单调性、极值与局部主项

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判定层级

  • 只给出驻点候选;极值由导数变号或最低阶非零局部主项决定。
  • 时, 为极小, 为极大。
  • 端点极值用单侧比较;单侧导数的符号必须结合分母方向判断。
  • 从 图像读 :有向面积等于函数增量, 的正负决定单调性。

必考

880 第2章基础选择 15

原题

设可导函数 由

确定,则( )。

  • A. 是 的极小值点
  • B. 是 的极大值点
  • C. 在某个左邻域 内, 单调递减
  • D. 在某个右邻域 内, 单调递增

解析

时局部解为 。对第二式求导:,,而 。因此 时 , 时 。函数先增后减,选 。

880 第2章基础填空 6

原题

设在 处有水平切线,则____。

解析

给出

故答案为 。

880 第2章基础填空 16

原题

设函数 由

确定,则 的极大值为 ____。

解析

令

原方程给出,于是

与 同号,故在 取得极大值

880 第2章综合选择 16

原题

设 在 上连续,曲线 与 围成图示三个区域,且 ,则正确的是( )。

  • A.
  • B.
  • C.
  • D.

解析

有向面积给出

因此 ,且 。选 。

880 第2章综合解答 12

原题

设函数 有二阶连续导数,且,证明:当 是 的极值点时, 在 处取得极小值。

解析

对 ,整理为,右端恒正:令 ,则 。当 时右端趋于 ;由 连续,上式在 处也按极限成立。

为可导函数的内部极值点,故 。于是

均严格大于 。由二阶充分条件, 为严格极小值点。

1000 基础篇第5章 3

原题

设

则 是 的( )。

  • (A) 可导点、极值点
  • (B) 不可导点、极值点
  • (C) 可导点、非极值点
  • (D) 不可导点、非极值点

解析

在 的两侧,充分小的非零 都满足 ,故 是严格局部极大值点。右差商为 ,导数不存在。选 。

1000 基础篇第5章 17

原题

已知函数 对一切 满足,若 ,,则( )。

  • (A) 是极小值点
  • (B) 是极大值点
  • (C) 是拐点
  • (D) 以上均不正确

解析

在 处, 时分子负、分母正; 时分子正、分母负。两种情形均有 ,故选 。

1000 基础篇第5章 19

原题

设 ,,并记,则必有( )。

  • (A)
  • (B)
  • (C)
  • (D)

解析,故最大值在 取得:,选 。

1000 强化篇第5章 1

原题

设 ,则( )。

  • (A) 不是 的极值点
  • (B) 不是曲线的拐点
  • (C) 不是 的驻点
  • (D) 不是曲线的渐近线

解析

均为极小值点,但尖点处不可导,故不属于驻点。 为铅直渐近线。按照“函数连续且两侧凹凸性改变”的定义, 是拐点: 时 、, 时 、。唯一正确项为 。

1000 强化篇第5章 4

原题

设 。若 既没有极值点也没有拐点,则 的取值范围是( )。

  • (A)
  • (B)
  • (C)
  • (D)

解析,无极值要求 ; 时导数只在 取零且不变号。,无拐点要求 ; 时二阶导数只在 取零且不变号。合并得 ,选 。

1000 强化篇第5章 8

原题

求函数的极值。

解析

Leibniz 公式给出。 时积分为正; 时积分为负。两种情形下乘积都为正,因此,且 。 在全体实数上严格递增,故没有极值; 是驻点。

1000 强化篇第5章 12

原题

已知函数 对一切 满足,若 ,,则( )。

  • (A) 是极大值
  • (B) 是极小值
  • (C) 是拐点
  • (D) 既无极值也非拐点

解析对任意 成立,故选 。

1000 强化篇第5章 13

原题

由确定的函数 ( )。

  • (A) 只有极大值点 ,极大值为
  • (B) 只有极小值点 ,极小值为
  • (C) 只有极大值点
  • (D) 有极大值点和极小值点,分别为

解析

左端关于 严格递增。对 求导:,因此函数在 递减,在 的定义区间内递增, 为极小值点且 。定义域从端点 开始,函数在其右邻域递减,所以 是单侧极大值点。选 。

定义域说明:左端积分的值域为 ,因此右端还需小于 ;这会给出一个有限的右端点,不影响 与 附近的极值判定。

1000 强化篇第5章 20

原题

设函数 在 的某邻域内连续,且,则 是 的( )。

  • (A) 不可导点
  • (B) 驻点且是极大值点
  • (C) 驻点且是极小值点
  • (D) 可导点但不是驻点

解析

极限先给出 。又,所以,减去 ,得到,故 ,且 为严格局部极小值点。选 。

1000 强化篇第5章 22

原题,其最大值为( )。

  • (A)
  • (B)
  • (C)
  • (D)

解析

在 上函数递增,在 上函数递减。在 上,,且 ,故区间最大值取在端点。两端函数值相同:,选 。

1000 强化篇第5章 23

原题

设 在 上连续,曲线 与 围成图示三个区域,其面积为 ,且 。求 在 上的最大值与最小值。

  • (A)
  • (B)
  • (C)
  • (D)

解析

在三个区间上依次递减、递增、递减,故最大值为 ,最小值为 。选 。

1000 强化篇第5章 26

原题

求

的最大值。

解析

区间内 ,故 。在 处分段积分:,端点按极限解释。于是

唯一最大点为 ,最大值

拓展

1000 基础篇第5章 4

原题

已知恒成立,则 的取值范围为 ____。

解析

等价于对任意 ,,,最大值在 取得,且,故 。

1000 基础篇第5章 12

原题

设 连续,且,则 在 处( )。

  • (A) 导数不存在
  • (B) 导数存在且
  • (C) 取得极小值
  • (D) 取得极大值

解析

连续性给出 。充分小的 满足 ,故为严格局部极大值;同时 。选 。

1000 基础篇第5章 13

原题

设,则 ( )。

  • (A)
  • (B)
  • (C)
  • (D)

解析

考察 。它在 递增,在 递减。整数中最大值在 取得,故选 。

1000 基础篇第5章 14

原题

设,若 在 处取得极值,则 ____。

解析

,唯一驻点就是极小值点。由 得

1000 强化篇第5章 3

原题

设 在 上可导,且在 处取最小值,在 处取最大值,则( )。

  • (A)
  • (B)
  • (C)
  • (D)

解析

在左端点, 时 ,故 。在右端点, 时 ,分母为负,故 。选 。

1000 强化篇第5章 5

原题

使 对一切 恒成立的最小正数 为 ____。

解析

求 的最大值:,最大点为 ,最大值为 。

1000 强化篇第5章 9

原题

设函数 在 的某邻域内有定义,则以下结论正确的是( )。

  • (A) 若 ,则 必不是极值点
  • (B) 若 ,则 必是极值点
  • (C) 若 ,则存在 ,使 在 内单调递增
  • (D) 若 ,则存在 ,使 在 内单调递减

解析

A 可由 反驳,B 可由 反驳。C 中单点导数只控制 的符号,无法比较右邻域内任意两点。

D 中,故充分小的 满足 ,由中值定理可知 在某个左邻域内严格递减。选 。

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