高中数学 函数 22221 函数的单调性练习 苏教版必修1
2021年高中数学 2.2.1函数的单调性(一)课时作业 苏教版必修1
2021年高中数学 2.2.1函数的单调性(一)课时作业 苏教版必修1课时目标 1.理解函数单调性的性质.2.掌握判断函数单调性的一般方法.1.单调性设函数y =f (x )的定义域为A ,区间I ⊆A .如果对于区间I 内的任意两个值x 1,x 2当x 1<x 2时,都有__________,那么就说y =f (x )在区间I 上是单调______,I 称为y =f (x )的单调________.如果对于区间I 内的任意两个值x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2),那么就说y =f (x )在区间I 上是单调________,I 称为y =f (x )的单调________.2.a >0时,二次函数y =ax 2的单调增区间为________. 3.k >0时,y =kx +b 在R 上是____函数.4.函数y =1x的单调递减区间为__________.一、填空题1.定义在R 上的函数y =f (x +1)的图象如右图所示. 给出如下命题:①f (0)=1; ②f (-1)=1;③若x >0,则f (x )<0;④若x <0,则f (x )>0,其中正确的是________.(填序号)2.若(a ,b )是函数y =f (x )的单调增区间,x 1,x 2∈(a ,b ),且x 1<x 2,则f (x 1)________f (x 2).(填“>”、“<”或“=”)3.f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )·f (b )<0,则方程f (x )=0在区间[a ,b ]上________.(填序号)①至少有一个根;②至多有一个根;③无实根;④必有唯一的实根.4.函数y =x 2-6x +10的单调增区间是________.5.如果函数f (x )在[a ,b ]上是增函数,对于任意的x 1,x 2∈[a ,b ](x 1≠x 2),则下列结论中正确的是______________________________________. ①f x 1-f x 2x 1-x 2>0;②(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0; ③f (a )<f (x 1)<f (x 2)<f (b );④x 1-x 2f x 1-f x 2>0. 6.函数y =x 2+2x -3的单调递减区间为________. 7.设函数f (x )是R 上的减函数,若f (m -1)>f (2m -1),则实数m 的取值范围是________.8.函数f (x )=2x 2-mx +3,当x ∈[2,+∞)时是增函数,当x ∈(-∞,2]时是减函数,则f (1)=________. 二、解答题9.画出函数y =-x 2+2|x |+3的图象,并指出函数的单调区间.10.已知f(x),g(x)在(a,b)上是增函数,且a<g(x)<b,求证:f(g(x))在(a,b)上也是增函数.11.已知f(x)=x2-1,试判断f(x)在[1,+∞)上的单调性,并证明.能力提升12.定义在R上的函数f(x)满足:对任意实数m,n总有f(m+n)=f(m)·f(n),且当x>0时,0<f(x)<1.(1)试求f(0)的值;(2)判断f(x)的单调性并证明你的结论.13.函数f(x)是定义在(0,+∞)上的减函数,对任意的x,y∈(0,+∞),都有f(x +y)=f(x)+f(y)-1,且f(4)=5.(1)求f(2)的值;(2)解不等式f(m-2)≤3.1.函数的单调区间必须是定义域的子集.因此讨论函数的单调性时,必须先确定函数的定义域.2.研究函数的单调性,必须注意无意义的特殊点,如函数f (x )=1x在(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数,但不能说函数f (x )=1x在定义域上是减函数.3.求单调区间的方法:(1)图象法;(2)定义法;(3)利用已知函数的单调性. 4.用单调性的定义证明函数的单调性分四个主要步骤: 即“取值——作差变形——定号——判断”这四个步骤.若f (x )>0,则判断f (x )的单调性可以通过作比的方法去解决,即“取值——作比变形——与1比较——判断”. 2.1.3 函数的简单性质 第1课时 函数的单调性知识梳理1.f (x 1)<f (x 2) 增函数 增区间 减函数 减区间 2.[0,+∞) 3.增 4.(-∞,0)和(0,+∞) 作业设计 1.①④ 2.<解析 由题意知y =f (x )在区间(a ,b )上是增函数,因为x 2>x 1,所以f (x 2)>f (x 1). 3.④解析 ∵f (x )在[a ,b ]上单调,且f (a )·f (b )<0, ∴当f (x )在[a ,b ]上单调递增,则f (a )<0,f (b )>0, 当f (x )在[a ,b ]上单调递减,则f (a )>0,f (b )<0,故f (x )在区间[a ,b ]上必有x 0使f (x 0)=0且x 0是唯一的. 4.[3,+∞) 解析 如图所示,该函数的对称轴为x =3,根据图象可知函数在[3,+∞)上是递增的.5.①②④解析 由函数单调性的定义可知,若函数y =f (x )在给定的区间上是增函数,则x 1-x 2与f (x 1)-f (x 2)同号,由此可知,①、②、④正确; 对于③,若x 1<x 2时,可有x 1=a 或x 2=b , 即f (x 1)=f (a )或f (x 2)=f (b ),故③不成立. 6.(-∞,-3]解析 该函数的定义域为(-∞,-3]∪[1,+∞),函数f (x )=x 2+2x -3的对称轴为x =-1,由函数的单调性可知该函数在区间(-∞,-3]上是减函数. 7.m >0解析 由f (m -1)>f (2m -1)且f (x )是R 上的减函数得m -1<2m -1,∴m >0. 8.-3解析 f (x )=2(x -m4)2+3-m 28,由题意m4=2,∴m =8.∴f (1)=2×12-8×1+3=-3.9.解 y =-x 2+2|x |+3=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +3 x ≥0-x 2-2x +3 x <0=⎩⎪⎨⎪⎧-x -12+4 x ≥0-x +12+4 x <0.函数图象如图所示.函数在(-∞,-1],[0,1]上是增函数,函数在[-1,0],[1,+∞)上是减函数.∴函数y =-x 2+2|x |+3的单调增区间是(-∞,-1]和[0,1], 单调减区间是[-1,0]和[1,+∞). 10.证明 设a <x 1<x 2<b , ∵g (x )在(a ,b )上是增函数, ∴g (x 1)<g (x 2),且a <g (x 1)<g (x 2)<b ,又∵f (x )在(a ,b )上是增函数, ∴f (g (x 1))<f (g (x 2)),∴f (g (x ))在(a ,b )上是增函数.11.解 函数f (x )=x 2-1在[1,+∞)上是增函数. 证明如下:任取x 1,x 2∈[1,+∞),且x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=x 22-1-x 21-1=x 22-x 21x 22-1+x 21-1=x 2-x 1x 2+x 1x 22-1+x 21-1.∵1≤x 1<x 2,∴x 2+x 1>0,x 2-x 1>0,x 22-1+x 21-1>0. ∴f (x 2)-f (x 1)>0,即f (x 2)>f (x 1), 故函数f (x )在[1,+∞)上是增函数. 12.解 (1)在f (m +n )=f (m )·f (n )中, 令m =1,n =0,得f (1)=f (1)·f (0). 因为f (1)≠0,所以f (0)=1. (2)函数f (x )在R 上单调递减. 任取x 1,x 2∈R ,且设x 1<x 2.在已知条件f (m +n )=f (m )·f (n )中, 若取m +n =x 2,m =x 1,则已知条件可化为f (x 2)=f (x 1)·f (x 2-x 1), 由于x 2-x 1>0,所以0<f (x 2-x 1)<1. 在f (m +n )=f (m )·f (n )中,令m =x ,n =-x ,则得f (x )·f (-x )=1. 当x >0时,0<f (x )<1,所以f (-x )=1f x>1>0,又f (0)=1,所以对于任意的x 1∈R 均有f (x 1)>0. 所以f (x 2)-f (x 1)=f (x 1)[f (x 2-x 1)-1]<0, 即f (x 2)<f (x 1).所以函数f (x )在R 上单调递减.13.解 (1)∵f (4)=f (2+2)=2f (2)-1=5,∴f (2)=3. (2)由f (m -2)≤3,得f (m -2)≤f (2). ∵f (x )是(0,+∞)上的减函数, ∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2≥2m -2>0,解得m ≥4.∴不等式的解集为{m |m ≥4}.930572 776C 睬27616 6BE0 毠[@29317 7285 犅32974 80CE胎 35122 8932 褲U22981 59C5 姅]32804 8024 耤 28339 6EB3 溳。
苏教版数学高一《 函数单调性》 精品检测
(1)求 的值;
(2)若 解不等式
11、已知函数 ,函数 表示 在 上的最大值,求 的表达式。
12、定义在R上的函数 满足 ,又 (c为常数)在 上是单调递增函数,判断并证明 在 的单调性。
第15课 函数单调性(2)
【新知导读】略
【范例点睛】
例1 a的取值范围是
例2
A.上半平面B.下半平面C.左半平面D.右半平面
3、 ,若 ,则 与 的大小关系是()
A、 B、 C、 D、不能确定
4、若函数 是R上的增函数,对实数 ,若 ,则有( )
A.
B.
C.
D.
5、函数 的单调增区间是 ,其值域是 ,则函数 的单调递增区间是________________________,它的值域是___________________________.
第15课 函数单调性(2)
1、函数 的单调递增区间为
2、若函数 在R上单调递增,且 ,则实数 的取值范围是
3、函数 的递增区间是 ,则 的递增区间是
例1、定义在 上的函数 是减函数,且满足 ,求实数 的取值范围.
思路点拨:利用函数单调性定义可知,对单调减函数来说, 越大 越小,且自变量必须在定义域内,因而可转化为关于 的不等式组 ,解出即可。
1、D 2、C 3、B 4、A 5、 6、 7、
8、 9、由 得 , ห้องสมุดไป่ตู้以
当 时
10、令 ,则
原不等式为
11、
12、 在 为单调增函数
6、已知函数 的图象关于直线 对称,若 的单调减区间是 ,则它的递增区间是___________________。
7、函数 的值域为_________________.
