是最大值,最小的一個是最小值.
1.判斷下列結論是否正確.(請在括號中打“√”或“×”)(1)連續函數f(x)在區間[a,b]上一定存在最值.()(2)函數f(x)在區間(a,b)上不存在最值.()(3)函數的極大值不一定是最大值,但一定不是最小值.()(4)有極值的函數一定有最值,但有最值的函數不一定有極值.()2.函數f(x)=x3-3x+1在區間[-3,0]上的最大值、最小值分別是()A.1,-1 B.1,-17C.3,-17 D.9,193.函數y=lnxA.e-1 B.eC.e2 D.104.函數f(x)=x3-x2-x+a在區間[0,2]上的最大值是3,則a的值為.
解題時靈活應用以下幾個關鍵點(1)求最值時,應注意極值點和所給區間的關系,關系不確定時,需要分類討論,不可想當然認為極值就是最值.(2)對于一般函數而言,函數的最值必在下列各點中取得:導數為零的點、導數不存在的點、端點.題型一利用導數求函數的最值例1已知函數f(x)=(x-1)ex-12ax2(1)若a=e,求f(x)在[0,2]上的最值;(2)若a>0,求函數f(x)在[1,2]上的最小值.思維升華求含有參數的函數的最值,需先求函數的定義域、導函數,通過對參數分類討論,判斷函數的單調性,從而得到函數f(x)的最值.跟蹤訓練1已知函數f(x)=x?ax-lnx(a∈R),求f題型二已知函數的最值求參數例2(2024·淮安模擬)已知函數f(x)=x2-(2a+1)x+alnx,a∈R.若f(x)在[1,e]上的最小值為-2a,求a的取值范圍.思維升華含參數最值問題,關鍵是先討論函數的單調性,利用單調性畫出草圖,借助函數圖象,分類討論最值問題,由最值求參數的值時,要注意檢驗所求的值是否滿足分類討論的條件.跟蹤訓練2已知函數f(x)=xlnx-(a+1)x+1(a>0),若f(x)在1,e上的值域為1?2e,?2,求實數a的值.題型三生活中的優化問題例3我國是一個人口大國,產糧、儲糧是關系國計民生的大事.現某儲糧機構擬在長100米,寬80米的長方形地面建立兩座完全相同的糧倉(設計要求:頂部為圓錐形,底部為圓柱形,圓錐高與底面直徑之比為1∶10,糧倉高為50米,兩座糧倉連體緊靠矩形一邊),已知稻谷容重為600千克每立方米,糧倉厚度忽略不計,估算兩個糧倉最多能儲存稻谷(π取近似值3)()A.105000噸 B.68160噸C.157000噸 D.146500噸思維升華解決最優化問題,應從以下幾個方面入手(1)設出變量,找出函數關系式,確定定義域.(2)在實際應用問題中,若函數f(x)在定義域內只有一個極值點,則它就是最值點.跟蹤訓練3(2025·寧德模擬)為響應國家“鄉村振興”政策,某村在對口幫扶單位的支持下擬建一個生產農機產品的小型加工廠.經過市場調研,生產該農機產品當年需投入固定成本10萬元,每年需另投入流動成本c(x)(單位:萬元)與lnx10成正比(其中x(單位:臺)表示產量),并知當生產20臺該農機產品時,需要流動成本0.7萬元,每件產品的售價p(x)(單位:萬元)與產量x(單位:臺)的函數關系為p(x)=-x100+10x+5150(其中x≥10).若生產的產品當年能全部售完,則該工廠的最大年利潤為萬元.(參考數據:取ln2為0.7,ln3為1.1
答案精析落實主干知識2.(1)極值(2)f(a),f(b)自主診斷1.(1)√(2)×(3)√(4)×2.C[f
'(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),令f
'(x)>0,得x>1或x<-1,令f
