函数的单调性基础练习
函数的单调性练习题
函数的单调性练习题函数的单调性是高中数学中的一个重要概念,它在解决各种实际问题时起着重要的作用。
通过对函数的单调性进行分析,我们可以更好地理解函数的性质,并在解决问题时提供指导。
下面,我将给大家提供一些关于函数单调性的练习题,希望能够帮助大家更好地掌握这一概念。
练习题1:已知函数f(x) = x^2 + 3x - 2,求函数f(x)的单调区间。
解析:要求函数f(x)的单调区间,首先需要求出函数f(x)的一阶导数f'(x)。
对函数f(x)进行求导得到f'(x) = 2x + 3。
由于一阶导数的符号可以反映函数的单调性,我们只需要找出f'(x)的正负变化区间即可。
令f'(x) = 0,解得x = -1.5。
这个点将数轴分成了两个区间:(-∞, -1.5)和(-1.5, +∞)。
我们只需要在这两个区间内取一点代入f'(x),判断f'(x)的正负即可。
选取x = 0代入f'(x),得到f'(0) = 3,说明在区间(-∞, -1.5)内f'(x) > 0,在区间(-1.5, +∞)内f'(x) > 0。
因此,函数f(x)在整个定义域上都是递增的,即f(x)的单调区间为(-∞, +∞)。
练习题2:已知函数g(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 2,求函数g(x)的单调区间。
解析:同样地,我们需要求出函数g(x)的一阶导数g'(x)。
对函数g(x)进行求导得到g'(x) = 3x^2 - 12x + 9。
令g'(x) = 0,解得x = 1。
这个点将数轴分成了两个区间:(-∞, 1)和(1, +∞)。
选取x = 0代入g'(x),得到g'(0) = 9,说明在区间(-∞, 1)内g'(x) > 0,在区间(1, +∞)内g'(x) > 0。
函数的单调性练习
2.区间 D 上的单调函数 f(x)具有的结论. (1)函数 y=f(x)与函数 y=-f(x)在区间 D 上的单调性相反. 1 (2)当函数 f(x)在区间 D 上恒为正或负时,函数 y= 与函 fx 数 y=f(x)在区间 D 上的单调性相反.
(3)设 f(x)>0,若 f(x)在区间 D 上是增函数,则 fx,kf(x)
函数的图象如图 D9.
图 D9 ∴函数的单调递增区间是(-∞,-1],(0,1],单调递减区 间是(-1,0],(1,+∞). 研究函数单调区间的一般方法有:图象法、定 义法及利用已知函数的单调性.数形结合始终是研究函数性质 及其应用的重要思想.
【变式与拓展】
2.如图 1-3-1,已知函数 y=f(x)的图象,根据图象说出函 数的单调区间,以及在每一个区间上,它是增函数还是减函数.
1 (2)本题利用定义可以证明函数 f(x)=x+x在(0,1]上是减函
数,在(-1,0)上为减函数;在(-∞,-1]上为增函数. (3)解答本题易出现以下的错误结论:f(x)在(-1,0)∪(0,1] 上是减函数,在(-∞,-1]∪[1,+∞)上是增函数,或说 f(x) 在(-∞,0)∪(0,+∞)上是单调函数.排除障碍的关键是正确 理解函数单调性的概念.注意:函数的单调性是对某个区间而 言的,而不是两个或两个以上不相交的区间的并集.
(k>0),[f(x)]n(n∈N,n>1)都是增函数.
3.求函数 y=f[g(x)]的单调区间的步骤. (1)确定定义域; (2)将函数分解成函数 y=f(u),u=g(x); (3)分别确定这两个函数的单调区间; (4)若这两个函数同增同减,则 y=f[g(x)]为增函数;若一增 一减,则 y=f[g(x)]为减函数(同“增”异“减”).
(完整版)函数单调性练习题
函数单调性练习题1. 已知函数f(x)=x 2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上是减函数,则实数a 的取值范围是 .2.讨论函数f(x)=21xax - (a≠0)在区间(-1,1)内的单调性.3.判断函数f (x )=-x 3+1在(-∞,0)上是增函数还是减函数,并证明你的结论;如果x ∈(0,+∞),函数f (x )是增函数还是减函数?4. 已知:f (x )是定义在[-1,1]上的增函数,且f (x -1)<f (x 2-1)求x 的取值范围.5.设y=f (x )的单增区间是(2,6),求函数y=f (2-x )的单调区间.6.函数21)(++=x ax x f 在区间(-2,+∞)上是增函数,那么a 的取值范围是( ).7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x ,x ≥0,4x -x 2,x <0.若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是( )8.已知f (x )在其定义域R +上为增函数,f (2)=1,f (xy )=f (x )+f (y ),解不等式f (x )+f (x -2) ≤39.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f()21x x =f(x 1)-f(x 2),且当x >1时,f(x)<0. (1)求f(1)的值;(2)判断f(x )的单调性;(3)若f(3)=-1,解不等式f(|x|)<-2.10.函数f(x)对任意的a 、b ∈R,都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,并且当x >0时,f(x)>1.(1)求证:f(x)是R 上的增函数;(2)若f(4)=5,解不等式f(3m 2-m-2)<3.11.设f (x )的定义域为(0,+∞),且在(0,+∞)是递增的,)()()(y f x f y x f -=(1)求证:f (1)=0,f (xy )=f (x )+f (y );(2)设f (2)=1,解不等式2)31()(≤--x f x f 。
函数的单调性和奇偶性练习题
—函数的单调性和奇偶性一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是〔 〕A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,那么f (1)等于 〔 〕 A .-7 B .1 C .17 D .253.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,那么y =f (x +5)的递增区间是 〔 〕 A .(3,8) B .(-7,-2) C .(-2,3) D .(0,5) 4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,那么实数a 的取值范围是 〔 〕A .(0,21)B .( 21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)5.函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )f (b )<0,那么方程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 6.函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2 ),那么函数g (x ) 〔 〕 A .在区间(-1,0)上是减函数 B .在区间(0,1)上是减函数 C .在区间(-2,0)上是增函数 D .在区间(0,2)上是增函数 7.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,那么不等式 |f (x+1)|<1的解集的补集是 〔 〕 A .(-1,2) B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞〕D .(-∞,-1]∪[2,+∞〕8.定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么以下式子一定成立的是 〔 〕 A .f (-1)<f (9)<f (13) B .f (13)<f (9)<f (-1) C .f (9)<f (-1)<f (13) D .f (13)<f (-1)<f (9) 9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是〔 〕A .]1,(],0,(-∞-∞B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,那么实数a 的取值范围是〔 〕 A .a ≤-3 B .a ≥-3 C .a ≤5 D .a ≥3 11.f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,那么以下不等式中正确的选项是〔 〕 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 )12.