高中数学苏教版必修一函数的单调性
§2.2函数的简单性质2. 2.1函数的单一性(一) 一、基础过关1.以下函数中,在(-∞, 0]内为增函数的是________. (填序号 )①y= x2- 2;② y=3x;③ y=1+ 2x;④ y=- (x+ 2)2.2.假如函数f(x) 在[a, b] 上是增函数,关于随意的x1, x2∈ [a, b](x1≠ x2),则以下结论中错误的是 ________. ( 填序号 )①f x1- f x2>0;x1- x2②(x1- x2)[f(x1)- f( x2)]>0 ;③ f(a)<f(x1 )<f(x2)<f(b) ;x1- x2④f x1- f x2>0.3.若函数f(x)= 4x2- mx+5- m 在 [- 2,+∞ )上是增函数,在(-∞,- 2]上是减函数,则实数 m 的值为 ________.4.设函数f(x)是 R 上的减函数,若f(m-1)>f(2m- 1),则实数m 的取值范围是________.5.函数 f(x)= 2x2- mx+ 3,当 x∈[2 ,+∞ ) 时是增函数,当 x∈ (-∞, 2]时是减函数,则 f(1) = ________.6.已知 f(x)为 R 上的减函数,则知足 f 1<f(1)的实数 x 的取值范围是 ________________ .x7.画出函数y=- x2+ 2|x|+ 3 的图象,并指出函数的单一区间.8.已知 f(x)=x2- 1,试判断f(x)在 [1,+∞ )上的单一性,并证明.二、能力提高9.已知函数f(x)的图象是不中断的曲线,f(x)在区间 [a,b] 上单一,且 f(a) ·f(b)<0,则方程 f(x) =0 在区间 [a, b] 上的实根个数为 ________.ax+ 110.函数 f(x)=x+2 (a 为常数 )在 (- 2,2)内为增函数,则实数 a 的取值范围是 ________.11.已知函数 f(x)=x2+ 1, x≥ 0,f(1- x)>f(2x)的 x 的范围是 ________.则知足不等式1, x<0 ,12.求证:函数f(x)=- x3+ 1 在 (-∞,+∞ )上是减函数.三、研究与拓展x2+ a13.已知函数f(x)=(a>0)在(2 ,+∞ )上递加,务实数 a 的取值范围.x答案1.③2.③3.- 164. (0,+∞ )5.- 36. (- 1,0)∪ (0,1)7.解y=- x2+2|x|+ 3-x2+ 2x+ 3 x≥ 0=x<0-x2- 2x+ 3- x- 1 2+ 4 x≥ 0=.- x+ 1 2+ 4 x<0函数图象以下图.函数在 (-∞,- 1], [0,1] 上是增函数,函数在 [- 1,0], [1,+∞ )上是减函数.∴函数 y=- x2+ 2|x|+ 3 的单一增区间是(-∞,-1]和 [0,1] ,单一减区间是[- 1,0] 和 [1,+∞).8.解函数f(x)=x2- 1在 [1,+∞)上是增函数.证明以下:任取 x1, x2∈ [1,+∞ ),且 x1<x2,则 f(x2)- f(x1)=2 2x2- 1-x1- 12 2x2- x1=2 2x2- 1+x1- 1x - x1 x + x2 2 1= 2 2 .2 1∵1≤ x1<x2,∴ x2+ x1>0 , x2- x1>0,2 2-1>0. x2-1+x1∴f(x2)- f(x1)>0 ,即 f(x2)>f(x1),故函数 f(x)在 [1,+∞ )上是增函数.9. 1110. (2,+∞ )111. (-∞, 3)12. 证明 设 x 1, x 2∈ (- ∞ ,+ ∞ )且 x 1<x 2,则f(x )- f(x3 3 )= (- x + 1)- (- x + 1) 12 1 23 32 2 ). = x 2 - x 1 = (x 2- x 1)( x 1 + x 1x 2+ x 2∵ x 1<x 2, ∴ x 2- x 1>0 ,又 ∵ x 2+ x x + x 211 2 2= x 1+ x 2 2+ 3x 2 24 2 且 x 1+x 2 2≥ 0 与3x 2≥ 0. 24 2两式中两等号不可以同时获得 (不然 x 1= x 2= 0 与 x 1 <x 2 矛盾 ),∴ x 2+ x x + x 2>0,1 12 2∴ f(x 1)- f(x 2)>0 ,即 f(x 1)>f(x 2),又 ∵ x 1<x 2,∴ f(x)=- x 3+ 1 在 (- ∞ ,+ ∞ )上为减函数.22 x 2- x 1 = ( x 1 - 13. 解 设 2<x 1<x 2 ,由已知条件f(x 1) - f(x 2) = x 1+ a - x 2+ a = (x 1 - x 2 )+ a 1 2 21 x 1x 2- ax 2)x 1x 2 <0 恒建立.因为 x 1- x 2<0 , x 1x 2>0,即当 2<x 1<x 2 时, x 1x 2 >a 恒建立.又 x 1x 2>4,则 0<a ≤ 4.。
高中数学苏教版高一必修1课后导练 函数的单调性
课后导练基础达标1.下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是( )A.y=3-xB.y=x 2+1C.y=x1 D.y=-|x| 解析:B 答案中y=x 2+1为二次函数,抛物线开口向上,以y 轴为对称轴,所以y=x 2+1在(0,2)上单调递增 ,故选B.答案:B2.下列结论正确的是( )A.函数y=kx(k 为常数,k<0)在R 上是增函数B.函数y=x 2在R 上是增函数C.y=x1在定义域内为减函数 D.y=x 1在(-∞,0)上为减函数 解析:y=kx 的图象是直线,当k<0时,y 随x 增大而减小;y=x 2在(-∞,0)上递减,在(0,+∞)上递增;y=x1在(-∞,0)上递减,在(0,+∞)上递减,故选D. 答案:D3.已知函数f(x)=2x 2-mx+3,当x ∈(-2,+∞)时是增函数,当x ∈(-∞,-2)时是减函数,则f(1)等于( )A.-3B.13C.7D.由m 而决定的常数 解析:由题意知,二次函数的对称轴x=-2, ∴4m =-2,m=-8. ∴f(x)=2x 2+8x+3.∴f(1)=2×12+8×1+3=13 ,故选B.答案:B4.设函数f(x)=(2a-1)x+b 是R 上的减函数,则有( )A.a ≥21 B.a ≤21 C.a>-21 D.a<21 解析:由题意知2a-1<0,∴a<21,选D. 答案:D.5.下列四个n 的取值中,使函数y=x n 的图象过原点,且在其定义域R 上是增函数的是( )A.-2B.-1C.1D.2解析:当n=-2时,y=21x ,不过原点; 当n=-1时,y=x1,同样不过原点;当n=2时,y=x 2过原点.但它在(-∞,0)上递增,在(0,+∞)上递减,故选C.答案:C6.已知函数y=f(x)的图象如下图所示,写出函数的单调区间____________.解析:由图象可以看到:y=f(x)在(-∞,-1)和[0,1)上递减;在[-1,0)和[1,+∞)上递增.答案:递增区间为[-1,0],[1,+∞];递减区间为(-∞,-1)[0,1]7.已知函数f(x)是区间(0,+∞)上的减函数,那么f(a 2-a+1)与f(43)的大小关系是______. 解析:先比较a 2-a+1与43的大小,a 2-a+1=a 2-a+41+43=(a-21)2+43≥43,因f(x)在区间(0,+∞)上是减函数,∴f(a 2-a+1)≤f(43). 答案:f(a 2-a+1)≤f(43) 8.判断f(x)=21x x +(x ≥1)的单调性. 解析:设1≤x 1<x 2,f(x 1)-f(x 2)=2111x x +-2221x x + =)1)(1()1()1(2221212221x x x x x x +++-+ =)1)(1()1)((22212121x x x x x x ++--, ∵x 1x 2>1,∴1-x 1x 2<0,又x 1-x 2<0,(1+x 12)(1+x 22)>0,∴)1)(1()1)((22212121x x x x x x ++-->0, 即f(x 1)>f(x 2).∴f(x)在[1,+∞)上是减函数.9.设函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,且有f(2a 2+a+1)<f(3a 2-2a+1),求实数a 的取值范围. 解析:f(x)在(0,+∞)上是减函数,又2a 2+a+1>0,3a 2-2a+1>0,所以当f(2a 2+a+1)<f(3a 2-2a+1)成立时有2a 2+a+1>3a 2-2a+1,∴a 2-3a<0.∴0<a<3.∴实数a 的取值范围是{a|0<a<3}.10.若f(x)=-x 2+2ax 与g(x)=1+x a 在区间[1,2]上都是减函数,求a 的取值范围. 解析:∵f(x)的对称轴为x=a 且开口向下,∴a ≤1.又∵g(x)=1+x a 在[1,2]上为减函数, ∴a>0.∴a ∈(0,1].综合训练11.已知函数f(x)在区间[a,b ]上单调且f(a)·f(b)<0,则方程f(x)=0在区间[a,b ]内 ( )A.至少有一实根B.至多有一实根C.没有实根D.必有唯一的实根解析:因f(x)在[a,b ]上单调,又f(a)与f(b)异号,故函数f(x)的图象在[a,b ]上与x 轴必有交点,且交点唯一,故选D.答案:D12.已知f(x)在(-∞,+∞)内是减函数,a,b ∈R,a+b ≤0,则有( )A.f(a)+f(b)≤-f(a)-f(b)B.f(a)+f(b)≥-f(a)-f(b)C.f(a)+f(b)≤f(-a)+f(-b)D.f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)解析:a+b ≤0,∴a ≤-b,∴f(a)≥f(-b),f(b)≥f(-a),∴f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b).答案:D13.函数y=-62+--x x 的单调递增区间是_________,单调递减区间是__________. 解析:首先考虑使函数有意义的x 的值,-x 2-x+6≥0得-3≤x ≤2,∴由对称轴是x=-21, 得到f(x)=-x 2-x+6在x ∈[-3,-21]时,函数递增;x ∈[-21,2]时,函数递减. 答案:[-3,-21][-21,2] 14.有下列四个命题①函数y=2x 2+x+1在(0,+∞)上不是增函数;②函数y=11+x 在(-∞,-1)∪(-1,+∞)上是减函数;③函数y=-245x x --的单调增区间为[-2,+∞);④已知f(x)在R 上为增函数,若a+b>0,则有f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b).其中正确命题的序号是___________________.