'(x)<0,得-1<x<1,故f(x)在x=-1處取得極大值,在x=1處取得極小值,且f(-1)=-1+3+1=3,f(-3)=-27+9+1=-17,f(0)=1,所以函數f(x)=x3-3x+1在區間[-3,0]上的最大值、最小值分別是3,-17.]3.A[由題意得函數定義域為(0,+∞),令y'=1?lnxx2=0當x>e時,y'<0;當0<x<e時,y'>0,所以函數在x=e處取得極大值為e-1,因為在定義域內只有一個極值,所以ymax=e-1.]4.1解析由題意可知,f
'(x)=3x2-2x-1,令f
'(x)=0,解得x=1或x=-13(舍去)當0≤x<1時,f
'(x)<0;當1<x≤2時,f'(x)>0,所以函數f(x)在[0,1]上單調遞減,在(1,2]上單調遞增.又f(0)=a,f(1)=a-1,f(2)=a+2,則f(2)最大,所以當x=2時,函數f(x)在區間[0,2]上的最大值為f(2)=a+2=3,解得a=1.探究核心題型例1解函數f(x)=(x-1)ex-12ax2求導得f'(x)=xex-ax=x(ex-a).(1)∵a=e,∴f(x)=(x-1)ex-12ex2f'(x)=x(ex-e),當x∈[0,2]時,令f'(x)=0,得x=1(舍去x=0),∵f(1)=-12ef(0)=-1,f(2)=e2-2e,∴f(x)min=f(1)=-12ef(x)max=f(2)=e2-2e.(2)若a>0,則①當lna≥2,即a≥e2時,ex-a≤0,f'(x)≤0,函數f(x)在[1,2]上單調遞減,因此函數f(x)在[1,2]上的最小值為f(2)=e2-2a;②當1<lna<2,即e<a<e2時,函數f(x)在[1,lna)上單調遞減,在(lna,2]上單調遞增,因此函數f(x)的最小值為f(lna)=a(lna-1)-12a(lna)2③當lna≤1,即0<a≤e時,ex-a≥0,f'(x)≥0,函數f(x)在[1,2]上單調遞增,因此函數f(x)在[1,2]上的最小值為f(1)=-12a綜上,當a≥e2時,f(x)在[1,2]上的最小值為e2-2a;當e<a<e2時,f(x)在[1,2]上的最小值為a(lna-1)-12a(lna)2當0<a≤e時,f(x)在[1,2]上的最小值為-12a跟蹤訓練1解函數f(x)=x?ax-lnx(a∈R)的定義域為(0,則f'(x)=ax2-當a≤0時,對任意的x>0,f'(x)<0恒成立,此時函數f(x)的單調遞減區間為(0,+∞),所以f(x)在(0,e]上單調遞減,故f(x)在(0,e]上無最大值.當a>0時,由f'(x)>0,可得0<x<a,由f'(x)<0,可得x>a.此時,函數f(x)的單調遞增區間為(0,a),單調遞減區間為(a,+∞).當a≥e時,函數f(x)在(0,e]上單調遞增,所以f(x)max=f(e)=-ae當0<a<e時,函數f(x)在(0,a)上單調遞增,在(a,e]上單調遞減,所以f(x)max=f(a)=-lna.綜上,當a≤0時,f(x)在(0,e]上無最大值;當0<a<e時,f(x)在(0,e]上的最大值為-lna;當a≥e時,f(x)在(0,e]上的最大值為-ae例2解函數f(x)的定義域為(0,+∞),f'(x)=2x-(2a+1)+a=2=(2x①當a≤1時,x∈[1,e],f'(x)>0,所以f(x)在[1,e]上單調遞增,f(x)的最小值為f(1)=-2a,滿足題意;②當1<a<e時,令f'(x)>0,則x>a或0<x<12令f'(x)<0,則12<x<a所以f(x)在[1,a]上單調遞減,在[a,e]上單調遞增,此時,f(x)的最小值為f(a)<f(1)=-2a,不滿足題意;③當a≥e時,x∈[1,e],f'(x)<0,所以f(x)在[1,e]上單調遞減,f(x)的最小值為f(e)<f(1)=-2a,不滿足題意.綜上可知,實數a的取值范圍是(-∞,1].跟蹤訓練2解f(x)的定義域為(0,+∞),f'(x)=lnx+x·1x-(a+1)=lnx-a當0<x<ea時,f'(x)<0,當x>ea時,f'(x)>0,所以f(x)在(0,ea)上單調遞減,在(ea,+∞)上單調遞增.