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,2)上是增函数,且y =f (x +2)图象的对称轴是x =0,那么 〔 〕 A .f (-1)<f (3) B .f (0)>f (3) C .f (-1)=f (-3) D .f (2)<f (3) 二、填空题:13.函数y =(x -1)-2的减区间是___ _. 14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___. 15、设()y f x =是R 上的减函数,那么()3y fx =-的单调递减区间为 .16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,那么a 的取值范围是__ . 三、解答题:17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y ) 〔1〕求f (1)的值.〔2〕假设f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .18.函数f (x )=-x 3+1在R 上是否具有单调性?如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数?试证明你的结论.19.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性.20.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在〔0,+∞)上为单调函数.21.f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取值范围.22.函数f (x )=x ax x ++22,x ∈[1,+∞]〔1〕当a =21时,求函数f (x )的最小值;〔2〕假设对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.参考答案一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13. (1,+∞), 14. (-∞,3),15.[)3,+∞, ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,三、解答题:17.解析:①在等式中0≠=y x 令,那么f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6那么.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f 故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36), 又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x xx18.解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,那么f (x 1)=-x 13+1, f (x 2)=-x 23+1.f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+22x )2+43x 22].∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+22x )2+43x 22>0,∴f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数.19.解析: 设x 1、x 2∈[-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.f (x 1)-f (x 2)=211x --221x -=2221222111)1()1(x x x x -+----=2221121211))((x x x x x x -+-+-∵x 2-x 1>0,222111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>f (x 2). 当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).故f (x )=21x -在区间[-1,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[0,1]上是减函数. 20.解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,那么f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )(1)当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2)∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数. (2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=212aa-,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中11222121++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;122+x >x 2;③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的表达.21.解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)22.解析: (1)当a =21时,f (x )=x +x21+2,x ∈1,+∞) 设x 2>x 1≥1,那么f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2121x x ) ∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,那么f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27.(2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xax x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.。
高中数学:函数的单调性练习及答案
高中数学:函数的单调性练习及答案函数的单调性的概念1.如果函数f(x)在[a,b]上是增函数,那么对于任意的x1,x2∈[a,b](x1≠x2),下列结论中不正确的是()A.>0B.(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0C.若x1<x2,则f(a)<f(x1)<f(x2)<f(b)D.>02.在下列函数f(x)中,满足对任意x1,x2∈(0,+∞),当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2)的是()A.f(x)=x2B.f(x)=C.f(x)=|x|D.f(x)=2x+13.下列说法中正确的有()①若x1,x2∈I,当x1<x2时,f(x1)<f(x2),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=-在定义域上是增函数;④函数y=的单调减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).A.0个B.1个C.2个D.3个4.下列有关函数单调性的说法,不正确的是()A.若f(x)为增函数,g(x)为增函数,则f(x)+g(x)为增函数B.若f(x)为减函数,g(x)为减函数,则f(x)+g(x)为减函数C.若f(x)为增函数,g(x)为减函数,则f(x)+g(x)为增函数D.若f(x)为减函数,g(x)为增函数,则f(x)-g(x)为减函数5.下图中是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),则下列关于函数f(x)的说法错误的是()A.函数在区间[-5,-3]上单调递增B.函数在区间[1,4]上单调递增C.函数在区间[-3,1]∪[4,5]上单调递减D.函数在区间[-5,5]上没有单调性函数的单调性的判定与证明6.在下面的四个选项所给的区间中,函数f(x)=x2-1不是减函数的是()A.(-∞,-2)B.(-2,-1)C.(-1,1)D.(-∞,0)7.已知函数f(x)在R上是增函数,则下列说法正确的是()A.y=-f(x)在R上是减函数B.y=在R上是减函数C.y=[f(x)]2在R上是增函数D.y=af(x)(a为实数)在R上是增函数8.下列函数中在区间(-∞,0)上单调递增,且在区间(0,+∞)上单调递减的函数为()A.y=B.y=C.y=x2D.y=x39.