解析:因y=2x 2+x+1在[-41,+∞)上递增,所以①不正确;②说法不对,y=x1不在两个区间的并集上递减,而是分别在两个区间上递减;③忽略了函数的定义域;④中a+b>0得a>-b ,有f(a)>f(-b),同理有f(b)>f(-a),两同向不等式相加,得f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b),④正确. 答案:④15.已知函数f(x)的定义域为R ,满足f(-x)=)(1x f >0,且g(x)=f(x)+c(c 为常数)在区间[a,b ]上是减函数,判断并证明g(x)在区间[-b,-a ]上的单调性.解析:设-b ≤x 1≤x 2≤-a ,则b ≥-x 1>-x 2≥a.∵g(x)在区间[a,b ]上是减函数,∴g(-x 1)<g(-x 2).即f(-x 1)+c<f(-x 2)+c ,则f(-x 1)<f(-x 2).又∵f(-x)=)(1x f >0, ∴0<)(11x f <)(12x f ,即f(x 1)>f(x 2). ∴f(x 1)+c>f(x 2)+c,即g(x 1)>g(x 2).∴g(x)在区间[-b,-a ]上是减函数.拓展提升16.设函数f(x)是实数集R 上的增函数,令F(x)=f(x)-f(2-x).(1)求证:F (x)在R 是增函数;(2)若F(x 1)+F(x 2)>0,求证:x 1+x 2>2.解析:无论给出的函数式子多么复杂,只要是证明单调性,就必用“定义法”,只要是比较自变量的大小,就必用单调性定义的逆命题.这就是解题思路,在正确的思路指导下,必能攻无不克,战无不胜.证明:(1)任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,∵f(x)在R 上是增函数,∴f(x 1)<f(x 2),f(2-x 1)>f(2-x 2),即f(x 1)-f(x 2)<0,f(2-x 1)-f(2-x 2)>0,∴F(x 1)-F(x 2)=[f(x 1)-f(2-x 1)]-[f(x 2)-f(2-x 2)]=[f(x 1)-f(x 2)]+[f(2-x 2)-f(2-x 1)]<0,即F(x 1)<F(x 2).∴F(x)在R 上是增函数.(2)∵F(x 1)+F(x 2)>0,∵F (x 1)>-F(x 2).而-F(x 2)=-[f(x 2)-f(2-x 2)]=f(2-x 2)-f(x 2)=f(2-x 2)-f [2-(2-x 2)]=F(2-x 2).∴F (x 1)>F(2-x 2).又∵F (x)在R 上是增函数,∴x1>2-x2,即x1+x2>2.。
高中数学 第2章 函数 2.2.1.1 函数的单调性课时训练 苏教版必修1
2.2.1 函数的单调性第1课时函数的单调性1.(2016湖北枣阳白水高中高一月考)若定义在R上的函数f(x)对任意两个不相等的实数a,b,总有>0成立,则必有().A.f(x)在R上是增函数B.f(x)在R上是减函数C.函数f(x)是先增后减D.函数f(x)是先减后增>0知f(a)-f(b)与a-b同号,即当a<b时,f(a)<f(b),或当a>b时,f(a)>f(b),所以f(x)在R上是增函数.2.函数y=x2-3x+2的单调减区间是().A. B.C. D.y=x2-3x+2的对称轴为x=且开口向上,所以单调减区间为.3.下列函数为增函数的是().A.f(x)=(x>0)B.f(x)=-C.f(x)=-x+D.f(x)=1+f(x)=1+的定义域为[0,+∞),所以在区间[0,+∞)上为增函数.4.若函数y=+3在(0,+∞)上为单调减函数,则实数b的取值范围是().A.b<0B.b≤0C.b≥0D.b>0y=的单调性相同,所以当b>0时,原函数在区间(0,+∞)上为减函数.5.函数f(x)=2x,x∈[-1,2]上的单调性为单调函数.(填“增”或“减”),且斜率k=2>0,故在R上为增函数,所以在区间x∈[-1,2]上为增函数.6.若函数y=f(x)为R上的单调增函数,且f(m-1)>f(-m),则实数m的取值范围是.y=f(x)为R的单调增函数,且f(m-1)>f(-m),所以m-1>-m,即2m-1>0,解得m>,所以m的取值范围是.7.f(x)是R上的增函数,若a+b>0,则f(a)+f(b)f(-a)+f(-b).(填“>”“<”或“=”)(导学号51790159)a+b>0,所以a>-b或b>-a.又因为原函数为增函数,所以有f(a)>f(-b),f(b)>f(-a).所以两式相加,得到f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b).8.指出函数y=-x2+2|x|+3的单调区间.(导学号51790160)x≥0时,y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4;当x<0时,y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4.作出函数的图象如图所示.在(-∞,-1)和[0,1]上,函数为增函数;在(1,+∞)和[-1,0)上,函数为减函数.9.求证:函数y=在区间(1,+∞)上为单调减函数.(导学号51790161)1<x1<x2,由题意可知,f(x1)-f(x2)=.因为1<x1<x2,所以(x1-1)(x2-1)>0,x2-x1>0.从而f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).故函数y=在区间(1,+∞)上为单调减函数.。
苏教版数学高一 必修1学业测评2.函数的单调性
学业分层测评(建议用时:45分钟)学业达标]一、填空题1.如图2-2-2是定义在闭区间-5,5]上的函数y=f(x)的图象,根据图象,y =f(x)的单调递增区间为________,单调递减区间为________.图2-2-2【解析】增区间为(-2,1),(3,5),减区间为(-5,-2),(1,3).【答案】(-2,1),(3,5)(-5,-2),(1,3)2.定义在R上的函数f(x)对任意两个不相等的实数a,b,总有f(a)-f(b)a-b>0,则必有________.(填序号)①函数f(x)先增后减;②函数f(x)先减后增;③函数f(x)是R上的增函数;④函数f(x)是R上的减函数.【解析】由f(a)-f(b)a-b>0知,当a>b时,f(a)>f(b);当a<b时,f(a)<f(b),所以函数f(x)是R上的增函数.【答案】③3.函数f(x)是定义域上的单调递减函数,且过点(-3,2)和(1,-2),则|f(x)|<2的自变量x的取值范围是________.【解析】由题意可知:当x∈(-3,1)时,-2<f(x)<2,即|f(x)|<2.【答案】(-3,1)4.函数f(x)=|x|与g(x)=x(2-x)的递增区间依次为________.【解析】f(x)=|x|=⎩⎪⎨⎪⎧x,x≥0,-x,x<0,因此递增区间为0,+∞),函数g(x)=x(2-x)为二次函数,开口向下,对称轴为x=1,因此递增区间为(-∞,1].【答案】0,+∞),(-∞,1]5.函数f(x)=x2-2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上是减函数,则实数a的取值范围为________.【解析】函数f(x)=x2-2(a-1)x+2的单调递减区间为(-∞,a-1].要使函数在区间(-∞,4]上是减函数,需有(-∞,4]⊆(-∞,a-1],所以a-1≥4,∴a≥5.【答案】5,+∞)6.已知函数y=ax2+bx-1在(-∞,0]上是单调函数,则y=2ax+b的图象不可能是________.(填序号)【解析】因为函数y=ax2+bx-1在(-∞,0]上是单调函数,所以:①当a=0,y=2ax+b的图象可能是(1);②当a>0时,-b2a≥0⇔b≤0,y=2ax+b的图象可能是(3);③当a<0时,-b2a≤0⇔b≤0,y=2ax+b的图象可能是(4).故y=2ax+b的图象不可能是(2).【答案】(2)7.已知f(x)是定义在区间-1,1]上的增函数,且f(x-3)<f(2-x),则x的取值范围是________.【解析】由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x-3≤1,-1≤2-x≤1,x-3<2-x,解得1≤x <52,故满足条件的x 的取值范围是1≤x <52. 【答案】⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1≤x <52 8.若f (x )=ax +1x +2在区间(-2,+∞)上是增函数,则a 的取值范围是________.【导学号:37590030】【解析】 f (x )=ax +1x +2=ax +2a +1-2ax +2=a +1-2a x +2在区间(-2,+∞)上是增函数,结合反比例函数性质可知1-2a <0,∴a >12,则a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞二、解答题 9.已知函数f (x )=2x -1x +1. (1)求f (x )的定义域; (2)证明函数f (x )=2x -1x +1在1,+∞)上是单调增函数. 【解】 (1)由题意知x +1≠0, 即x ≠-1.所以f (x )的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞). (2)证明:任取x 1,x 2∈1,+∞),且x 1<x 2, 则f (x 2)-f (x 1)=2x 2-1x 2+1-2x 1-1x 1+1=(2x 2-1)(x 1+1)-(2x 1-1)(x 2+1)(x 2+1)(x 1+1)=3(x 2-x 1)(x 2+1)(x 1+1).∵x1<x2,∴x2-x1>0.又∵x1,x2∈1,+∞),∴x2+1>0,x1+1>0.∴f(x2)-f(x1)>0,∴f(x2)>f(x1).∴函数f(x)=2x-1x+1在1,+∞)上是单调增函数.10.作出函数f(x)=x2-6x+9+x2+6x+9的图象,并指出函数f(x)的单调区间.【解】原函数可化为f(x)=|x-3|+|x+3|=⎩⎪⎨⎪⎧-2x,x≤-3,6,-3<x≤3,2x,x>3.图象如图所示.由图象知,函数的单调区间为(-∞,-3],3,+∞).其中单调减区间为(-∞,-3],单调增区间为3,+∞).能力提升]1.函数f(x)=x2-2mx-3在区间1,2]上单调,则m的取值范围是________.【解析】f(x)的对称轴为x=m,要使f(x)在1,2]上单调,则m不能在区间1,2]内部,∴m≥2或m≤1.【答案】(-∞,1]或2,+∞)2.已知函数y=f(x)在R上是减函数,A(0,-2),B(-3,2)在其图象上,则不等式-2<f(x)<2的解集为________.【解析】 ∵f (-3)=2,f (0)=-2, ∴f (0)<f (x )<f (-3),∵f (x )在R 上是减函数,∴0>x >-3, 故解集为{x |-3<x <0}. 【答案】 {x |-3<x <0}3.已知f (x )=⎩⎨⎧(6-a )x -4a ,(x <1),ax ,(x ≥1)是(-∞,+∞)上的增函数,则实数a的取值范围是________.