资源简介 第6节 导数与函数的极值课标要求 1.借助函数图象,了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件. 2.会用导数求函数的极大值、极小值. 3.会利用极值求参数.1.函数的极小值函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f'(a)=0;而且在点x=a附近的左侧f'(x)<0,右侧f'(x)>0.则a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.2.函数的极大值函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f'(b)=0;而且在点x=b附近的左侧f'(x)>0,右侧f'(x)<0.则b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.3.极小值点、极大值点统称为极值点,极小值和极大值统称为极值.1.对于可导函数f(x),f'(x)=0是f(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件,例如,f(x)=x3,f'(x)=3x2,f'(0)=0,但x=0不是f(x)=x3的极值点.2.极值点不是点,而是一个实数,极大值与极小值没有必然联系,极小值可能比极大值还大.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)函数可能没有极值,也可能不止一个.( )(2)单调函数没有极值.( )(3)极值点出现在区间的内部,端点不能是极值点.( )(4)极大值一定大于极小值.( )答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×2.(人教B选修三P100练习AT1改编)如图是f(x)的导函数f'(x)的图象,则f(x)的极小值点的个数为( ) A.1 B.2C.3 D.4答案 A解析 由题意知在x=-1处f'(-1)=0,且其两侧导数值符号左负右正.3.(人教A选修二P91例5改编)函数f(x)=x3-4x+4的极大值为 ,极小值为 . 答案 -解析 因为f(x)=x3-4x+4,所以f'(x)=x2-4=(x+2)(x-2),由f'(x)>0,得x<-2或x>2,由f'(x)<0,得-2故f(x)在(-∞,-2),(2,+∞)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,故f(x)的极大值为f(-2)=,极小值为f(2)=-.4.(人教A选修二P104T9改编)函数f(x)=x(x-c)2有极值,则实数c的取值范围是 . 答案 (-∞,0)∪(0,+∞)解析 f'(x)=(x-c)2+2x(x-c)=3x2-4cx+c2.由题意知f'(x)有变号零点,∴Δ=16c2-12c2=4c2>0,解得c≠0,即c∈(-∞,0)∪(0,+∞).考点一 根据函数图象判断极值例1 (多选)已知f'(x)为函数f(x)的导函数,若函数y=f'(x)-1的大致图象如图所示,则( )A.f(x)有3个极值点B.x=-4是f(x)的极大值点C.x=0是f(x)的极大值点D.f(x)在(0,4)上单调递减答案 AB解析 根据函数y=f'(x)-1的图象可知,在区间(-∞, -4),(0,4),f'(x)>0,f(x)单调递增;在区间(-4,0),(4,+∞),f'(x)<0,f(x)单调递减.所以f(x)有3个极值点,x=-4是f(x)的极大值点,f(x)在(0,4)上单调递增,x=0是f(x)的极小值点,所以A,B正确.感悟提升 由函数y=f(x)的导函数图象判断函数y=f(x)的极值,要抓住两点:(1)由y=f'(x)的图象与x轴的交点,可得函数y=f(x)的可能极值点;(2)由导函数y=f'(x)的图象可以看出y=f'(x)的值的正负,从而可得函数y=f(x)的单调性.两者结合可得极值点.训练1 (多选)设函数f(x)在R上可导,其导函数为f'(x),且函数g(x)=xf'(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )A.f(x)有两个极值点B.f(0)为f(x)的极大值C.f(x)有两个极小值点D.f(-1)为f(x)的极小值答案 BC解析 根据g(x)=xf'(x)的图象,可得当x<-2时,g(x)=xf'(x)>0,可得f'(x)<0,即f(x)单调递减,当-2可得f'(x)>0,即f(x)单调递增,当0可得f'(x)<0,即f(x)单调递减,当x>1时,g(x)=xf'(x)>0,可得f'(x)>0,即f(x)单调递增,因此f(x)在x=-2和x=1处取得极小值,在x=0处取得极大值,共3个极值点,A错误,C正确;f(0)为f(x)的极大值,B正确;f(-1)不是f(x)的极小值,D错误.