因為a>0,則ea>1,當ea≤e,即0<a≤1時,則f(x)min=f(ea)=ealnea-(a+1)ea+1=1-ea=1-2e,解得a=1+ln2(舍去);當ea>e,即a>1時,f(x)在[1,e]上單調遞減,所以f(1)=-a=-2,f(e)=1-ae=1-2e,解得a=2,符合題意.綜上所述,a=2.例3A[由于糧倉高50米,頂部為圓錐形,底部為圓柱形,圓錐高與底面直徑之比為1∶10,設糧倉頂部圓錐形的高為x米,底面直徑為10x米,圓柱的高為(50-x)米,兩座糧倉總的容積為V(x)=2π(5=100π3x2(75-x)若靠矩形長邊建造,則20所以0<x≤5;若靠矩形寬邊建造,則20所以0<x≤4.因為V'(x)=100π(50x-x2),當0<x≤5時,V'(x)>0,V(x)在(0,5]上單調遞增,所以當x=5時,V(x)取得最大值175000π3兩個糧倉最多能儲存稻谷175000π3×0.6≈105000(噸).跟蹤訓練324.4解析記當年銷售該產品x臺獲得的利潤為f(x)(單位:萬元).依題設,c(x)=klnx10,k>0當生產20臺該農機產品時,需要流動成本0.7萬元得,0.7=kln2010,可得k=1,∴c(x)=lnx∴f(x)=p(x)x-c(x)-10=?x100+10x=-1100x2+5150x-lnx+ln10(x≥10∴f'(x)=-150x+=-(x∵x≥10,∴當x∈[10,50)時,f'(x)>0,f(x)單調遞增,當x∈(50,+∞)時,f'(x)<0,f(x)單調遞減,∴當x=50時,f(x)取得極大值也是最大值,f(50)=-1100×502+5150×50-ln50+ln∴當年產量為50臺時,利潤f(x)最大,最大利潤是24.4萬元.
3.5導數與函數的最值課標要求1.理解函數最值與極值的關系.2.掌握利用導數研究函數最值的方法.3.會用導數研究生活中的最優化問題.1.函數f(x)在區間[a,b]上有最值的條件如果在區間[a,b]上函數y=f(x)的圖象是一條連續不斷的曲線,那么它必有最大值和最小值.2.求y=f(x)在區間[a,b]上的最大(小)值的步驟(1)求函數y=f(x)在區間(a,b)內的極值.(2)將函數y=f(x)的各極值與端點處的函數值f(a),f(b)比較,其中最大的一個是最大值,最小的一個是最小值.1.判斷下列結論是否正確.(請在括號中打“√”或“×”)(1)連續函數f(x)在區間[a,b]上一定存在最值.(√)(2)函數f(x)在區間(a,b)上不存在最值.(×)(3)函數的極大值不一定是最大值,但一定不是最小值.(√)(4)有極值的函數一定有最值,但有最值的函數不一定有極值.(×)2.函數f(x)=x3-3x+1在區間[-3,0]上的最大值、最小值分別是()A.1,-1 B.1,-17C.3,-17 D.9,19答案C解析f'(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),令f'(x)>0,得x>1或x<-1,令f'(x)<0,得-1<x<1,故f(x)在x=-1處取得極大值,在x=1處取得極小值,且f(-1)=-1+3+1=3,f(-3)=-27+9+1=-17,f(0)=1,所以函數f(x)=x3-3x+1在區間[-3,0]上的最大值、最小值分別是3,-17.3.函數y=lnxx的最大值為(A.e-1 B.e C.e2 D.10答案A解析由題意得函數定義域為(0,+∞),令y'=1?lnxx2=0?當x>e時,y'<0;當0<x<e時,y'>0,所以函數在x=e處取得極大值為e-1,因為在定義域內只有一個極值,所以ymax=e-1.4.函數f(x)=x3-x2-x+a在區間[0,2]上的最大值是3,則a的值為.