【解析】函数在(-∞,+∞)上是增函数,需满足⎩⎪⎨⎪⎧6-a >0,a >0,6-a -4a ≤a ,解不等式得a 的取值范围是1,6).【答案】 1,6)4.已知定义在R 上的增函数f (x ),满足f (-x )+f (x )=0,x 1,x 2,x 3∈R ,且x 1+x 2>0,x 2+x 3>0,x 3+x 1>0,则f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)的值________0(填“大于”或“小于”).【解析】 ∵f (-x )+f (x )=0, ∴f (-x )=-f (x ),又∵x 1+x 2>0,x 2+x 3>0,x 3+x 1>0, ∴x 1>-x 2,x 2>-x 3,x 3>-x 1. ∵f (x )是定义在R 上的增函数, ∴f (x 1)>f (-x 2)=-f (x 2), f (x 2)>f (-x 3)=-f (x 3), f (x 3)>f (-x 1)=-f (x 1),∴f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)>-f (x 2)-f (x 3)-f (x 1).∴f(x1)+f(x2)+f(x3)>0. 【答案】大于5.讨论函数f(x)=ax+1x+2⎝⎛⎭⎪⎫a≠12在(-2,+∞)上的单调性.【导学号:37590031】【解】f(x)=ax+1x+2=a+1-2ax+2,设任意x1,x2∈(-2,+∞)且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=1-2ax1+2-1-2ax2+2=(1-2a)x2-x1(x2+2)(x1+2),∵-2<x1<x2,∴x2-x1>0,又(x2+2)(x1+2)>0.(1)若a<12,则1-2a>0,∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),则f(x)在(-2,+∞)上为减函数.(2)若a>12,则1-2a<0.∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),故f(x)在(-2,+∞)上为增函数.综上,当a<12时,f(x)在(-2,+∞)上为减函数;当a>1时,f(x)在(-2,+∞)上为增函数.2。
高中数学_函数的奇偶性与单调性练习_苏教版必修1[1]1
函数的奇偶性与单调性练习(学生版)一、 填空题1. 若f (x )为奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f (-3)=0,则xf (x )<0的解集为_________.2. 如果函数f (x )在R 上为奇函数,在[-1,0)上是增函数,试比较f (31),f (32),f (1)的大小关系_________.3. 已知偶函数()f x 在区间[0,+∞)单调递增,则满足f(2x -1)<f(13)的x 取值范围是 4. 函数()f x 对于任意实数x 满足条件(2)f x +=1()f x ,若f (1)=-5,则f (f (5))=_______. 5. 若函数2()||f x x x a =-+为偶函数,则实数a =__________. 二、解答题6. 已知函数(1)224(0)()4(0)x x x xf x x x x x ⎧++>⎪⎪=⎨-+⎪-<⎪⎩与(2)22,0(),0x x x f x x x x ⎧+ <⎪=⎨-+>⎪⎩试判断(1)与(2)的奇偶性.7. 已知函数f (x )对一切x 、y ∈R ,都有f (x+y )= f (x )+ f (y ), (1)判断函数f (x )的奇偶性;(2)若f (-3)=a ,用a 表示f (12).28. 已知函数f (x )在(-1,1)上有定义,当且仅当0<x <1时f (x )<0,且对任意x 、y ∈(-1,1)都有f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),试证明:(1)f (x )为奇函数;(2)f (x )在(-1,1)上单调递减.9. 设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,并在区间(-∞,0)内单调递增,f (2a 2+a +1)<f (3a 2-2a +1).求a 的取值范围.10. 已知奇函数f (x )是定义在(-3,3)上的减函数,且满足不等式f (x -3)+f (x 2-3)<0,设不等式解集为A ,B =A ∪{x |1≤x ≤5},求函数g (x )=-3x 2+3x -4(x ∈B )的最大值.专心 爱心 用心3函数的奇偶性与单调性练习(教师版)一、 填空题1. 若f (x )为奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f (-3)=0,则xf (x )<0的解集为(3,0)(0,3)-.命题意图:本题主要考查函数的奇偶性、单调性的综合性质,一元一次不等式的解集以及运算能力和逻辑推理能力.属★★★级题目.知识依托:奇偶性及单调性定义及判定、不等式的解法及转化思想.错解分析:本题对不等式组的解题能力要求较高,容易漏掉小于0的情形,同时交并集的运算技能不过关,结果也难获得.技巧与方法:将xf (x )<0转化为不等式组求解,或在直角坐标系中画出示意图,依据图形求解.详解:00()0()0()030,03x x xf x f x f x x x <>⎧⎧<⇒⎨⎨><⎩⎩ ⇒-<<<<或或2. 如果函数f (x )在R 上为奇函数,在[-1,0)上是增函数,试比较f (31),f (32),f (1)的大小关系_ f (31)<f (32)<f (1)_. 命题意图:本题主要考查函数的奇偶性、单调性的判定和逻辑推理能力.属★★级题目.知识依托:奇偶性及单调性定义及判定、比较大小及转化思想.错解分析:本题注重考查基础知识,较易判断,可依据示意图直接得出结论. 技巧与方法:利用图象法求解.详解:由题意,函数在区间(]0,1上是增函数,于是12()()(1)33f f f << 3. 已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)单调递增,则满足f (2x -1)<f (13)的x 取值范围是_ (31,32)_ 命题意图:本题主要考查函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力.属★★★★级题目.知识依托:奇偶性及单调性定义及判定、分类讨论数学思想及转化思想. 错解分析:本题对思维能力要求较高,如果不会分类,运算技能不过关,结果很难获得.4技巧与方法:分类讨论与添加绝对值.详解一:[)1210,(21)(),()0+3x f x f f x ->-<∞当时由及函数在,上是单调增函数 121221,,3323x x x -<<<<则得所以[)21=0,()0+x f x -∞当时函数在,上是单调增函数11(0)()32f f x <=成立,得11210,(21)()(),33x f x f f -<-<=-当时由[)()0+f x ∞偶函数在,上是单调增函数 (]()f x -∞则函数在,0上是单调减函数111121,3332x x x ->-><<于是得,所以11,32x ⎛⎫⎪⎝⎭综上所述,的取值范围是详解二:1()(21)(|21|)()3f x f x f x f ∴ -=-<是偶函数[)()0+f x ∞又函数在,上是单调增函数11111|2-1|<2133332x x x ∴ ⇒-<-<⇒<<11,32x ⎛⎫⎪⎝⎭因此,的取值范围是4. 函数f (x )对于任意实数x 满足条件f (x +2)=1()f x ,若f (1)=-5,则f (f (5))=_15-__.命题意图:本题主要考查函数的周期性的判定以及运算能力和逻辑推理能力.属★★★★★级题目.知识依托:奇偶性及单调性定义及判定、赋值法及转化思想.错解分析:本题对思维能力要求较高,如果“赋值”不够准确,运算技能不过关,结果很难获得.技巧与方法:对先计算f (5),然后计算结果.详解:111(3)(12),(5)(32)5,(1)5(3)f f f f f f =+==-=+==-专心 爱心 用心51111(1)(12),(1),(1)(12)(1)5f f f f f f =-+=-===---+ 11111(3)5,(5).(32)(1)(52)(3)5f f f f f f -===--===--+--+-一般地,若函数()f x 满足1()(()0)()f x a f x f x +=≠或()()f x a f x +=-, 则(2)()f x a f x +=,其中a 为非0实常数.5. 若函数2()||f x x x a =-+为偶函数,则实数a =__0__.命题意图:本题主要考查函数的奇偶性以及逻辑推理能力.属★★★★级题目. 知识依托:奇偶性定义及判定及转化思想.错解分析:本题对思维能力要求较高,结果写成了x 或-x 这些错误结论,不注意a 是实常数技巧与方法:注意对参数a 的讨论.详解:当0a =时,函数2()||f x x x a =-+为偶函数,当0a ≠时,函数既不是奇函数也不是偶函数(或称为非奇非偶函数).二、 解答题6. 已知函数(1)224(0)()4(0)x x x xf x x x x x ⎧++>⎪⎪=⎨-+⎪-<⎪⎩与(2)22,0(),0x x x f x x x x ⎧+ <⎪=⎨-+>⎪⎩试判断(1)与(2)的奇偶性.(1)解答一:由题设可知函数的定义域关于原点对称。
高中数学 苏教版必修一 函数的单调性(二)
2.2.1 函数的单调性(二)
【学习要求】
1.理解函数的最大(小)值的概念及其几何意义;
本 2.理解函数的最大(小)值是在整个定义域上研究函数,体会求
课
时
函数最值是函数单调性的应用之一.
栏 目
【学法指导】
开 关
通过实例,体会函数的最大(小)值,实际上是函数图象的最高(低)
点的纵坐标,因而借助函数图象的直观性可得出函数的最值,
时
栏 所以[1,+∞)上 f(x)为减函数,f(1)为 f(x)在[1,+∞)上的最大
目 开
值,函数在[1,+∞)上没有最小值.
关
练一练•当堂检测、目标达成落实处
填一填 研一研 练一练
3.已知函数 f(x)=-x2+4x+a,x∈[0,1],若 f(x)有最小值-2,则
f(x)的最大值为____1____.
本 解 作出函数 h(t)=-4.9t2+14.7t+18 的图象(如图).显然,
课
时 函数图象的顶点就是烟花上升的最高点,顶点的横坐标就是
栏
目 烟花爆裂的最佳时刻,纵坐标就是这时距地面的高度.
开 关
研一研•问题探究、课堂更高效
填一填 研一研 练一练
由二次函数的知识,对于函数 h(t)=-4.9t2+14.7t+18,有:
开 关
因此,对于任意 x∈[a,b]都有 f(x)≤f(c),
即 f(x)在 x=c 时取得最大值.