考点二 求已知函数的极值例2 (2026·苏州模拟节选)已知函数h(x)=aln x-x2-(a-2)x,求h(x)的极值.解 易知h(x)的定义域为(0,+∞),求导得h'(x)=-2x-(a-2)=-,令h'(x)=0,解得x=1或x=-,①当a≥0时,由h'(x)>0,得0由h'(x)<0,得x>1,因此函数h(x)有极大值h(1)=1-a,没有极小值;②当0<-<1,即-20,得-由h'(x)<0,得01,因此函数h(x)有极小值h=aln-a,极大值h(1)=1-a;③当-=1,即a=-2时,h'(x)≤0,因此函数h(x)没有极值;④当->1,即a<-2时,由h'(x)>0,得1由h'(x)<0,得0-,因此函数h(x)有极小值h(1)=1-a,极大值h=aln-a,综上,当a≥0时,函数h(x)有极大值h(1)=1-a,没有极小值;当-2当a=-2时,函数h(x)没有极值;当a<-2时,函数h(x)有极小值h(1)=1-a,极大值h=aln-a.感悟提升 运用导数求函数f(x)极值的一般步骤:(1)确定函数f(x)的定义域;(2)求导函数f'(x);(3)解方程f'(x)=0,求出导函数在定义域内的所有根;(4)检验f'(x)在f'(x)=0的根x0左右两侧值的符号;(5)求出极值.训练2 (1)(2026·深圳质检)已知函数f(x)=x2ln x,则下列结论正确的是( )A.f(x)在x=处取得极大值-B.f(x)在x=处取得极大值C.f(x)在x=处取得极小值-D.f(x)在x=处取得极小值答案 C解析 f'(x)=2xln x+x=x(2ln x+1),且x∈(0,+∞).令f'(x)=0,得x=,所以x∈时,f'(x)<0,f(x)单调递减,x∈时,f'(x)>0,f(x)单调递增.所以f(x)在x=处取得极小值fln =-.故选C.(2)(2026·青岛模拟节选)已知函数f(x)=e2x+ex-ax,讨论f(x)极值点的个数.解 函数f(x)的定义域为R,由题意知,f'(x)=2e2x+ex-a,当a≤0时,f'(x)>0,所以f(x)在R上单调递增,即f(x)极值点的个数为0;当a>0时,令f'(x)=0,t=ex>0,可得2t2+t-a=0,易知Δ=1+8a>0,故解关于t的方程2t2+t-a=0得,t1=<0(舍去),t2=>0,即ex=t2,则x=ln t2,所以当x>ln t2时,f'(x)>0,当x所以f(x)在(ln t2,+∞)上单调递增,在(-∞,ln t2)上单调递减,即f(x)极值点的个数为1.综上,当a≤0时,f(x)极值点的个数为0;当a>0时,f(x)极值点的个数为1.考点三 由函数的极值求参数例3 (2025·上海卷)已知f(x)=x2-(m+2)x+mln x,m∈R.(1)若f(1)=0,求不等式f(x)≤x2-1的解集;(2)若函数y=f(x)满足在(0,+∞)上存在极大值,求m的取值范围.解 (1)由题设条件可得,f(1)=1-(m+2)=0,解得m=-1,此时f(x)=x2-x-ln x.由f(x)≤x2-1,可得ln x+x-1≥0,令g(x)=ln x+x-1(x>0),则g'(x)=+1>0在(0,+∞)上恒成立,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,易知g(1)=0,所以要使g(x) ≥0,即g(x)≥g(1),可得x≥1.综上,不等式f(x)≤x2-1的解集为[1,+∞).(2)f'(x)=.令f'(x)=0,得x=1或.①当>1,即m>2时,由f'(x)>0,得0;由f'(x)<0,得1故f(x)在(0,1),上单调递增,在上单调递减,此时f(x)在x=1处取得极大值.②当0<<1,即0由f'(x)>0,得01;由f'(x)<0,得故f(x)在,(1,+∞)上单调递增,在上单调递减,此时f(x)在x=处取得极大值.③当=1,即m=2时,f'(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,即f(x)在(0,+∞)上单调递增,此时函数f(x)在(0,+∞)上无极大值.④当≤0,即m≤0时,由f'(x)<0,得0由f'(x)>0,得x>1.故f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,此时f(x)在x=1处取得极小值,无极大值.综上可知,m的取值范围为(0,2)∪(2,+∞).感悟提升 1.已知函数极值确定函数解析式中的参数时,要根据极值点的导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解,求解后要检验.2.判断极值点的个数,转化为导数的根的个数.