若函数y=ax与y=-在(0,+∞)上都是减函数,则y=ax2+bx在(0,+∞)上()A.单调递增B.单调递减C.先增后减D.先减后增10.对于函数f(x)=x2+|x-a|+1(a∈R),下列结论中正确的是()A.当a≥0时,f(x)在(-∞,0)上单调递减B.当a≤0时,f(x)在(-∞,0)上单调递减C.当a≥时,f(x)在(0,+∞)上单调递增D.当a≤时,f(x)在(0,+∞)上单调递增11.函数y=f(x)对于任意x,y∈R,有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,当x>0时,f(x)>1,且f (3)=4,则()A.f(x)在R上是减函数,且f(1)=3B.f(x)在R上是增函数,且f(1)=3C.f(x)在R上是减函数,且f(1)=2D.f(x)在R上是增函数,且f(1)=212.已知f(x)是定义在R上的增函数,给出下列结论:①y=[f(x)]2是增函数;②y=是减函数;③y =-f(x)是减函数;④y=|f(x)|是增函数,其中错误的结论是________.13.证明f(x)=在其定义域上是增函数.(1)求m的值;14.已知函数f(x)的定义域是R,对于任意实数m,n,恒有f(m+n)=f(m)·f(n),且当x>0时,0<f(x)<1.求证:f(x)在R上是减函数.15.已知函数f(x)对任意的实数x、y都有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,且当x>0时,f(x)>1.求证:函数f(x)在R上是增函数.16.已知函数f(x)的定义域为R,且对m,n∈R,恒有f(m+n)=f(m)+f(n)-1,且f(-)=0,当x>-时,f(x)>0.(1)求证:f(x)是R上的增函数;(2)试举出具有这种性质的一个函数,并加以验证.求函数的单调区间17.函数y=的单调递增区间是()A.(-∞,-3]B.C.(-∞,1)D.18.函数y=x2+x+1(x∈R)的递减区间是()A.[-,+∞)B.[-1,+∞)C.(-∞,-]D.(-∞,+∞)19.如图是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数?20.求下列函数的单调区间.(1)f(x)=(x∈[-2,4]);(2)y=.函数单调性的应用21.若函数f(x)=是定义在R上的减函数,则a的取值范围为()A.[,)B.(0,)C.[,+∞)D.(-∞,]∪[,+∞)22.若函数f(x)=ax2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上为减函数,则a的取值范围为()A.0<a≤B.0≤a≤C.0<a<D.a>23.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,+∞)24.函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是()A.[-2,2]B.[-1,1]C.[0,4]D.[1,3]25.设奇函数f(x)在[-1,1]上是增函数,且f(-1)=-1,若对所有的x∈[-1,1]及任意的a∈[-1,1]满足f(x)≤t2-2at+1,则t的取值范围是()A.-2≤t≤2B.-≤t≤C.t≥2或t≤-2或t=0D.t≥或t≤-或t=026.已知函数f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,若a,b∈R且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)27.如果f(x)=x2+bx+c对任意实数t都有f(3+t)=f(3-t),那么()A.f(3)<f(1)<f(6)B.f(1)<f(3)<f(6)C.f(3)<f(6)<f(1)D.f(6)<f(3)<f(1)28.设函数f(x)的定义域是(0,+∞),且对任意正实数x,y都有f(xy)=f(x)+f(y)恒成立,已知f(2)=1,且x>1时,f(x)>0.(1)求f()的值;(2)判断y=f(x)在(0,+∞)上的单调性并给出证明;(3)解不等式f(2x)>f(8x-6)-1.答案1.如果函数f(x)在[a,b]上是增函数,那么对于任意的x1,x2∈[a,b](x1≠x2),下列结论中不正确的是()A.>0B.(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0C.若x1<x2,则f(a)<f(x1)<f(x2)<f(b)D.>0【答案】C【解析】因为f(x)在[a,b]上是增函数,对于任意的x1,x2∈[a,b](x1≠x2),x1-x2与f(x1)-f(x2)的符号相同,故A,B,D都正确,而C中应为若x1<x2,则f(a)≤f(x1)<f(x2)≤f(b).2.在下列函数f(x)中,满足对任意x1,x2∈(0,+∞),当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2)的是()A.f(x)=x2B.f(x)=C.f(x)=|x|D.f(x)=2x+1【答案】B3.下列说法中正确的有()①若x1,x2∈I,当x1<x2时,f(x1)<f(x2),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=-在定义域上是增函数;④函数y=的单调减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).A.0个B.1个C.2个D.3个【答案】A【解析】函数的单调性是指定义在区间I上任意两个值x1,x2,强调的是任意,①不对;②y=x2,当x≥0时是增函数,当x<0时是减函数,从而y=x2在其整个定义域上不具有单调性;③y=-在整个定义域内不是单调递增函数,如-3<5,而f(-3)>f(5);④y=的单调递减区间不是(-∞,0)∪(0,+∞),而是(-∞,0)和(0,+∞),注意写法.4.下列有关函数单调性的说法,不正确的是()A.若f(x)为增函数,g(x)为增函数,则f(x)+g(x)为增函数B.若f(x)为减函数,g(x)为减函数,则f(x)+g(x)为减函数C.若f(x)为增函数,g(x)为减函数,则f(x)+g(x)为增函数D.若f(x)为减函数,g(x)为增函数,则f(x)-g(x)为减函数【答案】C【解析】∵若f(x)为增函数,g(x)为减函数,则f(x)+g(x)的增减性不确定.例如:f(x)=x+2为R上的增函数,当g(x)=-x时,则f(x)+g(x)=x+2为增函数;当g(x)=-3x,则f(x)+g(x)=-2x+2在R上为减函数,∴不能确定.5.下图中是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),则下列关于函数f(x)的说法错误的是()A.函数在区间[-5,-3]上单调递增B.函数在区间[1,4]上单调递增C.函数在区间[-3,1]∪[4,5]上单调递减D.函数在区间[-5,5]上没有单调性【答案】C【解析】若一个函数出现两个或两个以上的单调区间时,不能用“∪”连接,故选C.函数的单调性的判定与证明6.在下面的四个选项所给的区间中,函数f(x)=x2-1不是减函数的是()A.(-∞,-2)B.(-2,-1)C.(-1,1)D.(-∞,0)【答案】C【解析】函数f(x)=x2-1为二次函数,单调减区间为(-∞,0],而(-1,1)不是(-∞,0]的子集,故选C.7.已知函数f(x)在R上是增函数,则下列说法正确的是()A.y=-f(x)在R上是减函数B.y=在R上是减函数C.y=[f(x)]2在R上是增函数D.y=af(x)(a为实数)在R上是增函数【答案】A【解析】设x1<x2,因为函数f(x)在R上是增函数,故必有f(x1)<f(x2).所以-f(x1)>-f(x2),A选项一定成立.其余三项不一定成立,如当f(x)=x时,B、C不成立,当a<0时,D不成立.8.下列函数中在区间(-∞,0)上单调递增,且在区间(0,+∞)上单调递减的函数为()A.y=B.y=C.y=x2D.y=x3【答案】A【解析】对于函数y=,令y=f(x)=,任取x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-=>0即f(x1)>f(x2),所以函数y=在区间(0,+∞)上单调递减.同理可得函数y=在区间(-∞,0)上单调递增;易知函数y=在区间(-∞,0)和(0,+∞)上都是单调递减;易知函数y=x2在区间(-∞,0)上单调递减,在区间(0,+∞)上单调递增;对于函数y=x3,令y=f(x)=x3,任取x1,x2∈R,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-=(x1-x2)(+x1x2+)<0,即f(x1)<f(x2),故函数y=x3在(-∞,+∞)上单调递增.9.若函数y=ax与y=-在(0,+∞)上都是减函数,则y=ax2+bx在(0,+∞)上()A.