研一研•问题探究、课堂更高效
填一填 研一研 练一练
小结 要证明函数在给定的闭区间上最大值是 M(最小值是 N),就 是要证明在给定的区间内任意一点的函数值都小于或等于 M(大于 或等于 N).
苏教版高中数学必修一课后巩固·提能:2.2.1.1函数的单调性(必修1).docx
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课后巩固·提能一、填空题1.下列说法正确的序号是_______.(1)定义在(a,b)上的函数f(x),若存在x1,x2∈(a,b),使得x1<x2时有f(x1)<f(x2),那么f(x)在(a,b)上是单调增函数;(2)定义在(a,b)上的函数f(x),若有无穷多对x1,x2∈(a,b),使得x1<x2时有f(x1)<f(x2),那么f(x)在(a,b)上是单调增函数;(3)若f(x)在区间I上是单调增函数且f(x1)<f(x2)(x1,x2∈I),那么x1<x2. 2.(2012·包头高一检测)已知函数f(x)=4x2-kx-8在[5,20]上具有单调性,则实数k的取值范围是_______.3.(2012·淮安高一检测)探究函数f(x)=x+4x,x∈(-∞,0)的最大值,并确定取得最大值时x的值,列表如下:请观察表中y值随x值变化的特点,则函数f(x)=x+x,x∈(-∞,0)在区间______上为单调递增函数.4.(2012·邵阳高一检测)已知函数f(x)是R上的增函数,A(0,-1),B(3,1)是其图象上的两点,那么-1<f(x+1)<1的解集的补集是______.5.已知函数f(x)=22x4x,x04x x,x0⎧+≥⎪⎨-⎪⎩,<,若f(2-a)>f(a),则a的取值范围为______.6.函数y=-x2+2|x|的单调减区间为______.7.已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的减函数,则f(a2+1)与f(a)的大小关系是______.二、解答题8.(2012·泰州高一检测)已知函数f(x)=x|x-2|.作出函数f(x)的图象,并写出函数的单调递增区间.9.已知函数f(x)=x2-6x在区间[a-1,3a](a-1<3a)上不单调,求a的取值范围.10.(2012·苏州高一检测)已知函数f(x)=x+4x,x∈[2,+∞).(1)证明:函数f(x)在定义域[2,+∞)上是单调递增函数;(2)解关于实数m的不等式f(m-1)≤f(4).答案解析1.【解析】由函数单调性的定义知必须是“对任意的x1,x2”,因此(1),(2)不正确,由单调性的定义可知(3)正确.答案:(3)2.【解析】由题意知,对称轴不在区间[5,20]内,即k8≤5或k8≥20,解得k≤40或k≥160.答案:(-∞,40]∪[160,+∞)3.【解析】经观察,表中y值随x值变化的特点,再考虑函数的定义域,可知函数f(x)在区间(-∞,-2)上单调递增.答案:(-∞,-2)4.【解析】∵-1<f(x+1)<1,即f(0)<f(x+1)<f(3),又∵函数f(x)是R上的增函数,∴0<x+1<3,解得-1<x<2,其补集所对应的范围是x≤-1或x≥2.答案:(-∞,-1]∪[2,+∞)【误区警示】注意:最后求得的-1<x<2不要误认为即所求补集.5.【解题指南】先分析函数的单调性,再解不等式.【解析】通过分析函数的单调性(或作出函数f(x)的图象)知函数f(x)为(-∞, +∞)上的单调增函数,f(2-a)>f(a)时,有2-a>a 解得a<1.答案:a<1【举一反三】本题条件不变,求f(2-a)>0时,a的取值范围是______.【解析】由题意知,f(0)=0,故f(2-a)>f(0),函数f(x)为(-∞,+∞)上的单调增函数.所以2-a>0,可解得a<2.答案:a<26.【解析】作出函数图象,如图,由函数的图象可得函数的单调减区间为[-1,0],[1,+∞).答案:[-1,0],[1,+∞)【变式备选】函数的单调减区间是_________.【解析】由-7+8x-x2≥0得1≤x≤7,∴函数的定义域是[1,7],令u=-7+8x-x2,1≤x≤7,则函数u在x∈[1,4]上单调递增,在x∈[4,7]上单调递减,又u∈[0,9]上单调递增,由复合函数“同增异减”得函数的单调减区间是[4,7]. 答案:[4,7]7.【解析】∵a 2+1-a=(a-12)2+34>0, ∴a 2+1>a ,又f(x)是(-∞,+∞)上的减函数, ∴f(a 2+1)<f(a). 答案:f(a 2+1)<f(a)8.【解析】∵f(x)=x|x-2|=()()x x 2,x 2x 2x ,x 2-≥⎧⎪⎨-⎪⎩,<,可作图象如图,由图象可知,函数的单调递增区间为(-∞,1],[2,+∞). 9.【解析】∵函数f(x)=x 2-6x=(x-3)2-9, ∴对称轴x=3,又∵f(x)在[a-1,3a ]上不单调, ∴a-1<3<3a,解得1<a<4,又∵a-1<3a,∴a >12-∴a ∈(1,4). 10.【解析】(1)任取x 1、x 2,且2≤x 1<x 2,则f(x 1)-f(x 2)=(x 1+14x )-(x 2+24x )=(x 1-x 2)+1244()x x - =(x 1-x 2)+()21124x x x x - =(x 1-x 2)(1-124x x )=(x1-x2)()1212x x4x x-,∵2≤x1<x2,∴x1-x2<0,x1x2>4,∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),∴函数f(x)在定义域[2,+∞)上是单调递增函数.(2)由(1)知函数f(x)在[2,+∞)上单调递增,又∵f(m-1)≤f(4),∴2≤m-1≤4,解得3≤m≤5.∴所求不等式的解集是[3,5].。
江苏省高一数学苏教版必修1课后训练:2.2 函数的单调性第1课时 Word版含解析
__________.
①f(1)>f(0);②f(π)>f(1);③f(- 3 )<f(π);④ f ( 2) >f(π).
4.已知下列函数:① y= 2 ;②y=-2x+1;③y=-2x2+4x-1;④ x
y= x2 2x 3 .则在区间[1,+∞)上单调递增的函数是__________.
(x+
1 2
)2
25 4
得顶点坐标
1 2
,
25 4
,
又与坐标轴交点坐标为(-3,0),(2,0)和(0,-6),
所以作出如下图所示的图象.
(1)从图象可知,当 x≥2 或 x≤-3 时,f(x)≥0.
(2)对于 y= f (x) ,其定义域为(-∞,-3]∪[2,+∞),所以单调增区间为
所以 f(2)≥7.
11.解:设 x1,x2 为区间(-1,1)内的任意两个值,且 x1<x2,则 f(x1)-f(x2)=
ax1 x12 1
ax2 x22
1
=
a(x1x2 1)(x2 (x12 1)(x22
x1) 1)
.
因为-1<x1<x2<1, 所以 x1x2+1>0,x2-x1>0,x21-1<0,x22-1<0. ①当 a>0 时,f(x1)-f(x2)>0,
即 f(x1)>f(x2),
2
2
因此函数在区间(-1,1)上为减函数; ②当 a<0 时,f(x1)-f(x2)<0, 即 f(x1)<f(x2), 因此函数在区间(-1,1)上为增函数. 12.解:(1)由 f(x)=-x2+2x+8=-(x-1)2+9, 可知函数 f(x)的单调增区间为(-∞,1),单调减区间为(1,+∞). (2)设 x1>x2>2,
高中数学函数的单调性练习(无答案)苏教版必修一
函数的单调性知识点及方法判断函数的单调性;证明函数的单调性;函数单调性的应用(解不等式、比较大小、求函数的值域和最值)判断函数的单调性 1. 写出函数8log 2log )(21221++-=x x x f 的的单调区间.2. 写出函数)24sin(log 2x y -=π的的单调区间.3. 已知函数x x f 2)(=,312)(++-=x x x g ,求))((x g f 的单调区间.4. 已知228)(x x x f -+=, 求函数)2(2x f -单调区间。
5. 若函数f (x )的图象与函数x x g )31()(=的图象关于直线x y =对称,求)2(2x x f -的单调递减区间.6. 已知函数f (x )=|2-x |+|x |的值随x 值的增大而增大,求x 的取值范围.7. 设f (x ) =21++x ax (a ≠21),讨论x ∈),2(+∞-的单调性。
8. 已知y =2x 2-2ax +3在区间[-1,1]上的最小值是f (a ),试求f (a )的解析式,并说明当a ∈[-2,1] 时,)(log )(21a f a g =的单调性.9. 已知二次函数f (x )的二次项系数为正,且对于任意实数x ,都有f (2-x )=f (x +2),讨论函数f (x )的单调性。
10. 已知函数f (x )=|x 2-1|+m |x +1|+a 有最小值f (2)=-4,(a )作出函数y =f (x )的图象,(b )写出函数f (1-2x )的递增区间。
证明函数的单调性1. 已知函数f (x )=13--x , 用函数单调性的定义证明:)(x f 在(-∞,+∞)上单调递减.2. 已知函数f (x )=xx 1+在区间),1(+∞上是增函数。
3. 求证:函数x y tan =当)2,2(ππ-∈x 时是增函数。
4. 已知函数f (x )=)(log x a a a -,(a >1),(1)求f (x )的定义域、值域; (2)判断f (x )的单调性,并证明;二次函数的单调性 1. 函数22)1()(2-+-+=a x a x x f 在]3,(-∞上是减函数,求a 的取值范围。
高一数学苏教版必修1课后训练2.2.1函数的单调性 Word版含解析
课后训练千里之行始于足下.下列函数为单调增函数的序号是.①(>);②;③;④..函数=-+的单调减区间是,最小值是..下列命题正确的序号是.①定义在(,)上的函数(),若存在,∈(,),使得<时,有()<(),则()在(,)上递增.②定义在(,)上的函数(),若有无穷多对,∈(,),使得<时,有()<(),则()在(,)上递增.③若()在区间上是单调增函数,在区间上也是单调增函数,则()在∪上也一定是单调增函数.④若()在区间上单调递增,()在区间上单调递减,则()-()在区间上单调递增..已知函数=()与函数=()的图象如图:则函数=()的单调增区间是;函数=()的单调减区间是..小军遇到这样一道题目:写出满足在(-∞,)上递减,在[,+∞)上递增,且有最小值为的两个函数.请你帮小军写出满足条件的两个函数表达式:..有下列四个命题:①函数=++在(,+∞)上不是单调增函数;②函数在(-∞,-)∪(-,+∞)上是单调减函数;③函数的单调增区间是(-∞,+∞);④已知()在上为单调增函数,若+>,则有()+()>(-)+(-).其中正确命题的序号是..已知函数()=+(-)+在(-∞,-)上是单调减函数.()求()的取值范围;()比较(-)与()的大小..已知函数()=++,∈[-].()当=-时,求函数()的最大值与最小值;()求实数的取值范围,使=()在区间[-]上是单调函数.百尺竿头更进一步已知函数,问此函数在区间[]上是否存在最大值和最小值?若存在,请求之,若不存在,请说明理由.参考答案与解析千里之行.④解析:在(,+∞)上是单调减函数在[,+∞)上是单调减函数,.在(,+∞)上也是单调减函数,在[,+∞)上为单调增函数..解析:函数的对称轴为,且开口向上,所以单调减区间为.,∴当时,.所以函数的最小值为..④解析:由单调增函数的定义,知,必须是区间(,)上的任意两个值且<,所以“存在”,“有无穷多对”都不对,因此①②错;③反例在(-∞,)上是单调增函数,在(,+∞)上也是单调增函数,但不能说在(-∞,)∪(,+∞)上是单调增函数,故③错;对④设,∈,且<,则()<(),()>(),∴-()>-(),∴()-()>()-(),故()-()在上单调递增,∴④正确..(-∞,-],[,+∞)(-∞,],(,+∞).=+或=+解析:这是一个开放性题,答案不惟一,可以是=+,=+(>)..④解析:①因为函数在上为单调增函数,所以在(,+∞)上也是单调增函数,故①错.②函数在区间(-∞,-)和(-,+∞)上各自是单调减函数。