答案1解析由題意可知,f'(x)=3x2-2x-1,令f'(x)=0,解得x=1或x=-13(舍去)當0≤x<1時,f'(x)<0;當1<x≤2時,f'(x)>0,所以函數f(x)在[0,1]上單調遞減,在(1,2]上單調遞增.又f(0)=a,f(1)=a-1,f(2)=a+2,則f(2)最大,所以當x=2時,函數f(x)在區間[0,2]上的最大值為f(2)=a+2=3,解得a=1.解題時靈活應用以下幾個關鍵點(1)求最值時,應注意極值點和所給區間的關系,關系不確定時,需要分類討論,不可想當然認為極值就是最值.(2)對于一般函數而言,函數的最值必在下列各點中取得:導數為零的點、導數不存在的點、端點.題型一利用導數求函數的最值例1已知函數f(x)=(x-1)ex-12ax2(1)若a=e,求f(x)在[0,2]上的最值;(2)若a>0,求函數f(x)在[1,2]上的最小值.解函數f(x)=(x-1)ex-12ax2求導得f'(x)=xex-ax=x(ex-a).(1)∵a=e,∴f(x)=(x-1)ex-12ex2,f'(x)=x(ex-e當x∈[0,2]時,令f'(x)=0,得x=1(舍去x=0),∵f(1)=-12ef(0)=-1,f(2)=e2-2e,∴f(x)min=f(1)=-12ef(x)max=f(2)=e2-2e.(2)若a>0,則①當lna≥2,即a≥e2時,ex-a≤0,f'(x)≤0,函數f(x)在[1,2]上單調遞減,因此函數f(x)在[1,2]上的最小值為f(2)=e2-2a;②當1<lna<2,即e<a<e2時,函數f(x)在[1,lna)上單調遞減,在(lna,2]上單調遞增,因此函數f(x)的最小值為f(lna)=a(lna-1)-12a(lna)2③當lna≤1,即0<a≤e時,ex-a≥0,f'(x)≥0,函數f(x)在[1,2]上單調遞增,因此函數f(x)在[1,2]上的最小值為f(1)=-12綜上,當a≥e2時,f(x)在[1,2]上的最小值為e2-2a;當e<a<e2時,f(x)在[1,2]上的最小值為a(lna-1)-12a(lna)2當0<a≤e時,f(x)在[1,2]上的最小值為-12思維升華求含有參數的函數的最值,需先求函數的定義域、導函數,通過對參數分類討論,判斷函數的單調性,從而得到函數f(x)的最值.跟蹤訓練1已知函數f(x)=x?ax-lnx(a∈R),求f(x)在(0,解函數f(x)=x?ax-lnx(a∈R)的定義域為(0,則f'(x)=ax2-1x當a≤0時,對任意的x>0,f'(x)<0恒成立,此時函數f(x)的單調遞減區間為(0,+∞),所以f(x)在(0,e]上單調遞減,故f(x)在(0,e]上無最大值.當a>0時,由f'(x)>0,可得0<x<a,由f'(x)<0,可得x>a.此時,函數f(x)的單調遞增區間為(0,a),單調遞減區間為(a,+∞).當a≥e時,函數f(x)在(0,e]上單調遞增,所以f(x)max=f(e)=-ae當0<a<e時,函數f(x)在(0,a)上單調遞增,在(a,e]上單調遞減,所以f(x)max=f(a)=-lna.綜上,當a≤0時,f(x)在(0,e]上無最大值;當0<a<e時,f(x)在(0,e]上的最大值為-lna;當a≥e時,f(x)在(0,e]上的最大值為-ae題型二已知函數的最值求參數例2(2024·淮安模擬)已知函數f(x)=x2-(2a+1)x+alnx,a∈R.若f(x)在[1,e]上的最小值為-2a,求a的取值范圍.