单调递增B.单调递减C.先增后减D.先减后增【答案】B【解析】由于函数y=ax与y=-在(0,+∞)上均为减函数,故a<0,b<0,故二次函数f(x)=ax2+bx的图象开口向下,且对称轴为x=-<0,故函数f(x)=ax2+bx在(0,+∞)上单调递减.10.对于函数f(x)=x2+|x-a|+1(a∈R),下列结论中正确的是()A.当a≥0时,f(x)在(-∞,0)上单调递减B.当a≤0时,f(x)在(-∞,0)上单调递减C.当a≥时,f(x)在(0,+∞)上单调递增D.当a≤时,f(x)在(0,+∞)上单调递增【答案】A【解析】因为f(x)=所以当a≥0时,则0≤a,又0<,所以f(x)在区间(-∞,0)上单调递减.11.函数y=f(x)对于任意x,y∈R,有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,当x>0时,f(x)>1,且f (3)=4,则()A.f(x)在R上是减函数,且f(1)=3B.f(x)在R上是增函数,且f(1)=3C.f(x)在R上是减函数,且f(1)=2D.f(x)在R上是增函数,且f(1)=2【答案】D【解析】设任意x1,x2∈R,x1<x2,f(x2)-f(x1)=f((x2-x1)+x1)-f(x1)=f(x2-x1)+f(x1)-1-f(x1)=f(x2-x1)-1.∵x2-x1>0,又已知当x>0时,f(x)>1,∴f(x2-x1)>1.∴f(x2)-f(x1)>0,即f(x1)<f(x2).∴f(x)在R上是增函数.∵f(3)=f(1+2)=f(1)+f(2)-1=f(1)+[f(1)+f(1)-1]-1=3f(1)-2=4,∴f(1)=2.12.已知f(x)是定义在R上的增函数,给出下列结论:①y=[f(x)]2是增函数;②y=是减函数;③y =-f(x)是减函数;④y=|f(x)|是增函数,其中错误的结论是________.【答案】①②④13.证明f(x)=在其定义域上是增函数.【答案】证明f(x)=的定义域为[0,+∞).设x1,x2是定义域[0,+∞)上的任意两个实数,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-==.∵0≤x1<x2,∴x1-x2<0,+>0,∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),∴f(x)=在它的定义域[0,+∞)上是增函数.14.已知函数f(x)的定义域是R,对于任意实数m,n,恒有f(m+n)=f(m)·f(n),且当x>0时,0<f(x)<1.求证:f(x)在R上是减函数.【答案】∵对于任意实数m,n,恒有f(m+n)=f(m)·f(n),令m=1,n=0,可得f(1)=f(1)·f (0),∵当x>0时,0<f(x)<1,∴f(1)≠0,∴f(0)=1.令m=x<0,n=-x>0,则f(m+n)=f(0)=f(-x)·f(x)=1,∴f(x)f(-x)=1,又∵-x>0时,0<f(-x)<1,∴f(x)=>1.∴对任意实数x,f(x)恒大于0.设任意x1<x2,则x2-x1>0,∴0<f(x2-x1)<1,∴f(x2)-f(x1)=f[(x2-x1)+x1]-f(x1)=f(x2-x1)f(x1)-f(x1)=f(x1)[f(x2-x1)-1]<0,∴f(x)在R上是减函数.15.已知函数f(x)对任意的实数x、y都有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,且当x>0时,f(x)>1.求证:函数f(x)在R上是增函数.【答案】方法一设x1,x2是实数集上的任意两个实数,且x1>x2.令x+y=x1,y=x2,则x=x1-x2>0.f(x1)-f(x2)=f(x+y)-f(y)=f(x)+f(y)-1-f(y)=f(x)-1.∵x>0,∴f(x)>1,f (x)-1>0,∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).∴函数f(x)在R上是增函数.方法二设x1>x2,则x1-x2>0,从而f(x1-x2)>1,即f(x1-x2)-1>0.f(x1)=f[x2+(x1-x2)]=f(x2)+f(x1-x2)-1>f(x2),故f(x)在R上是增函数.16.已知函数f(x)的定义域为R,且对m,n∈R,恒有f(m+n)=f(m)+f(n)-1,且f(-)=0,当x>-时,f(x)>0.(1)求证:f(x)是R上的增函数;(2)试举出具有这种性质的一个函数,并加以验证.【答案】(1)任取x1,x2∈R,且设x1<x2,则x2-x1->-.由题意,得f(x2-x1-)>0.∵f(x2)-f(x1)=f[(x2-x1)+x1]-f(x1)=f(x2-x1)+f(x1)-1-f(x1)=f(x2-x1)-1=f(x2-x1)+f(-)-1=f[(x2-x1)-]=f(x2-x1-)>0,∴f(x2)>f(x1),∴f(x)是R上的增函数.(2)举例为f(x)=2x+1,验证过程如下:f(x)=2x+1,其定义域显然为R,对x1,x2∈R,f(x1+x2)=2(x1+x2)+1,f(x1)+f(x2)-1=2x1+1+2x2+1-1=2(x1+x2)+1,∴f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)-1,当x=-时,f=2×+1=-1+1=0.当x>-时,f(x)=2x+1>2×+1=0,即f(x)>0成立.求函数的单调区间17.函数y=的单调递增区间是()A.(-∞,-3]B.C.(-∞,1)D.【答案】B【解析】函数由t=2x-3与y=复合而成,故要利用复合函数单调性的有关规律来求.首先由2x-3≥0,得x≥.又因为t=2x-3在(-∞,+∞)上单调递增,y=在定义域上是增函数,所以y=的单调递增区间是.18.函数y=x2+x+1(x∈R)的递减区间是()A.[-,+∞)B.[-1,+∞)C.(-∞,-]D.(-∞,+∞)【答案】C【解析】y=x2+x+1=(x+)2+,其对称轴为x=-,在对称轴左侧函数单调递减,∴当x≤-时,函数y=x2+x+1单调递减.19.如图是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数?【答案】y=f(x)的单调区间有[-5,-2],[-2,1],[1,3],[3,5],其中y=f(x)在区间[-5,-2],[1,3]上是减函数,在区间[-2,1],[3,5]上是增函数.20.求下列函数的单调区间.(1)f(x)=(x∈[-2,4]);(2)y=.【答案】(1)已知函数的定义域为4-x≥0,即(-∞,4],而[-2,4]为其定义域的子区间,又y=与y=4-x在[-2,4]上的单调性相同,且均为减函数,故[-2,4]为函数的单调递减区间.(2)函数y=的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞),∵函数y=在(-∞,-1)上是减函数,在(-1,+∞)上是减函数,∴函数y=的单调递减区间是(-∞,-1)(-1,+∞).函数单调性的应用21.若函数f(x)=是定义在R上的减函数,则a的取值范围为()A.[,)B.(0,)C.[,+∞)D.(-∞,]∪[,+∞)【答案】A【解析】要使f(x)在R上是减函数,需满足:解得≤a<.22.若函数f(x)=ax2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上为减函数,则a的取值范围为()A.0<a≤B.0≤a≤C.0<a<D.a>【答案】B【解析】当a≠0时,函数f(x)的对称轴为x=-,∵f(x)在(-∞,4]上为减函数,∴图象开口朝上,a>0且-≥4,得0<a≤.当a=0时,f(x)=-2x+2,显然在(-∞,4]上为减函数.综上知,0≤a≤.23.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,+∞)【答案】C【解析】只需f(x)=4x2-kx-8的对称轴x=相对应的值在区间[5,8]外面,即≤5或≥8,∴k≤40或k≥64.24.函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是()A.[-2,2]B.[-1,1]C.[0,4]D.[1,3]【答案】D【解析】∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x).∵f(1)=-1,∴f(-1)=-f(1)=1.故由-1≤f(x-2)≤1,得f(1)≤f(x-2)≤f(-1).又f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,∴-1≤x-2≤1,∴1≤x≤3,故选D.25.设奇函数f(x)在[-1,1]上是增函数,且f(-1)=-1,若对所有的x∈[-1,1]及任意的a∈[-1,1]满足f(x)≤t2-2at+1,则t的取值范围是()A.-2≤t≤2B.