训练3 (2026·汕头模拟)设a∈R,若函数f(x)=x3-x2+x+2在(1,2)内存在极值点,则a的取值范围是 . 答案 解析 由题意可得f'(x)=2x2-ax+1,若函数f(x)在(1,2)内存在极值点.则f'(x)在(1,2)内有变号零点,即ax=2x2+1在(1,2)上有解,a=2x+在(1,2)上有解,等价于直线y=a与y=2x+在(1,2)内的图象有交点,因为y=2x+在(1,2)上单调递增,所以y=2x+∈,所以a∈.一、单选题1.设函数f(x)在R上可导,其导函数为f'(x),且函数y=(1-x)f'(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)B.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(1)C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2)D.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2)答案 D解析 由题图可知,当x<-2时,f'(x)>0;当-2当1当x>2时,f'(x)>0.由此可以得到函数f(x)在x=-2处取得极大值,在x=2处取得极小值.2.函数f(x)=x3+x2-3x-1的极小值点是( )A.1 B.C.-3 D.(-3,8)答案 A解析 f'(x)=x2+2x-3,由x2+2x-3=0,得x=-3或x=1,所以函数f(x)=x3+x2-3x-1在(-∞,-3)和(1,+∞)上单调递增,在(-3,1)上单调递减,故f(x)在x=1处有极小值,极小值点为1.3.函数f(x)=(x-ln x)(ln x-2)的极小值和极大值分别为( )A.1-e,-(2-ln 2)2B.e-1,-(ln 2)2C.e-1,2-ln 2D.-e,-ln 2答案 A解析 f'(x)=,则f(x)在(0,2),(e,+∞)上单调递增,在(2,e)上单调递减,故f(x)的极大值为f(2)=-(2-ln 2)2,极小值为f(e)=1-e.4.已知函数f(x)=x3+(a-1)x2+x+1没有极值,则实数a的取值范围是( )A.[0,1] B.(-∞,0]∪[1,+∞)C.[0,2] D.(-∞,0]∪[2,+∞)答案 C解析 由f(x)=x3+(a-1)x2+x+1,得f'(x)=x2+2(a-1)x+1.根据题意得[2(a-1)]2-4≤0,解得0≤a≤2.5.(2026·江西省重点高中联考)已知x=2是函数f(x)=x2+aln x的极值点,则a=( )A.8 B.4C.-4 D.-8答案 D解析 由题设知f'(x)=2x+,令f'(2)=4+=0,可得a=-8,此时f'(x)=2x-,x>0,所以02时,f'(x)>0,所以函数f(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,故x=2是f(x)的极小值点,符合题意.故a=-8.故选D.6.已知函数f(x)=xln x-ax有极值-e,则a等于( )A.1 B.2C.e D.3答案 B解析 由题目条件可得,函数f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=ln x+1-a.令f'(x)>0,得x>ea-1;令f'(x)<0,得0所以函数f(x)在区间(0,ea-1)上单调递减,在区间(ea-1,+∞)上单调递增,则函数f(x)的极小值点是ea-1,无极大值点,故f(ea-1)=ea-1ln ea-1-aea-1=-e,解得a=2.7.(2026·威海模拟)若函数f(x)=ex-ax2-2ax有两个极值点,则实数a的取值范围为( )A. B.C. D.答案 D解析 由f(x)=ex-ax2-2ax,得f'(x)=ex-2ax-2a.因为函数f(x)=e2-ax2-2ax有两个极值点,所以f'(x)=ex-2ax-2a有两个变号零点,令f'(x)=0,得,设g(x)=,y=;则g'(x)=-,令g'(x)=0,即-=0,解得x=0,当x>0时,g'(x)<0;当x<0时,g'(x)>0,所以g(x)在(-∞,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减.当x→-∞时,g(x)→-∞;当x→+∞时,g(x)→0.分别作出函数g(x)=与y=的图象,如图所示,由图可知,0<<1,解得a>,所以实数a的取值范围为.二、多选题8.(2025·新高考Ⅱ卷)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=(x2-3)ex+2,则( )A.f(0)=0B.