解函數f(x)的定義域為(0,+∞),f'(x)=2x-(2a+1)+ax=2x2①當a≤1時,x∈[1,e],f'(x)>0,所以f(x)在[1,e]上單調遞增,f(x)的最小值為f(1)=-2a,滿足題意;②當1<a<e時,令f'(x)>0,則x>a或0<x<12令f'(x)<0,則12<x<a所以f(x)在[1,a]上單調遞減,在[a,e]上單調遞增,此時,f(x)的最小值為f(a)<f(1)=-2a,不滿足題意;③當a≥e時,x∈[1,e],f'(x)<0,所以f(x)在[1,e]上單調遞減,f(x)的最小值為f(e)<f(1)=-2a,不滿足題意.綜上可知,實數a的取值范圍是(-∞,1].思維升華含參數最值問題,關鍵是先討論函數的單調性,利用單調性畫出草圖,借助函數圖象,分類討論最值問題,由最值求參數的值時,要注意檢驗所求的值是否滿足分類討論的條件.跟蹤訓練2已知函數f(x)=xlnx-(a+1)x+1(a>0),若f(x)在1,e上的值域為1?2e,?2,求實數a的值.解f(x)的定義域為(0,+∞),f'(x)=lnx+x·1x-(a+1)=lnx-a當0<x<ea時,f'(x)<0,當x>ea時,f'(x)>0,所以f(x)在(0,ea)上單調遞減,在(ea,+∞)上單調遞增.因為a>0,則ea>1,當ea≤e,即0<a≤1時,則f(x)min=f(ea)=ealnea-(a+1)ea+1=1-ea=1-2e,解得a=1+ln2(舍去);當ea>e,即a>1時,f(x)在[1,e]上單調遞減,所以f(1)=-a=-2,f(e)=1-ae=1-2e,解得a=2,符合題意.綜上所述,a=2.題型三生活中的優化問題例3我國是一個人口大國,產糧、儲糧是關系國計民生的大事.現某儲糧機構擬在長100米,寬80米的長方形地面建立兩座完全相同的糧倉(設計要求:頂部為圓錐形,底部為圓柱形,圓錐高與底面直徑之比為1∶10,糧倉高為50米,兩座糧倉連體緊靠矩形一邊),已知稻谷容重為600千克每立方米,糧倉厚度忽略不計,估算兩個糧倉最多能儲存稻谷(π取近似值3)()A.105000噸 B.68160噸C.157000噸 D.146500噸答案A解析由于糧倉高50米,頂部為圓錐形,底部為圓柱形,圓錐高與底面直徑之比為1∶10,設糧倉頂部圓錐形的高為x米,底面直徑為10x米,圓柱的高為(50-x)米,兩座糧倉總的容積為V(x)=2π(5=100π3x2(75-x)若靠矩形長邊建造,則20所以0<x≤5;若靠矩形寬邊建造,則20所以0<x≤4.因為V'(x)=100π(50x-x2),當0<x≤5時,V'(x)>0,V(x)在(0,5]上單調遞增,所以當x=5時,V(x)取得最大值175000π3兩個糧倉最多能儲存稻谷175000π3×0.6≈105000(噸)思維升華解決最優化問題,應從以下幾個方面入手(1)設出變量,找出函數關系式,確定定義域.(2)在實際應用問題中,若函數f(x)在定義域內只有一個極值點,則它就是最值點.跟蹤訓練3(2025·寧德模擬)為響應國家“鄉村振興”政策,某村在對口幫扶單位的支持下擬建一個生產農機產品的小型加工廠.經過市場調研,生產該農機產品當年需投入固定成本10萬元,每年需另投入流動成本c(x)(單位:萬元)與lnx10成正比(其中x(單位:臺)表示產量),并知當生產20臺該農機產品時,需要流動成本0.7萬元,每件產品的售價p(x)(單位:萬元)與產量x(單位:臺)的函數關系為p(x)=-x100+10x+5150(其中x≥10).若生產的產品當年能全部售完,則該工廠的最大年利潤為萬元.