-≤t≤C.t≥2或t≤-2或t=0D.t≥或t≤-或t=0【答案】C【解析】由题意,得f(-1)=-f(1)=-1,f(1)=1.又∵f(x)在[-1,1]上是增函数,∴当a∈[-1,1]时,有f(x)≤f(1)=1,∴t2-2at+1≥1在a∈[-1,1]时恒成立,得t≥2或t≤-2或t=0.26.已知函数f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,若a,b∈R且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)【答案】C【解析】∵a+b>0,∴a>-b,b>-a,∵f(x)在R上是增函数,∴f(a)>f(-b),f(b)>f(-a),∴f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b).27.如果f(x)=x2+bx+c对任意实数t都有f(3+t)=f(3-t),那么()A.f(3)<f(1)<f(6)B.f(1)<f(3)<f(6)C.f(3)<f(6)<f(1)D.f(6)<f(3)<f(1)【答案】A【解析】由于f(x)是二次函数,其函数图象为开口向上的抛物线,f(3+t)=f(3-t),∴抛物线的对称轴为x=3,且[3,+∞)为函数的增区间,由f(1)=f(3-2)=f(3+2)=f(5),又∵3<5<6,∴f(3)<f(5)<f(6),故选A.28.设函数f(x)的定义域是(0,+∞),且对任意正实数x,y都有f(xy)=f(x)+f(y)恒成立,已知f(2)=1,且x>1时,f(x)>0.(1)求f()的值;(2)判断y=f(x)在(0,+∞)上的单调性并给出证明;(3)解不等式f(2x)>f(8x-6)-1.【答案】(1)对于任意正实数x,y都有f(xy)=f(x)+f(y),∴当x=y=1时,有f(1)=f(1)+f(1),∴f(1)=0.当x=2,y=时,有f(2×)=f(2)+f(),即f(2)+f()=0,又f(2)=1,∴f()=-1.(2)y=f(x)在(0,+∞)上为单调增函数,证明如下:设0<x1<x2,则f(x1)+f()=f(x2),即f(x2)-f(x1)=f().因为>1,故f()>0,即f(x2)>f(x1),故f(x)在(0,+∞)上为单调增函数.(3)由(1)知,f()=-1,∴f(8x-6)-1=f(8x-6)+f()=f((8x-6))=f(4x-3),∴f(2x)>f(4x-3),∵f(x)在定义域(0,+∞)上为增函数,∴解得解集为{x|<x<}.。
函数单调性和求最小值、最值(知识点及相关练习)
函数单调性和求最小值、最值(知识点及相关练习)知识点1. 函数的单调性:函数在给定定义域内的数值变化趋势2. 单调递增和单调递减:函数随着自变量的增大而递增或递减3. 最小值和最大值:函数在给定定义域内的最小和最大的函数值4. 求最小值和最大值的方法:使用导数和找到驻点或边界点练题1. 判断以下函数的单调性:- $f(x) = 3x^2 + 2x - 1$- $g(x) = \frac{1}{x}$2. 求以下函数在给定定义域内的最小值和最大值:- $h(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 2$, 在$[-1, 3]$的区间内3. 判断以下函数在给定定义域内是否有最小值或最大值:- $k(x) = e^x$, 在$(-\infty, \infty)$的区间内- $l(x) = |x|$, 在$(-\infty, \infty)$的区间内解答1. 判断以下函数的单调性:- $f(x) = 3x^2 + 2x - 1$$f'(x) = 6x + 2$$f'(x)$是正数,因此$f(x)$在整个实数域内都是单调递增的。
- $g(x) = \frac{1}{x}$$g'(x) = -\frac{1}{x^2}$$g'(x)$在定义域内的值符号不定,因此$g(x)$在定义域内既有单调递增的部分,也有单调递减的部分。
2. 求以下函数在给定定义域内的最小值和最大值:- $h(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 2$, 在$[-1, 3]$的区间内首先计算$h'(x)$,并令其等于零求得驻点:$h'(x) = 3x^2 - 12x + 9$$3x^2 - 12x + 9 = 0$$(x - 1)(x - 3) = 0$得到驻点$x = 1$和$x = 3$然后计算$h(x)$在边界点$x = -1$和$x = 3$处的值:$h(-1) = -8$, $h(3) = 2$比较这些值,最小值为$h(-1) = -8$,最大值为$h(3) = 2$。
函数的单调性典型例题
函数的单调性及典型习题一、函数的单调性1、定义:(1)设函数)(x f y =的定义域为A ,区间M ⊆A ,如果取区间M 中的任意两个值21,x x ,当改变量012>-=x x 时,都有0)()(12>-=x f x f ,那么就称函数)(x f y =在区间M 上是增函数,如图(1)当改变量012>-=x x 时,都有0)()(12<-=x f x f ,那么就称函数)(x f y =在区间M 上是减函数,如图(2)注意:函数单调性定义中的x 1,x 2有三个特征,一是任意性,二是有大小,三是同属于一个单调区间.2、巩固概念:1、定义的另一种表示方法如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量x 1,x 2,若0)()(2121>--x x x f x f 即0>∆∆x y ,则函数y=f(x)是增函数,若0)()(2121<--x x x f x f 即0<∆∆x y ,则函数y=f(x)为减函数。
判断题: ①已知1()f x x=因为(1)(2)f f -<,所以函数()f x 是增函数. ②若函数()f x 满足(2)(3)f f <则函数()f x 在区间[]2,3上为增函数.③若函数()f x 在区间(1,2]和(2,3)上均为增函数,则函数()f x 在区间(1,3)上为增函数.④因为函数1()f x x =在区间(,0),(0,)-∞+∞上都是减函数,所以1()f x x=在(,0)(0,)-∞⋃+∞上是减函数.通过判断题,强调几点:①单调性是对定义域内某个区间而言的,离开了定义域和相应区间就谈不上单调性.②对于某个具体函数的单调区间,可以是整个定义域(如一次函数),可以是定义域内某个区间(如二次函数),也可以根本不单调(如常函数).③单调性是对定义域的某个区间上的整体性质,不能用特殊值说明问题。
④函数在定义域内的两个区间A ,B 上都是增(或减)函数,一般不能认为函数在A B ⋃上是增(或减)函数.熟记以下结论,可迅速判断函数的单调性.1.函数y =-f (x )与函数y =f (x )的单调性相反.2.当f (x )恒为正或恒为负时,函数y =)(1x f 与y =f (x )的单调性相反.3.在公共区间内,增函数+增函数=增函数,增函数-减函数=增函数等3.判断函数单调性的方法(1)定义法.(2)直接法.运用已知的结论,直接得到函数的单调性,如一次函数,二次函数的单调性均可直接说出.(3)图象法.例1、证明函数x x f 1)(=在(0,+∞)是减函数.练习1:证明函数()f x =在()0,+∞上是增函数.例2、设函数f (x )=21+x +lg x x+-11,试判断f (x )的单调性,并给出证明.例3、求下列函数的增区间与减区间(1)y =|x 2+2x -3|(2)y (3)y ==x xx x x 2221123-----+||例4、函数f(x)=ax 2-(3a -1)x +a 2在[-1,+∞]上是增函数,求实数a 的取值范围.例5、已知二次函数y =f(x)(x ∈R )的图像是一条开口向下且对称轴为x =3的抛物线,试比较大小:(1)f(6)与f(4)(2)f(2)f(15)与例6、 函数f (x)=| x | 和g (x)=x (2-x )的递增区间依次是 ( )A.] ,( ], ,(10-∞-∞B.) ,[ ], ,(∞+-∞10C.] ,( ), ,[10-∞∞+D.) ,[ ), ,[∞+∞+10例7、已知a 、b 是常数且a ≠0, f (x)bx ax +=2, 且0)2(f =, 并使方程x )x (f =有等根.(1) 求f (x )的解析式;(2) 是否存在实数m 、n )n m (<, 使f (x )的定义域和值域分别为]n ,m [和]n 2 ,m [2同步训练:一、选择题1.下列函数中,在区间(0,1)上为增函数的是A .y =|x 2-1|B .y =x 2C .y =2x 2-x +1D .y =|x |+12.如果奇函数f (x )在区间[3,7]上是增函数且最小值为5,那么f (x )在区间[-7,-3]上是A.增函数且最小值为-5 B .增函数且最大值为-5C .减函数且最小值为-5D .减函数且最大值为-53.