当x<0时,f(x)=-(x2-3)e-x-2C.f(x)≥2当且仅当x≥D.x=-1是f(x)的极大值点答案 ABD解析 根据奇函数的定义有f(0)=0,A正确;当x<0时,-x>0,所以f(x)=-f(-x)=-[(x2-3)e-x+2]=-(x2-3)e-x-2,B正确;当x>0时,f'(x)=(x2+2x-3)ex=(x-1)·(x+3)ex,所以函数f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以x=1是极小值点,f(1)=2-2e,因为函数f(x)是奇函数,所以x=-1是极大值点,D正确;极大值f(-1)=2e-2>2=f(),而-1<,C错误.9.(2026·运城调研)若x=-2是函数f(x)=(x2+ax-1)ex-1的极值点,则下面结论正确的为( )A.a=-1B.f(x)的单调递增区间为(-2,1)C.f(x)的极小值为1D.f(x)的极大值为5e-3答案 AD解析 由题可得f'(x)=ex-1[x2+(a+2)x+a-1],x∈R,因为x=-2是函数f(x)=(x2+ax-1)ex-1的极值点,所以f'(-2)=0,则4-2(a+2)+a-1=0,解得a=-1,故f(x)=(x2-x-1)ex-1,f'(x)=ex-1(x2+x-2)=(x-1)(x+2)ex-1,当x<-2或x>1时,f'(x)>0,f(x)单调递增;当-2故f(x)的单调递增区间为(-∞,-2),(1,+∞),单调递减区间为(-2,1),故A正确,B错误;由上可知,f(x)的极大值为f(-2)=5e-3,极小值为f(1)=-1,故C错误,D正确.三、填空题10.函数f(x)=2x-xln x的极值是 . 答案 e解析 因为f'(x)=2-(ln x+1)=1-ln x,令f'(x)>0,解得0令f'(x)<0,解得x>e,则f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,所以x=e时,f(x)取得极大值,f(x)极大值=f(e)=e.11.(2025·新高考Ⅱ卷)若x=2是函数f(x)=(x-1)(x-2)(x-a)的极值点,则f(0)= . 答案 -4解析 由题意得f(x)=x3-(3+a)x2+(3a+2)x-2a,所以f'(x)=3x2-2(3+a)x+3a+2,因为x=2是函数f(x)的极值点,所以f'(2)=0,即3×22-2×2(3+a)+3a+2=0,解得a=2,经检验,满足题意,所以f(x)=(x-1)(x-2)2,所以f(0)=-4.12.若函数f(x)=x2-x+aln x在(1,+∞)上有极值点,则实数a的取值范围为 . 答案 (-∞,-1)解析 函数f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=2x-1+,由题意知2x2-x+a=0在(1,+∞)上有解,相应二次函数的对称轴为直线x=,所以2×12-1+a<0,解得a<-1,所以a∈(-∞,-1).四、解答题13.已知函数f(x)=+x(a∈R).(1)若f'(0)=0,求实数a的值;(2)讨论函数f(x)的极值.解 (1)由函数f(x)=+x,可得f'(x)=1-,所以f'(0)==1-a=0,解得a=1.(2)函数f(x)=+x的定义域为R,且f'(x)=1-,当a≤0时,f'(x)>0恒成立,所以f(x)在R上单调递增,f(x)无极值;当a>0时,令f'(x)>0,解得x>ln a;令f'(x)<0,解得x所以f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增,所以f(x)的极小值为1+ln a,无极大值.综上所述,当a≤0时,f(x)无极值;当a>0时,f(x)的极小值为1+ln a,无极大值.14.(2024·新高考Ⅱ卷)已知函数f(x)=ex-ax-a3.(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;(2)若f(x)有极小值,且极小值小于0,求a的取值范围.解 (1)当a=1时,f(x)=ex-x-1,则f'(x)=ex-1,则f'(1)=e-1.f(1)=e-2,所以切点坐标为(1,e-2),所以切线方程为y-(e-2)=(e-1)(x-1),即(e-1)x-y-1=0.(2)易知函数f(x)的定义域为R,f'(x)=ex-a.当a≤0时,f'(x)>0,函数f(x)在R上单调递增,无极值;当a>0时,由f'(x)>0,得x>ln a,由f'(x)<0,得x所以函数f(x)在区间(-∞,ln a)上单调递减,在区间(ln a,+∞)上单调递增,所以f(x)的极小值为f(ln a)=a-aln a-a3.由题意知a-aln a-a3<0(a>0),等价于1-ln a-a2<0(a>0).