(參考數據:取ln2為0.7,ln3為1.1,ln5為答案24.4解析記當年銷售該產品x臺獲得的利潤為f(x)(單位:萬元).依題設,c(x)=klnx10,k>0當生產20臺該農機產品時,需要流動成本0.7萬元得,0.7=kln2010,可得k=1,∴c(x)=lnx∴f(x)=p(x)x-c(x)-10=?x100+10x=-1100x2+5150x-lnx+ln10(x≥10∴f'(x)=-150x+5150-1x∵x≥10,∴當x∈[10,50)時,f'(x)>0,f(x)單調遞增,當x∈(50,+∞)時,f'(x)<0,f(x)單調遞減,∴當x=50時,f(x)取得極大值也是最大值,f(50)=-1100×502+5150×50-ln50+ln10=24.∴當年產量為50臺時,利潤f(x)最大,最大利潤是24.4萬元.課時精練(分值:80分)一、單項選擇題(每小題5分,共20分)1.已知函數f(x)=-x+2sinx,x∈[0,π],則函數f(x)的最大值為()A.0 B.2-πC.3-π3 D.3-答案C解析f(x)=-x+2sinx,x∈[0,π],∴f'(x)=-1+2cosx,令f'(x)=0,得x=π3∴fπ3=3-π又f(0)=0,f(π)=-π,∴f(x)max=fπ3=3-π2.函數f(x)=(3x-1)e2x的最小值為()A.-3e?43 B.-32e答案B解析由f(x)=(3x-1)e2x,得f'(x)=6x+1e2令f'(x)<0,得x<-16;令f'(x)>0,得x>-16,所以函數f(x)在?∞所以f(x)=(3x-1)e2x的最小值為f?16=?13.已知函數f(x)=lnx+ax在(0,1)上有最大值,則a的取值范圍是()A.(0,+∞) B.(0,1)C.(-∞,-1) D.(-1,0)答案C解析因為f'(x)=1x+a,x>0所以當a≥0時,f'(x)>0恒成立,故f(x)在(0,+∞)上單調遞增,不存在最大值;當a<0時,令f'(x)=0,得x=-1a所以當x∈0,?1a時,f'(x)>0,函數f(x)單調遞增,當x∈?1a,+∞時,f'(x)<0,函數f(x)單調遞減,所以f(x所以0<-1a<1,解得a<-14.某海上油田A到海岸線(近似直線)的垂直距離為10海里,垂足為B,海岸線上距離B處100海里有一原油廠C,現計劃在BC之間建一石油管道中轉站M.已知海上修建石油管道的單位長度費用是陸地上的3倍,要使從油田A處到原油廠C修建管道的費用最低,則中轉站M到B處的距離應為()A.52海里 B.522C.32海里 D.102海里答案B解析設BM=x(0<x<100),并設陸地上修建石油管道的單位長度費用為1,則AM=100+x2,MC=100-所以總費用為f(x)=3100+x2+100-x(0<x<100),則f'(x)=3令f'(x)>0,則522<x即f(x)在52令f'(x)<0,則0<x<52即f(x)在0,5所以當x=522時,f(x二、多項選擇題(每小題6分,共12分)5.已知定義在R上的函數f(x),其導函數f'(x)的大致圖象如圖所示,則下列敘述正確的是()A.f(a)<f(b)<f(c)B.函數f(x)在x=c處取得最大值,在x=e處取得最小值C.函數f(x)在x=c處取得極大值,在x=e處取得極小值D.函數f(x)的最小值為f(d)答案AC解析由題圖可知,當x≤c時,f'(x)≥0,所以函數f(x)在(-∞,c]上單調遞增,又a<b<c,所以f(a)<f(b)<f(c),故A正確;因為f'(c)=0,f'(e)=0,且當x<c時,f'(x)>0;當c<x<e時,f'(x)<0;當x>e時,f'(x)>0.