若函数解析式为y =f (x ),则下列判断正确的是A 、若f (x )在(-∞,0)和(0,+∞)上均是增函数,则f (x )在(-∞,0)∪(0,+∞)上也是增函数B 、若f (x )在(-∞,0)和(0,+∞)上均是减函数,则f (x )在(-∞,0)∪(0,+∞)上也是减函数C 、若f (x )是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数,则f (x )在(-∞,0)上也是增函数D 、若f (x )是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,则f (x )在(-∞,0)上是增函数二、填空题4.已知函数y =-x 2+2x +1在区间[-3,a ]上是增函数,则a 的取值范围是______________5.设函数y =f (x )是定义在(-1,1)上的增函数,则函数y =f (x 2-1)的单调递减区间是______________ 6.若函数y =ax ,y =-x b在(0,+∞)上都是减函数,则函数y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是________(填单调性).三、解答题已知函数f (x )的定义域为R ,且满足f (-x )=)(1x f >0,又g (x )=f (x )+ c (c 为常数)在[a ,b ](a <b =上是单调递减函数,判断并证明g (x )在[-b ,-a ]上的增减性.课后巩固:1、利用函数单调性定义证明函数f(x)=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数.2、.设)(x f 是定义在R 上的函数,对m 、R n ∈恒有)()()(n f m f n m f ⋅=+,且当0>x 时,1)(0<<x f 。
函数的单调性练习题(含标准答案)
函数的单调性练习题(含答案)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2- - 3函数的单调性练习一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是( )A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于 ( ) A .-7 B .1 C .17 D .253.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是 ( ) A .(3,8) B .(-7,-2) C .(-2,3) D .(0,5) 4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( )A .(0,21)B .( 21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)5.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 6.已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2 ),那么函数g (x ) ( ) A .在区间(-1,0)上是减函数 B .在区间(0,1)上是减函数 C .在区间(-2,0)上是增函数 D .在区间(0,2)上是增函数7.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,那么不等式|f (x +1)|<1的解集的补集是 ( ) A .(-1,2) B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1)∪[2,+∞)8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么下列式子一定成立的是 ( ) A .f (-1)<f (9)<f (13) B .f (13)<f (9)<f (-1) C .f (9)<f (-1)<f (13) D .f (13)<f (-1)<f (9) 9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )A .]1,(],0,(-∞-∞B .),1[],0,(+∞-∞- -4C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( ) A .a ≤3 B .a ≥-3 C .a ≤5 D .a ≥3 11.已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( ) 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 )12.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,2)上是增函数,且y =f (x +2)图象的对称轴是x =0,则 ( ) A .f (-1)<f (3) B .f (0)>f (3) C .f (-1)=f (-3) D .f (2)<f (3) 二、填空题:13.函数y =(x -1)-2的减区间是___ _. 14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___. 15、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为 .16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ . 三、解答题:17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y ) (1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .18.函数f (x )=-x 3+1在R 上是否具有单调性?如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数?试证明你的结论.19.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性.- -520.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为 单调函数.21.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取值范围.22.已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[1,+∞](1)当a =21时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.- - 6参考答案一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13. (1,+∞), 14. (-∞,3),15.[)3,+∞, ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,三、解答题:17.解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f 故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36), 又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x xx18.解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,则f (x 1)=-x 13+1, f (x 2)=-x 23+1.f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+22x )2+43x 22].∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+22x )2+43x 22>0,∴f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数.19.解析: 设x 1、x 2∈-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.f (x 1)-f (x 2)=211x --221x -=2221222111)1()1(x x x x -+----=2221121211))((x x x x x x -+-+-∵x 2-x 1>0,222111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>f (x 2). 当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).故f (x )=21x -在区间[-1,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[0,1]上是减函数. 