令g(a)=1-ln a-a2(a>0),则g'(a)=--2a<0,所以函数g(a)在(0,+∞)上单调递减,又g(1)=0,故当00;当a>1时,g(a)<0.故实数a的取值范围为(1,+∞).(共53张PPT)数学高考总复习第三章 一元函数的导数及其应用第6节 导数与函数的极值1.借助函数图象,了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件.2.会用导数求函数的极大值、极小值.3.会利用极值求参数.课标要求内容索引知识诊断自测01考点聚焦突破0203课时对点精练知识诊断自测011.函数的极小值函数y=f(x)在点x=a的函数值f(a)比它在点x=a附近其他点的函数值都小,f'(a)=0;而且在点x=a附近的左侧________,右侧__________.则a叫做函数y=f(x)的极小值点,f(a)叫做函数y=f(x)的极小值.2.函数的极大值函数y=f(x)在点x=b的函数值f(b)比它在点x=b附近其他点的函数值都大,f'(b)=0;而且在点x=b附近的左侧_________,右侧_________.则b叫做函数y=f(x)的极大值点,f(b)叫做函数y=f(x)的极大值.3.极小值点、极大值点统称为________,极小值和极大值统称为______.f'(x)<0f'(x)>0f'(x)>0f'(x)<0极值点极值常用结论与微点提醒1.对于可导函数f(x),f'(x)=0是f(x)在x=x0处有极值的必要不充分条件,例如,f(x)=x3,f'(x)=3x2,f'(0)=0,但x=0不是f(x)=x3的极值点.2.极值点不是点,而是一个实数,极大值与极小值没有必然联系,极小值可能比极大值还大.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)函数可能没有极值,也可能不止一个.( )(2)单调函数没有极值.( )(3)极值点出现在区间的内部,端点不能是极值点.( )(4)极大值一定大于极小值.( )诊断自测 概念思考辨析+教材经典改编√×√√2.(人教B选修三P100练习AT1改编)如图是f(x)的导函数f'(x)的图象,则f(x)的极小值点的个数为( )A.1 B.2C.3 D.4由题意知在x=-1处f'(-1)=0,且其两侧导数值符号左负右正.A3.(人教A选修二P91例5改编)函数f(x)=x3-4x+4的极大值为 ,极小值为 . 因为f(x)=x3-4x+4,所以f'(x)=x2-4=(x+2)(x-2),由f'(x)>0,得x<-2或x>2,由f'(x)<0,得-2故f(x)在(-∞,-2),(2,+∞)上单调递增,在(-2,2)上单调递减,故f(x)的极大值为f(-2)=,极小值为f(2)=-.4.(人教A选修二P104T9改编)函数f(x)=x(x-c)2有极值,则实数c的取值范围是 . (-∞,0)∪(0,+∞)f'(x)=(x-c)2+2x(x-c)=3x2-4cx+c2.由题意知f'(x)有变号零点,∴Δ=16c2-12c2=4c2>0,解得c≠0,即c∈(-∞,0)∪(0,+∞).考点聚焦突破02例1 (多选)已知f'(x)为函数f(x)的导函数,若函数y=f'(x)-1的大致图象如图所示,则( )A.f(x)有3个极值点B.x=-4是f(x)的极大值点C.x=0是f(x)的极大值点D.f(x)在(0,4)上单调递减AB根据函数y=f'(x)-1的图象可知,在区间(-∞, -4),(0,4),f'(x)>0,f(x)单调递增;考点一 根据函数图象判断极值在区间(-4,0),(4,+∞),f'(x)<0,f(x)单调递减.所以f(x)有3个极值点,x=-4是f(x)的极大值点,f(x)在(0,4)上单调递增,x=0是f(x)的极小值点,所以A,B正确.感悟提升由函数y=f(x)的导函数图象判断函数y=f(x)的极值,要抓住两点:(1)由y=f'(x)的图象与x轴的交点,可得函数y=f(x)的可能极值点;(2)由导函数y=f'(x)的图象可以看出y=f'(x)的值的正负,从而可得函数y=f(x)的单调性.两者结合可得极值点.训练1 (多选)设函数f(x)在R上可导,其导函数为f'(x),且函数g(x)=xf'(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )A.f(x)有两个极值点B.f(0)为f(x)的极大值C.f(x)有两个极小值点D.f(-1)为f(x)的极小值BC根据g(x)=xf'(x)的图象,可得当x<-2时,g(x)=xf'(x)>0,可得f'(x)<0,即f(x)单调递减,当-2可得f'(x)>0,即f(x)单调递增,当0可得f'(x)<0,即f(x)单调递减,当x>1时,g(x)=xf'(x)>0,可得f'(x)>0,即f(x)单调递增,因此f(x)在x=-2和x=1处取得极小值,在x=0处取得极大值,共3个极值点,A错误,C正确;f(0)为f(x)的极大值,B正确;f(-1)不是f(x)的极小值,D错误.