【苏教版】高中数学同步辅导与检测:必修1 第2章2.2-2.2.1函数的单调性-附答案
第2章函数2.2 函数的简单性质2.2.1 函数的单调性A级基础巩固1.函数f(x)的图象如图所示,则()A.函数f(x)在[-1,2]上是增函数B.函数f(x)在[-1,2]上是减函数C.函数f(x)在[-1,4]上是减函数D.函数f(x)在[2,4]上是增函数解析:增函数具有“上升”趋势;减函数具有“下降”趋势,故A正确.答案:A2.已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,若a∈R,则() A.f(a)>f(2a) B.f(a2)<f(a)C.f(a+3)>f(a-2) D.f(6)>f(a)解析:因为a+3>a-2,且f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,所以f(a+3)>f(a-2).答案:C3.y=2x在区间[2,4]上的最大值、最小值分别是()A.1,12 B.12,1 C.12,14 D.14,12解析:因为函数y=2x在[2,4]上是单调递减函数,所以y max=22=1,y min=24=12.答案:A4.函数y=x2-6x的减区间是() A.(-∞.2] B.[2,+∞) C.[3,+∞) D.(-∞,3] 解析:y=x2-6x=(x-3)2-9,故函数的单调减区间是(-∞,3].答案:D5.下列说法中,正确的有()①若任意x1,x2∈I,当x1<x2时,f(x1)-f(x2)x1-x2>0,则y=f(x)在I上是增函数;②函数y=x2在R上是增函数;③函数y=-1x在定义域上是增函数;④函数y=1x的单调区间是(-∞,0)∪(0,+∞).A.0个B.1个C.2个D.3个解析:当x1<x2时,x1-x2<0,由f(x1)-f(x2)x1-x2>0知f(x1)-f(x2)<0,所以f(x1)<f(x2),①正确;②③④均不正确.答案:B6.已知函数f(x)=4x-3+x,则它的最小值是()A .0B .1 C.34 D .无最小值解析:因为函数f (x )=4x -3+x 的定义域是⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞,且是增函数,所以f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34=34. 答案:C7.函数y =f (x )的图象如图所示,则函数f (x )的单调递增区间是________________.解析:由图象可知函数f (x )的单调递增区间是(-∞,1]和(1,+∞).答案:(-∞,1]和(1,+∞)8.已知f (x )是R 上的减函数,则满足f (2x -1)>f (1)的实数x 的取值范围是________.解析:因为f (x )在R 上是减函数,且f (2x -1)>f (1),所以2x -1<1,即x <1.答案:(-∞,1)9.已知函数f (x )=x 2-2x +3在闭区间[0,m ]上的最大值为3,最小值为2,则m 的取值范围是________.解析:因为f (x )=(x -1)2+2,其对称轴为直线x =1,所以当x =1时,f (x )min =2,故m ≥1.又因为f (0)=3,所以f (2)=3.所以m ≤2.故1≤m ≤2.答案:[1,2]10.某公司在甲乙两地同时销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L 1=-x 2+21x 和L 2=2x (其中销售量单位:辆).若该公司在两地共销售15辆,则能获得的最大利润为________万元.解析:设公司在甲地销售x 台,则在乙地销售(15-x )台,公司获利为L =-x 2+21x +2(15-x )=-x 2+19x +30=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1922+30+1924, 所以当x =9或10时,L 最大为120万元.答案:12011.讨论函数y =x 2-2(2a +1)x +3在[-2,2]上的单调性. 解:因为函数图象的对称轴x =2a +1,所以当2a +1≤-2,即a ≤-32时,函数在[-2.2]上为增函数. 当-2<2a +1<2,即-32<a <12时, 函数在[-2,2a +1]上是减函数,在[2a +1,2]上是增函数.当2a +1≥2,即a ≥12时,函数在[-2,2]上是减函数. 12.已知f (x )=x +12-x,x ∈[3,5]. (1)利用定义证明函数f (x )在[3,5]上是增函数;(2)求函数f (x )的最大值和最小值.解:(1)f (x )在区间[3,5]上是增函数,证明如下:设x 1,x 2是区间[3,5]上的两个任意实数,且x 1<x 2,则f(x1)-f(x2)=x1+12-x1-x2+12-x2=3(x1-x2)(2-x1)(2-x2).因为3≤x1<x2≤5,所以x1-x2<0,2-x1<0,2-x2<0.所以f(x1)<f(x2).所以f(x)在区间[3,5]上是增函数.(2)因为f(x)在区间[3,5]上是增函数,所以当x=3时,f(x)取得最小值为-4,当x=5时,f(x)取得最大值为-2.B级能力提升13.若函数f(x)=4x2-kx-8在[5,8]上是单调函数,则k的取值范围是()A.(-∞,40)B.[40,64]C.(-∞,40]∪[64,+∞)D.[64,+∞)解析:对称轴为x=k8,则k8≤5或k8≥8,解得k≤40或k≥64.答案:C14.若y=ax与y=-bx在区间(0,+∞)上都是减函数,则y=ax2+bx在区间(0,+∞)上是()A.增函数B.减函数C.先增后减D.先减后增解析:本题通过一次函数、反比例函数的单调性,判断出a,b的符号.因为y=ax与y=-bx在区间(0,+∞)上都是减函数,所以a<0,b<0,所以函数y=ax2+bx的对称轴方程为x=-b2a<0,故函数y =ax 2+bx 在区间(0,+∞)上是减函数.答案:B15.当0≤x ≤2时,a <-x 2+2x 恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:令f (x )=-x 2+2x (0≤x ≤2)=-(x 2-2x +1)+1=-(x -1)2+1,图象如下.所以f (x )最小值为f (0)=f (2)=0.而a <-x 2+2x 恒成立,所以a <0.答案:(-∞,0)16.画出函数f (x )=⎩⎨⎧-2x ,x ∈(-∞,0),x 2+2x -1,x ∈[0,+∞)的图象,并写出函数的单调区间及最小值.解:f (x )的图象如图所示,f (x )的单调递增区间是(-∞,0)和[0,+∞),函数的最小值为f (0)=-1.17.已知函数f (x )=x 2-2x +2.(1)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3上的最大值和最小值; (2)若g (x )=f (x )-mx 在[2,4]上是单调函数,求m 的取值范围.解:(1)因为f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3,对称轴是x =1.所以f (x )的最小值是f (1)=1.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=54,f (3)=5, 所以f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,3上的最大值是5,最小值是1. (2)因为g (x )=f (x )-mx =x 2-(m +2)x +2,所以m +22≤2或m +22≥4,即m ≤2或m ≥6. 故m 的取值范围是(-∞,2]∪[6,+∞).18.若二次函数满足f (x +1)-f (x )=2x 且f (0)=1.(1)求f (x )的解析式;(2)若在区间[-1,1] 上不等式f (x )>2x +m 恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),因为f (0)=1,所以c =1.所以f (x )=ax 2+bx +1.因为f (x +1)-f (x )=2x ,所以2ax +a +b =2x .所以⎩⎪⎨⎪⎧2a =2,a +b =0.所以⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-1. 所以f (x )=x 2-x +1.(2)由题意,得x 2-x +1>2x +m 在[-1,1]上恒成立, 即x 2-3x +1-m >0在[-1,1]上恒成立.令g (x )=x 2-3x +1-m =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-54-m , 其对称轴为x =32, 所以g (x )在区间[-1,1]上是减函数.所以g(x)min=g(1)=1-3+1-m>0.所以m<-1.所以实数m的取值范围是(-∞,-1).。
高中数学 2.1.3 第1课时 函数的单调性课时作业 苏教版必修1