20.解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,则- -7f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )(1)当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2)∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数. (2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=212a a-,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中11222121++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;122+x >x 2;③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的体现.21.解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)22.解析: (1)当a =21时,f (x )=x +x21+2,x ∈1,+∞) 设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2121x x ) ∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,则f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27.- - 8(2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xax x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.。
(完整版)导数与函数的单调性练习题
2.2.1导数与函数的单调性基础巩固题:1.函数f(x)=21++x ax 在区间(-2,+∞)上为增函数,那么实数a 的取值范围为( ) A.0<a<21 B.a<-1或a>21 C.a>21D.a>-2答案:C 解析:∵f(x)=a+221+-x a 在(-2,+∞)递增,∴1-2a<0,即a>21.2.已知函数f (x )=x 2+2x +a ln x ,若函数f (x )在(0,1)上单调,则实数a 的取值范围是( )A .a ≥0B .a <-4C .a ≥0或a ≤-4D .a >0或a <-4答案:C 解析:∵f ′(x )=2x +2+ax ,f (x )在(0,1)上单调, ∴f ′(x )≥0或f ′(x )≤0在(0,1)上恒成立,即2x 2+2x +a ≥0或2x 2+2x +a ≤0在(0,1)上恒成立, 所以a ≥-(2x 2+2x )或a ≤-(2x 2+2x )在(0,1)上恒成立.记g (x )=-(2x 2+2x ),0<x <1,可知-4<g (x )<0, ∴a ≥0或a ≤-4,故选C.3.函数f (x )=x +9x 的单调区间为________.答案:(-3,0),(0,3) 解析:f ′(x )=1-9x 2=x 2-9x2,令f ′(x )<0,解得-3<x <0或0<x <3,故单调减区间为(-3,0)和(0,3).4 函数32x x y -=的单调增区间为 ,单调减区间为___________________答案:2(0,)3 ; 2(,0),(,)3-∞+∞ 解析: '22320,0,3y x x x x =-+===或 5.确定下列函数的单调区间:(1)y =x 3-9x 2+24x (2)y =3x -x 3 (1)解:y ′=(x 3-9x 2+24x )′=3x 2-18x +24=3(x -2)(x -4) 令3(x -2)(x -4)>0,解得x >4或x <2.∴y =x 3-9x 2+24x 的单调增区间是(4,+∞)和(-∞,2) 令3(x -2)(x -4)<0,解得2<x <4.∴y =x 3-9x 2+24x 的单调减区间是(2,4)(2)解:y ′=(3x -x 3)′=3-3x 2=-3(x 2-1)=-3(x +1)(x -1) 令-3(x +1)(x -1)>0,解得-1<x <1. ∴y =3x -x 3的单调增区间是(-1,1).令-3(x +1)(x -1)<0,解得x >1或x <-1.∴y =3x -x 3的单调减区间是(-∞,-1)和(1,+∞) 6.函数y =ln(x 2-x -2)的单调递减区间为__________.[答案] (-∞,-1) [解析] 函数y =ln(x 2-x -2)的定义域为(2,+∞)∪(-∞,-1),令f (x )=x 2-x -2,f ′(x )=2x -1<0,得x <12,∴函数y =ln(x 2-x -2)的单调减区间为(-∞,-1)7.已知y =13x 3+bx 2+(b +2)x +3在R 上不是单调增函数,则b 的范围为________.[答案] b <-1或b >2 [解析] 若y ′=x 2+2bx +b +2≥0恒成立,则Δ=4b 2-4(b +2)≤0,∴-1≤b ≤2,由题意b <-1或b >2.8.已知x ∈R,求证:e x ≥x +1.证明:设f (x )=e x -x -1,则f ′(x )=e x -1.∴当x =0时,f ′(x )=0,f (x )=0.当x >0时,f ′(x )>0,∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.∴f (x )>f (0)=0. 当x <0时,f ′(x )<0,f (x )在(-∞,0)上是减函数,∴f (x )>f (0)=0.9.已知函数y =x +x1,试讨论出此函数的单调区间. 解:y ′=(x +x 1)′=1-1·x -2=222)1)(1(1x x x x x -+=- 令2)1)(1(xx x -+>0. 解得x >1或x <-1.∴y =x +x 1的单调增区间;是(-∞,-1)和(1,+∞).令2)1)(1(xx x -+<0,解得-1<x <0或0<x <1. ∴y =x +x1的单调减区间是(-1,0)和(0,1)10.已知函数32()f x x bx cx d =+++的图象过点P (0,2),且在点M (-1,f (-1))处的切线方程为076=+-y x .(Ⅰ)求函数y=f(x)的解析式;(Ⅱ)求函数y=f(x)的单调区间. 解:(Ⅰ)由f(x)的图象经过P (0,2),知d=2, 所以,2)(23+++=cx bx x x f .23)(2c bx x x f ++=' 由在M(-1,f(-1))处的切线方程是76=+-y x , 知.6)1(,1)1(,07)1(6=-'=-=+---f f f 即{{326,23,12 1.0,3.b c b c b c b c b c -+=-=-∴-+-+=-===-即解得 故所求的解析式是 .233)(23+--=x x x x f (Ⅱ)22()36 3.3630,f x x x x x '=----=令2210.x x --=即 解得 .21,2121+=-=x x当;0)(,21,21>'+>-<x f x x 时或 当.0)(,2121<'+<<-x f x 时故)21,()(--∞在x f 内是增函数,在)21,21(+-内是减函数,在),21(+∞+内是增函数. 点拨:本题考查函数的单调性、导数的应用等知识,考查运用数学知识分析问题和解决问题的能力.11.已知函数f(x)=x 3-21x 2+bx+c.(1)若f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,求b 的取值范围;解 (1))(x f '=3x 2-x+b,因f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,则)(x f '≥0.即3x 2-x+b≥0,∴b≥x -3x 2在(-∞,+∞)恒成立.设g(x)=x-3x 2.当x=61时,g(x)max =121,∴b≥121. 12.已知函数f(x)=x(x-1)(x-a)在(2,+∞)上是增函数,试确定实数a 的取值范围.解 f(x)=x(x-1)(x-a)=x 3-(a+1)x 2+ax ∴)(x f '=3x 2-2(a+1)x+a 要使函数f(x)=x(x-1)(x-a)在(2,+∞)上是增函数,只需)(x f '=3x 2-2(a+1)x+a 在(2,+∞)上满足)(x f '≥0即可.∵)(x f '=3x 2-2(a+1)x+a 的对称轴是x=31+a ,∴a 的取值应满足:⎪⎩⎪⎨⎧≥'≤+0(2)231f a 或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥+'>+0)31(231a f a 解得:a≤38.∴a 的取值范围是a≤38.13.已知函数 232()4()3f x x ax x x R =+-∈在区间[]1,1-上是增函数,求实数a 的取值范围.解:'2()422f x ax x =+-,因为()f x 在区间[]1,1-上是增函数,所以'()0f x ≥对[]1,1x ∈-恒成立,即220x ax --≤对[]1,1x ∈-恒成立,解之得:11a -≤≤所以实数a 的取值范围为[]1,1-.点拨:已知函数的单调性求参数的取值范围是一种常见的题型,常利用导数与函数单调性关系:即“若函数单调递增,则'()0f x ≥;若函数单调递减,则'()0f x ≤”来求解,注意此时公式中的等号不能省略,否则漏解.14.已知函数d ax bx x x f +++=23)(的图象过点P (0,2),且在点M (-1,)1(-f )处的切线方程076=+-y x ,(1)求函数)(x f y =的解析式;(2)求函数)(x f y =的单调区间。