例2 (2026·苏州模拟节选)已知函数h(x)=aln x-x2-(a-2)x,求h(x)的极值.考点二 求已知函数的极值易知h(x)的定义域为(0,+∞),求导得h'(x)=-2x-(a-2)=-,令h'(x)=0,解得x=1或x=-,①当a≥0时,由h'(x)>0,得0由h'(x)<0,得x>1,因此函数h(x)有极大值h(1)=1-a,没有极小值;②当0<-<1,即-20,得-由h'(x)<0,得01,因此函数h(x)有极小值h=aln-a,极大值h(1)=1-a;③当-=1,即a=-2时,h'(x)≤0,因此函数h(x)没有极值;④当->1,即a<-2时,由h'(x)>0,得1由h'(x)<0,得0-,因此函数h(x)有极小值h(1)=1-a,极大值h=aln-a,综上,当a≥0时,函数h(x)有极大值h(1)=1-a,没有极小值;当-2极大值h(1)=1-a;当a=-2时,函数h(x)没有极值;当a<-2时,函数h(x)有极小值h(1)=1-a,极大值h=aln-a.感悟提升运用导数求函数f(x)极值的一般步骤:(1)确定函数f(x)的定义域;(2)求导函数f'(x);(3)解方程f'(x)=0,求出导函数在定义域内的所有根;(4)检验f'(x)在f'(x)=0的根x0左右两侧值的符号;(5)求出极值.训练2 (1)(2026·深圳质检)已知函数f(x)=x2ln x,则下列结论正确的是( )A.f(x)在x=处取得极大值- B.f(x)在x=处取得极大值C.f(x)在x=处取得极小值- D.f(x)在x=处取得极小值Cf'(x)=2xln x+x=x(2ln x+1),且x∈(0,+∞).令f'(x)=0,得x=,所以x∈时,f'(x)<0,f(x)单调递减,x∈时,f'(x)>0,f(x)单调递增.所以f(x)在x=处取得极小值fln =-.故选C.(2)(2026·青岛模拟节选)已知函数f(x)=e2x+ex-ax,讨论f(x)极值点的个数.函数f(x)的定义域为R,由题意知,f'(x)=2e2x+ex-a,当a≤0时,f'(x)>0,所以f(x)在R上单调递增,即f(x)极值点的个数为0;当a>0时,令f'(x)=0,t=ex>0,可得2t2+t-a=0,易知Δ=1+8a>0,故解关于t的方程2t2+t-a=0得,t1=<0(舍去),t2=>0,即ex=t2,则x=ln t2,所以当x>ln t2时,f'(x)>0,当x所以f(x)在(ln t2,+∞)上单调递增,在(-∞,ln t2)上单调递减,即f(x)极值点的个数为1.综上,当a≤0时,f(x)极值点的个数为0;当a>0时,f(x)极值点的个数为1.例3 (2025·上海卷)已知f(x)=x2-(m+2)x+mln x,m∈R.(1)若f(1)=0,求不等式f(x)≤x2-1的解集;考点三 由函数的极值求参数由题设条件可得,f(1)=1-(m+2)=0,解得m=-1,此时f(x)=x2-x-ln x.由f(x)≤x2-1,可得ln x+x-1≥0,令g(x)=ln x+x-1(x>0),则g'(x)=+1>0在(0,+∞)上恒成立,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,易知g(1)=0,所以要使g(x) ≥0,即g(x)≥g(1),可得x≥1.综上,不等式f(x)≤x2-1的解集为[1,+∞).(2)若函数y=f(x)满足在(0,+∞)上存在极大值,求m的取值范围.f'(x)=.令f'(x)=0,得x=1或.①当>1,即m>2时,由f'(x)>0,得0;由f'(x)<0,得1故f(x)在(0,1),上单调递增,在上单调递减,此时f(x)在x=1处取得极大值.②当0<<1,即0由f'(x)>0,得01;由f'(x)<0,得故f(x)在,(1,+∞)上单调递增,在上单调递减,此时f(x)在x=处取得极大值.③当=1,即m=2时,f'(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,即f(x)在(0,+∞)上单调递增,此时函数f(x)在(0,+∞)上无极大值.④当≤0,即m≤0时,由f'(x)<0,得0由f'(x)>0,得x>1.故f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,此时f(x)在x=1处取得极小值,无极大值.综上可知,m的取值范围为(0,2)∪(2,+∞).感悟提升1.已知函数极值确定函数解析式中的参数时,要根据极值点的导数为0和极值这两个条件列方程组,利用待定系数法求解,求解后要检验.2.判断极值点的个数,转化为导数的根的个数.训练3 (2026·汕头模拟)设a∈R,若函数f(x)=x3-x2+x+2在(1,2)内存在极值点,则a的取值范围是 . 