第1课时 函数的单调性课时目标 1.理解函数单调性的性质.2.掌握判断函数单调性的一般方法.1.单调性设函数y =f (x )的定义域为A ,区间I ⊆A .如果对于区间I 内的任意两个值x 1,x 2当x 1<x 2时,都有__________,那么就说y =f (x )在区间I 上是单调______,I 称为y =f (x )的单调________.如果对于区间I 内的任意两个值x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2),那么就说y =f (x )在区间I 上是单调________,I 称为y =f (x )的单调________.2.a >0时,二次函数y =ax 2的单调增区间为________. 3.k >0时,y =kx +b 在R 上是____函数.4.函数y =1x的单调递减区间为__________.一、填空题1.定义在R 上的函数y =f (x +1)的图象如右图所示. 给出如下命题:①f (0)=1; ②f (-1)=1;③若x >0,则f (x )<0;④若x <0,则f (x )>0,其中正确的是________.(填序号)2.若(a ,b )是函数y =f (x )的单调增区间,x 1,x 2∈(a ,b ),且x 1<x 2,则f (x 1)________f (x 2).(填“>”、“<”或“=”)3.f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )·f (b )<0,则方程f (x )=0在区间[a ,b ]上________.(填序号)①至少有一个根;②至多有一个根;③无实根;④必有唯一的实根.4.函数y =x 2-6x +10的单调增区间是________.5.如果函数f (x )在[a ,b ]上是增函数,对于任意的x 1,x 2∈[a ,b ](x 1≠x 2),则下列结论中正确的是______________________________________. ①f x 1-f x 2x 1-x 2>0;②(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0; ③f (a )<f (x 1)<f (x 2)<f (b );④x 1-x 2f x 1-f x 2>0. 6.函数y =x 2+2x -3的单调递减区间为________. 7.设函数f (x )是R 上的减函数,若f (m -1)>f (2m -1),则实数m 的取值范围是________.8.函数f (x )=2x 2-mx +3,当x ∈[2,+∞)时是增函数,当x ∈(-∞,2]时是减函数,则f (1)=________. 二、解答题9.画出函数y =-x 2+2|x |+3的图象,并指出函数的单调区间.10.已知f(x),g(x)在(a,b)上是增函数,且a<g(x)<b,求证:f(g(x))在(a,b)上也是增函数.11.已知f(x)=x2-1,试判断f(x)在[1,+∞)上的单调性,并证明.能力提升12.定义在R上的函数f(x)满足:对任意实数m,n总有f(m+n)=f(m)·f(n),且当x>0时,0<f(x)<1.(1)试求f(0)的值;(2)判断f(x)的单调性并证明你的结论.13.函数f(x)是定义在(0,+∞)上的减函数,对任意的x,y∈(0,+∞),都有f(x +y)=f(x)+f(y)-1,且f(4)=5.(1)求f(2)的值;(2)解不等式f(m-2)≤3.1.函数的单调区间必须是定义域的子集.因此讨论函数的单调性时,必须先确定函数的定义域.2.研究函数的单调性,必须注意无意义的特殊点,如函数f (x )=1x在(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数,但不能说函数f (x )=1x在定义域上是减函数.3.求单调区间的方法:(1)图象法;(2)定义法;(3)利用已知函数的单调性. 4.用单调性的定义证明函数的单调性分四个主要步骤: 即“取值——作差变形——定号——判断”这四个步骤.若f (x )>0,则判断f (x )的单调性可以通过作比的方法去解决,即“取值——作比变形——与1比较——判断”. 2.1.3 函数的简单性质 第1课时 函数的单调性知识梳理1.f (x 1)<f (x 2) 增函数 增区间 减函数 减区间 2.[0,+∞) 3.增 4.(-∞,0)和(0,+∞) 作业设计 1.①④ 2.<解析 由题意知y =f (x )在区间(a ,b )上是增函数,因为x 2>x 1,所以f (x 2)>f (x 1). 3.④解析 ∵f (x )在[a ,b ]上单调,且f (a )·f (b )<0, ∴当f (x )在[a ,b ]上单调递增,则f (a )<0,f (b )>0, 当f (x )在[a ,b ]上单调递减,则f (a )>0,f (b )<0,故f (x )在区间[a ,b ]上必有x 0使f (x 0)=0且x 0是唯一的. 4.[3,+∞) 解析 如图所示,该函数的对称轴为x =3,根据图象可知函数在[3,+∞)上是递增的.5.①②④解析 由函数单调性的定义可知,若函数y =f (x )在给定的区间上是增函数,则x 1-x 2与f (x 1)-f (x 2)同号,由此可知,①、②、④正确; 对于③,若x 1<x 2时,可有x 1=a 或x 2=b , 即f (x 1)=f (a )或f (x 2)=f (b ),故③不成立. 6.(-∞,-3]解析 该函数的定义域为(-∞,-3]∪[1,+∞),函数f (x )=x 2+2x -3的对称轴为x =-1,由函数的单调性可知该函数在区间(-∞,-3]上是减函数. 7.m >0解析 由f (m -1)>f (2m -1)且f (x )是R 上的减函数得m -1<2m -1,∴m >0. 8.-3解析 f (x )=2(x -m4)2+3-m 28,由题意m4=2,∴m =8.∴f (1)=2×12-8×1+3=-3.9.解 y =-x 2+2|x |+3=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +3 x ≥0-x 2-2x +3 x <0=⎩⎪⎨⎪⎧-x -12+4 x ≥0-x +12+4 x <0.函数图象如图所示.函数在(-∞,-1],[0,1]上是增函数, 函数在[-1,0],[1,+∞)上是减函数.∴函数y =-x 2+2|x |+3的单调增区间是(-∞,-1]和[0,1], 单调减区间是[-1,0]和[1,+∞). 10.证明 设a <x 1<x 2<b , ∵g (x )在(a ,b )上是增函数, ∴g (x 1)<g (x 2),且a <g (x 1)<g (x 2)<b ,又∵f (x )在(a ,b )上是增函数, ∴f (g (x 1))<f (g (x 2)),∴f (g (x ))在(a ,b )上是增函数.11.解 函数f (x )=x 2-1在[1,+∞)上是增函数. 证明如下:任取x 1,x 2∈[1,+∞),且x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=x 22-1-x 21-1=x 22-x 21x 22-1+x 21-1=x 2-x 1x 2+x 1x 22-1+x 21-1. ∵1≤x 1<x 2,∴x 2+x 1>0,x 2-x 1>0,x 22-1+x 21-1>0. ∴f (x 2)-f (x 1)>0,即f (x 2)>f (x 1), 故函数f (x )在[1,+∞)上是增函数. 12.解 (1)在f (m +n )=f (m )·f (n )中, 令m =1,n =0,得f (1)=f (1)·f (0). 因为f (1)≠0,所以f (0)=1. (2)函数f (x )在R 上单调递减. 任取x 1,x 2∈R ,且设x 1<x 2.在已知条件f (m +n )=f (m )·f (n )中, 若取m +n =x 2,m =x 1,则已知条件可化为f (x 2)=f (x 1)·f (x 2-x 1), 由于x 2-x 1>0,所以0<f (x 2-x 1)<1. 在f (m +n )=f (m )·f (n )中,令m =x ,n =-x ,则得f (x )·f (-x )=1. 当x >0时,0<f (x )<1,所以f (-x )=1f x>1>0,又f (0)=1,所以对于任意的x 1∈R 均有f (x 1)>0. 所以f (x 2)-f (x 1)=f (x 1)[f (x 2-x 1)-1]<0, 即f (x 2)<f (x 1).所以函数f (x )在R 上单调递减.13.解 (1)∵f (4)=f (2+2)=2f (2)-1=5,∴f (2)=3. (2)由f (m -2)≤3,得f (m -2)≤f (2). ∵f (x )是(0,+∞)上的减函数, ∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2≥2m -2>0,解得m ≥4.∴不等式的解集为{m |m ≥4}.。
高中数学 2.2.1.2函数单调性的应用同步训练 苏教版必
【创新设计】2013-2014版高中数学 2.2.1.2函数单调性的应用同步训练 苏教版必修1双基达标限时15分钟1.若函数f (x )在实数集R 上是减函数,且f (2m )>f (-m +1),则实数m 的取值范围是________.解析 依题意可得,2m <-m +1,解得m <13.答案 (-∞,13)2.函数f (x )=x 2-2x +3在区间[0,3]上的最小值是________,最大值是________. 解析 函数f (x )=x 2-2x +3的图象是以x =1为对称轴,且开口向上的抛物线,如图,结合图象可知f (x )min =f (1)=2,f (x )max =f (3)=6.答案 2 63.若一次函数f (x )=(2k +1)x +b 在R 上是减函数,则实数k 的取值范围是________. 解析 由题意可知2k +1<0,解得k <-12.答案 (-∞,-12)4.已知函数f (x )=4x 2-kx -8在[5,20]上具有单调性,则实数k 的取值范围是______. 解析 函数图象的对称轴为x =k 8,由题意知k 8≤5或k8≥20,即k ≤40或k ≥160.答案 k ≤40或k ≥1605.若函数y =-b x(b ≠0)在(0,+∞)上是减函数,则b 的取值范围是________. 解析 由反比例函数图象与性质可知,在(0,+∞)上是减函数,则-b >0,即b <0. 答案 b <06.求下列函数的最大值:(1)y =3x -2x 2+1;(2)y =-2x,x ∈[-3,-1].解 (1)作出二次函数y =3x -2x 2+1的图象,如图(1),由图象可知x =34时,y max =178.(2)作出反比例函数y =-2x,x ∈[-3,-1]的图象,如图(2),由图象可知x =-1时,y max =2.(1) (2) 综合提高限时30分钟7.函数f (x )定义在区间D 上,当x 1,x 2∈D ,x 1≠x 2时,恒有f x 1-f x 2x 1-x 2>0,则函数f (x )在区间D 上是单调________(填“增函数”或“减函数”).解析 由f x 1-f x 2x 1-x 2>0可知x 1-x 2与f (x 1)-f (x 2)符号相同,所以是增函数.答案 增函数8.若一次函数y =kx +b (k ≠0)在实数集R 上是减函数,则点(k ,b )在直角坐标系中第________象限.解析 由题意可知k <0,故点(k ,b )在直角坐标系中第二或三象限. 答案 二或三9.已知函数f (x )=2x 2-mx +3,若f (x )在x ∈(-2,+∞)上是增函数,在x ∈(-∞,-2)上是减函数,则f (1)=________.解析 由题意可知对称轴x =m4=-2,解得m =-8,则f (1)=2×12+8×1+3=13.答案 1310.已知m >2,点(m -1,y 1),(m ,y 2),(m +1,y 3)都在二次函数y =x 2-2x 的图象上,则y 1,y 2,y 3的大小关系是________.解析 因为二次函数y =x 2-2x 在[1,+∞)递增,且1<m -1<m <m +1,所以y 1<y 2<y 3.答案 y 1<y 2<y 311.(1)已知函数f (x )=x 2+2ax +2在[-5,5]上是单调函数,求实数a 的取值范围; (2)已知函数y =ax 2+(2a +1)x 在(-∞,2]上是增函数,求实数a 的取值范围; (3)已知函数f (x )=4x 2-mx +1在(-∞,-3]上递减,在[-2,+∞)上递增,求实数m 的取值范围.解 (1)只要函数的对称轴不在区间内部即可,即-a ≤-5或-a ≥5,解得a ≥5或a ≤-5.(2)当a =0时,函数y =x 在(-∞,2]上是增函数,所以a =0适合题意;若a ≠0,则⎩⎪⎨⎪⎧a <0-2a +12a ≥2,解得-16≤a <0,综上,实数a 的取值范围是[-16,0].(3)由二次函数图象可知-3≤--m2×4≤-2,解得-24≤m ≤-16.12.已知函数y =f (x )的定义域为R ,且对任意的正数d ,都有f (x +d )<f (x ),求满足f (1-a )<f (2a -1)的实数a 的取值范围.解 ∵d >0时,f (x +d )<f (x ),∴函数y =f (x )是减函数, ∴由f (1-a )<f (2a -1)得:1-a >2a -1, 解得a <23,∴a 的取值范围是(-∞,23).13.(创新拓展)已知函数f (x )=ax 和g (x )=bx在(0,+∞)上都是减函数,则h (x )=ax 2+bx +c 在(-∞,0)上的单调性如何?说明理由.解 因为函数f (x )=ax 在(0,+∞)上是减函数,所以a <0;又因为函数g (x )=b x在(0,+∞)上是减函数,所以b >0,所以二次函数h (x )=ax 2+bx +c 的图象是开口向下,对称轴x =-b2a>0的抛物线,由图象可知函数h (x )在(-∞,0)上是增函数.。