所以函數f(x)在x=c處取得極大值,但不一定取得最大值,在x=e處取得極小值,但不一定是最小值,故B不正確,C正確;由題圖可知,當d≤x≤e時,f'(x)≤0,所以函數f(x)在[d,e]上單調遞減,從而f(d)>f(e),故D不正確.6.(2025·莆田模擬)已知函數f(x)=(x2-3x+1)ex,則下列說法中正確的是()A.f(x)在R上有兩個極值點B.f(x)無最大值、無最小值C.f(x)有最小值、無最大值D.函數f(x)在R上有三個零點答案AC解析∵f(x)的定義域為R,f'(x)=(x2-x-2)ex=(x-2)(x+1)ex,∴當x∈(-∞,-1)∪(2,+∞)時,f'(x)>0;當x∈(-1,2)時,f'(x)<0,∴f(x)在(-∞,-1),(2,+∞)上單調遞增,在(-1,2)上單調遞減,∴f(x)的極大值為f(-1)=5e,極小值為f(2)=-e2當x<0時,x2-3x+1>0,ex>0,∴f(x)>0在(-∞,0)上恒成立,可作出f(x)的圖象如圖所示,對于A,f(x)的極大值點為-1,極小值點為2,A正確;對于B,C,f(-1)不是f(x)的最大值,f(2)是f(x)的最小值,B錯誤,C正確;對于D,由圖象可知,f(x)在R上有且僅有兩個零點,D錯誤.三、填空題(每小題5分,共10分)7.已知函數y=(x+a)ex的最小值為-1,則實數a=.
答案-1解析y'=(x+a+1)ex,當x∈(-∞,-a-1)時,y'<0,函數單調遞減,當x∈(-a-1,+∞)時,y'>0,函數單調遞增,故當x=-a-1時,函數取得極小值,也是最小值,為-e-a-1,故-e-a-1=-1,所以a=-1.8.(2024·雅安模擬)已知f(x)=lnx,g(x)=x,若f(m)=g(n),則m-n的最小值為.
答案1解析由題設f(m)=g(n)=t,則lnm=n=t,得m=et,n=t,則m-n=et-t,設h(x)=ex-x,h'(x)=ex-1,令h'(x)=0,得x=0,當x∈(-∞,0)時,h'(x)<0,h(x)單調遞減,當x∈(0,+∞)時,h'(x)>0,h(x)單調遞增,所以當x=0時,函數取得最小值,h(0)=1,所以m-n的最小值為1.四、解答題(共28分)9.(13分)小王大學畢業后決定利用所學專業進行自主創業,生產某小型電子產品.經過市場調研,生產該小型電子產品需投入年固定成本2萬元,當年產量為x萬件時,需另投入流動成本W(x)萬元.已知在年產量不足4萬件時,W(x)=13x3+2x,在年產量不小于4萬件時,W(x)=7x+64x-27.每件產品售價6元.(1)寫出年利潤P(x)(單位:萬元)關于年產量x(單位:萬件)的函數解析式;(年利潤=年銷售收入-年固定成本-流動成本)(6分)(2)年產量為多少萬件時,小王在這一產品的生產中所獲年利潤最大?最大年利潤是多少?(7分)解(1)由題意,當0<x<4時,P(x)=6x-2-13x3+2x=-13當x≥4時,P(x)=6x-2-7x+64x?27所以P(x)=?(2)當0<x<4時,P'(x)=-x2+4,令P'(x)=0,解得x=2.易得P(x)在(0,2)上單調遞增,在(2,4)上單調遞減,所以當0<x<4時,P(x)max=P(2)=103當x≥4時,P(x)=25-x+64x≤25-2x·64x=9,當且僅當x=64綜上,當年產量為8萬件時,所獲年利潤最大,最大年利潤是9萬元.
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