由题意可得f'(x)=2x2-ax+1,若函数f(x)在(1,2)内存在极值点.则f'(x)在(1,2)内有变号零点,即ax=2x2+1在(1,2)上有解,a=2x+在(1,2)上有解,等价于直线y=a与y=2x+在(1,2)内的图象有交点,因为y=2x+在(1,2)上单调递增,所以y=2x+∈,所以a∈.课时对点精练03一、单选题1.设函数f(x)在R上可导,其导函数为f'(x),且函数y=(1-x)f'(x)的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)B.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(1)C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2)D.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2)D由题图可知,当x<-2时,f'(x)>0;当-2当1当x>2时,f'(x)>0.由此可以得到函数f(x)在x=-2处取得极大值,在x=2处取得极小值.2.函数f(x)=x3+x2-3x-1的极小值点是( )A.1 B.C.-3 D.(-3,8)Af'(x)=x2+2x-3,由x2+2x-3=0,得x=-3或x=1,所以函数f(x)=x3+x2-3x-1在(-∞,-3)和(1,+∞)上单调递增,在(-3,1)上单调递减,故f(x)在x=1处有极小值,极小值点为1.3.函数f(x)=(x-ln x)(ln x-2)的极小值和极大值分别为( )A.1-e,-(2-ln 2)2 B.e-1,-(ln 2)2C.e-1,2-ln 2 D.-e,-ln 2Af'(x)=,则f(x)在(0,2),(e,+∞)上单调递增,在(2,e)上单调递减,故f(x)的极大值为f(2)=-(2-ln 2)2,极小值为f(e)=1-e.4.已知函数f(x)=x3+(a-1)x2+x+1没有极值,则实数a的取值范围是( )A.[0,1] B.(-∞,0]∪[1,+∞)C.[0,2] D.(-∞,0]∪[2,+∞)C由f(x)=x3+(a-1)x2+x+1,得f'(x)=x2+2(a-1)x+1.根据题意得[2(a-1)]2-4≤0,解得0≤a≤2.5.(2026·江西省重点高中联考)已知x=2是函数f(x)=x2+aln x的极值点,则a=( )A.8 B.4C.-4 D.-8D由题设知f'(x)=2x+,令f'(2)=4+=0,可得a=-8,此时f'(x)=2x-,x>0,所以02时,f'(x)>0,所以函数f(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,故x=2是f(x)的极小值点,符合题意.故a=-8.故选D.6.已知函数f(x)=xln x-ax有极值-e,则a等于( )A.1 B.2C.e D.3B由题目条件可得,函数f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=ln x+1-a.令f'(x)>0,得x>ea-1;令f'(x)<0,得0所以函数f(x)在区间(0,ea-1)上单调递减,在区间(ea-1,+∞)上单调递增,则函数f(x)的极小值点是ea-1,无极大值点,故f(ea-1)=ea-1ln ea-1-aea-1=-e,解得a=2.7.(2026·威海模拟)若函数f(x)=ex-ax2-2ax有两个极值点,则实数a的取值范围为( )A. B.C. D.D由f(x)=ex-ax2-2ax,得f'(x)=ex-2ax-2a.因为函数f(x)=e2-ax2-2ax有两个极值点,所以f'(x)=ex-2ax-2a有两个变号零点,令f'(x)=0,得,设g(x)=,y=;则g'(x)=-,令g'(x)=0,即-=0,解得x=0,当x>0时,g'(x)<0;当x<0时,g'(x)>0,所以g(x)在(-∞,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减.当x→-∞时,g(x)→-∞;当x→+∞时,g(x)→0.分别作出函数g(x)=与y=的图象,如图所示,由图可知,0<<1,解得a>,所以实数a的取值范围为.8.(2025·新高考Ⅱ卷)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=(x2-3)ex+2,则( )A.f(0)=0 B.