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2.2 函数的简单性质
2.2.1 函数的单调性
A 级 基础巩固
1.函数f (x )的图象如图所示,则( )
A .函数f (x )在[-1,2]上是增函数
B .函数f (x )在[-1,2]上是减函数
C .函数f (x )在[-1,4]上是减函数
D .函数f (x )在[2,4]上是增函数
解析:增函数具有“上升”趋势;减函数具有“下降”趋势,故A 正确. 答案:A
2.已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,若a ∈R,则( )
A .f (a )>f (2a )
B .f (a 2
)<f (a ) C .f (a +3)>f (a -2) D .f (6)>f (a ) 解析:因为a +3>a -2,且f (x )在(-∞,+∞)上是增函数,所以f (a +3)>f (a -2). 答案:C
3.y =2x
在区间[2,4]上的最大值、最小值分别是( ) A .1,12 B.12,1 C.12,14 D.14,12
解析:因为函数y =2x
在[2,4]上是单调递减函数, 所以y max =22=1,y min =24=12
. 答案:A
4.函数y =x 2-6x 的减区间是( )
A .(-∞.2]
B .[2,+∞)
C .[3,+∞)
D .(-∞,3]
解析:y =x 2-6x =(x -3)2-9,
故函数的单调减区间是(-∞,3].
答案:D
5.下列说法中,正确的有( )
①若任意x 1,x 2∈I ,当x 1<x 2时,
f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,则y =f (x )在I 上是增函数; ②函数y =x 2在R 上是增函数;
③函数y =-1x
在定义域上是增函数; ④函数y =1x
的单调区间是(-∞,0)∪(0,+∞). A .0个 B .1个 C .2个 D .3个
解析:当x 1<x 2时,x 1-x 2<0,由f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2
>0知f (x 1)-f (x 2)<0,所以f (x 1)<f (x 2),①正确;②③④均不正确.
答案:B
6.已知函数f (x )=4x -3+x ,则它的最小值是( )
A .0
B .1 C.34 D .无最小值
解析:因为函数f (x )=4x -3+x 的定义域是⎣⎢⎡⎭
⎪⎫34,+∞,且是增函数,所以f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34=34
. 答案:C
7.函数y =f (x )的图象如图所示,则函数f (x )的单调递增区间是________________.
解析:由图象可知函数f (x )的单调递增区间是(-∞,1]和(1,+∞).
答案:(-∞,1]和(1,+∞)
8.已知f (x )是R 上的减函数,则满足f (2x -1)>f (1)的实数x 的取值范围是________. 解析:因为f (x )在R 上是减函数,且f (2x -1)>f (1),所以2x -1<1,即x <1. 答案:(-∞,1)
9.已知函数f (x )=x 2
-2x +3在闭区间[0,m ]上的最大值为3,最小值为2,则m 的取值范围是________.
解析:因为f (x )=(x -1)2+2,其对称轴为直线x =1,
所以当x =1时,f (x )min =2,故m ≥1.
又因为f (0)=3,
所以f (2)=3.所以m ≤2.
故1≤m ≤2.
答案:[1,2]
10.某公司在甲乙两地同时销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L 1=-x 2
+21x 和L 2=2x (其中销售量单位:辆).若该公司在两地共销售15辆,则能获得的最大利润为________万元.
解析:设公司在甲地销售x 台,则在乙地销售(15-x )台,公司获利为L =-x 2+21x +
2(15-x )=-x 2+19x +30=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1922+30+1924, 所以当x =9或10时,L 最大为120万元.
答案:120
11.讨论函数y =x 2
-2(2a +1)x +3在[-2,2]上的单调性.
解:因为函数图象的对称轴x =2a +1,
所以当2a +1≤-2,
即a ≤-32
时,函数在[-2.2]上为增函数. 当-2<2a +1<2,即-32<a <12
时, 函数在[-2,2a +1]上是减函数,在[2a +1,2]上是增函数.
当2a +1≥2,即a ≥12时,函数在[-2,2]上是减函数. 12.已知f (x )=x +12-x
,x ∈[3,5]. (1)利用定义证明函数f (x )在[3,5]上是增函数;
(2)求函数f (x )的最大值和最小值.
解:(1)f (x )在区间[3,5]上是增函数,证明如下:
设x 1,x 2是区间[3,5]上的两个任意实数,且x 1<x 2,
则f (x 1)-f (x 2)=x 1+12-x 1-x 2+12-x 2=3(x 1-x 2)(2-x 1)(2-x 2)
. 因为3≤x 1<x 2≤5,所以x 1-x 2<0,2-x 1<0,2-x 2<0.
所以f (x 1)<f (x 2).
所以f (x )在区间[3,5]上是增函数.
(2)因为f (x )在区间[3,5]上是增函数,
所以当x =3时,f (x )取得最小值为-4,
当x =5时,f (x )取得最大值为-2.
B 级 能力提升
13.若函数f (x )=4x 2-kx -8在[5,8]上是单调函数,则k 的取值范围是( )
A .(-∞,40)
B .[40,64]
C .(-∞,40]∪[64,+∞)
D .[64,+∞)
解析:对称轴为x =k 8,则k 8≤5或k 8
≥8,解得k ≤40或k ≥64. 答案:C
14.若y =ax 与y =-b x 在区间(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2
+bx 在区间(0,+∞)上是( )
A .增函数
B .减函数
C .先增后减
D .先减后增 解析:本题通过一次函数、反比例函数的单调性,判断出a ,b 的符号.因为y =ax 与y =-b x
在区间(0,+∞)上都是减函数,所以a <0,b <0,所以函数y =ax 2+bx 的对称轴方程为x =-b 2a
<0,故函数y =ax 2
+bx 在区间(0,+∞)上是减函数. 答案:B
15.当0≤x ≤2时,a <-x 2+2x 恒成立,则实数a 的取值范围是________.
解析:令f (x )=-x 2+2x (0≤x ≤2)=-(x 2-2x +1)+1=-(x -1)2+1,图象如下.
所以f (x )最小值为f (0)=f (2)=0.
而a <-x 2
+2x 恒成立,所以a <0.
答案:(-∞,0)
16.画出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x ,x ∈(-∞,0),x 2+2x -1,x ∈[0,+∞)
的图象,并写出函数的单调区间及最
小值.
解:f (x )的图象如图所示,f (x )的单调递增区间是(-∞,0)和[0,+∞),函数的最小值为f (0)=-1.
17.已知函数f (x )=x 2
-2x +2. (1)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦
⎥⎤12,3上的最大值和最小值; (2)若g (x )=f (x )-mx 在[2,4]上是单调函数,求m 的取值范围.
解:(1)因为f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈⎣⎢⎡⎦
⎥⎤12,3,对称轴是x =1. 所以f (x )的最小值是f (1)=1.
又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=54
,f (3)=5, 所以f (x )在区间⎝ ⎛⎭
⎪⎫12,3上的最大值是5,最小值是1. (2)因为g (x )=f (x )-mx =x 2-(m +2)x +2,
所以m +22≤2或m +22≥4,即m ≤2或m ≥6.
故m 的取值范围是(-∞,2]∪[6,+∞).
18.若二次函数满足f (x +1)-f (x )=2x 且f (0)=1.
(1)求f (x )的解析式;
(2)若在区间[-1,1] 上不等式f (x )>2x +m 恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)设f (x )=ax 2
+bx +c (a ≠0),
因为f (0)=1,所以c =1.
所以f (x )=ax 2+bx +1.
因为f (x +1)-f (x )=2x ,所以2ax +a +b =2x .
所以⎩⎪⎨⎪⎧2a =2,a +b =0.所以⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-1. 所以f (x )=x 2
-x +1.
(2)由题意,得x 2-x +1>2x +m 在[-1,1]上恒成立,
即x 2-3x +1-m >0在[-1,1]上恒成立. 令g (x )=x 2-3x +1-m =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322
-54-m , 其对称轴为x =32
, 所以g (x )在区间[-1,1]上是减函数.
所以g(x)min=g(1)=1-3+1-m>0. 所以m<-1.
所以实数m的取值范围是(-∞,-1).。