当x<0时,f(x)=-(x2-3)e-x-2C.f(x)≥2当且仅当x≥ D.x=-1是f(x)的极大值点ABD根据奇函数的定义有f(0)=0,A正确;当x<0时,-x>0,所以f(x)=-f(-x)=-[(x2-3)e-x+2]=-(x2-3)e-x-2,B正确;当x>0时,f'(x)=(x2+2x-3)ex=(x-1)·(x+3)ex,二、多选题所以函数f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以x=1是极小值点,f(1)=2-2e,因为函数f(x)是奇函数,所以x=-1是极大值点,D正确;极大值f(-1)=2e-2>2=f(),而-1<,C错误.9.(2026·运城调研)若x=-2是函数f(x)=(x2+ax-1)ex-1的极值点,则下面结论正确的为( )A.a=-1 B.f(x)的单调递增区间为(-2,1)C.f(x)的极小值为1 D.f(x)的极大值为5e-3AD由题可得f'(x)=ex-1[x2+(a+2)x+a-1],x∈R,因为x=-2是函数f(x)=(x2+ax-1)ex-1的极值点,所以f'(-2)=0,则4-2(a+2)+a-1=0,解得a=-1,故f(x)=(x2-x-1)ex-1,f'(x)=ex-1(x2+x-2)=(x-1)(x+2)ex-1,当x<-2或x>1时,f'(x)>0,f(x)单调递增;当-2故f(x)的单调递增区间为(-∞,-2),(1,+∞),单调递减区间为(-2,1),故A正确,B错误;由上可知,f(x)的极大值为f(-2)=5e-3,极小值为f(1)=-1,故C错误,D正确.10.函数f(x)=2x-xln x的极值是 . 因为f'(x)=2-(ln x+1)=1-ln x,令f'(x)>0,解得0令f'(x)<0,解得x>e,则f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,所以x=e时,f(x)取得极大值,f(x)极大值=f(e)=e.三、填空题e11.(2025·新高考Ⅱ卷)若x=2是函数f(x)=(x-1)(x-2)(x-a)的极值点,则f(0)= . -4由题意得f(x)=x3-(3+a)x2+(3a+2)x-2a,所以f'(x)=3x2-2(3+a)x+3a+2,因为x=2是函数f(x)的极值点,所以f'(2)=0,即3×22-2×2(3+a)+3a+2=0,解得a=2,经检验,满足题意,所以f(x)=(x-1)(x-2)2,所以f(0)=-4.12.若函数f(x)=x2-x+aln x在(1,+∞)上有极值点,则实数a的取值范围为 . (-∞,-1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=2x-1+,由题意知2x2-x+a=0在(1,+∞)上有解,相应二次函数的对称轴为直线x=,所以2×12-1+a<0,解得a<-1,所以a∈(-∞,-1).13.已知函数f(x)=+x(a∈R).(1)若f'(0)=0,求实数a的值;由函数f(x)=+x,可得f'(x)=1-,所以f'(0)==1-a=0,解得a=1.四、解答题函数f(x)=+x的定义域为R,且f'(x)=1-,当a≤0时,f'(x)>0恒成立,所以f(x)在R上单调递增,f(x)无极值;当a>0时,令f'(x)>0,解得x>ln a;令f'(x)<0,解得x(2)讨论函数f(x)的极值.所以f(x)在(-∞,ln a)上单调递减,在(ln a,+∞)上单调递增,所以f(x)的极小值为1+ln a,无极大值.综上所述,当a≤0时,f(x)无极值;当a>0时,f(x)的极小值为1+ln a,无极大值.14.(2024·新高考Ⅱ卷)已知函数f(x)=ex-ax-a3.(1)当a=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程;当a=1时,f(x)=ex-x-1,则f'(x)=ex-1,则f'(1)=e-1.f(1)=e-2,所以切点坐标为(1,e-2),所以切线方程为y-(e-2)=(e-1)(x-1),即(e-1)x-y-1=0.(2)若f(x)有极小值,且极小值小于0,求a的取值范围.易知函数f(x)的定义域为R,f'(x)=ex-a.当a≤0时,f'(x)>0,函数f(x)在R上单调递增,无极值;当a>0时,由f'(x)>0,得x>ln a,由f'(x)<0,得x所以函数f(x)在区间(-∞,ln a)上单调递减,在区间(ln a,+∞)上单调递增,所以f(x)的极小值为f(ln a)=a-aln a-a3.由题意知a-aln a-a3<0(a>0),等价于1-ln a-a2<0(a>0).令g(a)=1-ln a-a2(a>0),则g'(a)=--2a<0,所以函数g(a)在(0,+∞)上单调递减,又g(1)=0,故当00;当a>1时,g(a)<0.故实数a的取值范围为(1,+∞). 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第6节 导数与函数的极值.docx 第6节 导数与函数的极值.pptx