函数的单调性·基础练习
函数的单调性·基础练习函数的单调性(一)选择题[ ]A .增函数B .既不是增函数又不是减函数C .减函数D .既是增函数又是减函数2.函数(1) ,(2) ,(3) ,(4) 中在上围增函数的有[ ]A .(1)和(2)B .(2)和(3)C .(3)和(4)D .(1)和(4)3.若y =(2k -1)x +b 是R 上的减函数,则有[ ]A 、B 、C 、D 、4.如果函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4]上是减函数,那么实数a 的取值范围是[ ]A .a ≥-3B .a ≤-3C .a ≤5D .a ≥35.函数y =3x -2x 2+1的单调递增区间是[ ]1y ().函数=-在区间-∞,+∞上是x 2x y =x x y =x x y 2-=x xx y +=)0,(-∞21>k 21<k 21->k 21-<kA 、B 、C 、D 、6.若y =f (x )在区间(a ,b)上是增函数,则下列结论正确的是[ ]A .在区间上是减函数B .y =-f (x )在区间(a ,b)上是减函数C .y =|f (x )|2在区间(a ,b)上是增函数D .y =|f (x )|在区间(a ,b)上是增函数7.设函数f (x )是(-∞,+∞)上的减函数,则[ ]A .f (a)>f(2a)B .f (a 2)<f (a)C .f (a 2+a)<f (a)D .f (a 2+1)<f (a)(二)填空题1.(1)函数的单调区间是 (2)函数的单调区间是 2.函数y =4x 2-m x +5,当x ∈(-2,+∞)时,是增函数,当x ∈(-∞,-2)时是减函数,则f (1)=________.3.(1)函数的增区间是(2)函数的减区间是 ⎥⎦⎤ ⎝⎛∞-43,⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,43⎦⎤ ⎝⎛-∞-43,⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞-,43)(1x f y =()b a ,xy -=11xx y +-=11245x x y --=322-+=x x y4.函数f (x +1)=x 2-2x +1的定义域是[-2,0],则f (x )的单调递减区间是________.5.已知函数f (x )是区间(0,+∞)上的减函数,那么f (a 2-a +1)与之间的大小关系是 。
函数的单调性练习题
函数的单调性练习题高一数学同步测试(6)—函数的单调性1.在区间(0.+∞)上不是增函数的函数是:B。
y=3x^2+1.2.函数f(x)=4x^2-mx+5在区间[-2.+∞]上是增函数,在区间(-∞。
-2)上是减函数,则f(1)等于:C。
17.3.函数f(x)在区间(-2.3)上是增函数,则y=f(x+5)的递增区间是:A。
(3.8)。
4.函数f(x)=(ax+1)/(x+2)在区间(-2.+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是:B。
(0.+∞)。
5.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。
6.已知函数f(x)=8+2x-x^2,如果g(x)=f(2-x^2),那么函数g(x):B。
在区间(0.1)上是减函数。
7.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,那么不等式|f(x+1)|<1的解集的补集是:D。
(-∞。
-1)∪[2.+∞)。
8.已知定义域为R的函数f(x)在区间(-∞。
5)上单调递减,对任意实数t,都有f(5+t)=f(5-t),那么下列式子一定成立的是:C。
f(9)<f(-1)<f(13)。
9.函数f(x)=|x|和g(x)=x(2-x)的递增区间依次是:B。
(-∞。
]。
[1.+∞)。
10.已知函数f(x)=x^2+2(a-1)x+2在区间(-∞。
4]上是减函数,则实数a的取值范围是:C。
[-1.1]。
1.已知函数 $f(x)$ 在区间 $(-\infty,+\infty)$ 上是增函数,实数 $a,b\in \mathbb{R}$ 且 $a+b\leq 0$,则下列不等式中正确的是()A。
$f(a)+f(b)\leq -f(a)+f(b)$B。
$f(a)+f(b)\leq f(-a)+f(-b)$C。
$f(a)+f(b)\geq -f(a)+f(b)$D。
函数的单调性与奇偶性 练习题 基础
函数的单调性与奇偶性练习题基础1.在下列区间上不是减函数的是()。
A.(0,+∞)B.(-∞,0)C.(-∞,0)∪(0,+∞)D.(1,+∞)答案:C2.下列函数中,在区间(1,+∞)上为增函数的是()。
A.y=-3x+1B.y2xC.y=x2-4x+5D.a1/2答案:C3.设函数y=(2a-1)x在R上是减函数,则有。
A.a≥1/2B.a≤1/2C.a<1/2D.无法确定答案:B4.若函数f(x)在区间[1,3)上是增函数,在区间[3,5]上也是增函数,则函数f(x)在区间[1,5]上()A.必是增函数B.不一定是增函数C.必是减函数D.是增函数或减函数答案:A8.函数f(x)在(0,+∞)上为减函数,那么f(a2-a+1)与f()的大小关系是()。
答案:f(a2-a+1)>f(a)9.若函数f(x)=|x-a|+2在x∈[,+∞)上为增函数,则实数a的取值范围是()。
答案:a≤0 或a≥4二)填空题5.函数f(x)=2x2-mx+3在[-2,+∞)上为增函数,在(-∞,-2)上为减函数,则m=______。
答案:m≤-11 或m≥76.若函数f(x)a在(1,+∞)上为增函数,则实数a的取值范围是______。
答案:a≥27.函数f(x)=1-|2-x|的单调递减区间是______,单调递增区间是______。
答案:单调递减区间为(2,+∞),单调递增区间为(-∞,2)。
三)解答题10.甲说f(x)在定义域上是增函数;乙说f(x)在定义域上不是增函数,但有增区间;丙说f(x)的增区间有两个,分别为(a,b)和(b,c)。
请你判断他们的说法是否正确,并说明理由。
答案:乙和丙的说法正确。
根据函数图像可知,在(a,b)和(b,c)两个区间上函数单调递增,但在(b,b)处不连续,因此不能判断其单调性。
而在整个定义域上,函数不是单调递增,因为在(b,c)区间上函数单调递减。
11.已知函数f(x)12.x1)求f(x)的定义域;2)证明函数f(x)在(0,+∞)上为减函数。
函数单调性练习题
函数单调性练习题函数单调性是高中数学中的一个重要概念,它描述了函数在定义域上的变化规律。
通过研究函数的单调性,我们可以更深入地理解函数的性质和特点。
在这篇文章中,我们将通过一些练习题来探讨函数的单调性。
1. 练习题一给定函数f(x) = x^2 - 3x + 2,判断其在定义域上的单调性。
解析:首先,我们需要求出函数的一阶导数f'(x)。
对于f(x) = x^2 - 3x + 2,求导得到f'(x) = 2x - 3。
接下来,我们观察f'(x)的符号变化。
当f'(x) > 0时,函数f(x)单调递增;当f'(x) < 0时,函数f(x)单调递减。
解方程 2x - 3 = 0,得到x = 3/2。
我们可以得到以下结论:- 当x < 3/2时,f'(x) < 0,即f(x)在这个区间上单调递减;- 当x > 3/2时,f'(x) > 0,即f(x)在这个区间上单调递增。
所以,函数f(x)的定义域上是先递减后递增的。
2. 练习题二考虑函数g(x) = x^3 - 6x^2 + 11x - 6,判断其在定义域上的单调性。
解析:同样地,我们计算函数g(x)的一阶导数g'(x)。
对g(x) = x^3 - 6x^2 + 11x - 6进行求导,得到g'(x) = 3x^2 - 12x + 11。
我们需要找出g'(x)的符号变化。
解方程3x^2 - 12x + 11 = 0之后,我们可以得到两个根x = 1和x = 11/3。
现在我们可以得到以下结论:- 当x < 1时,g'(x) > 0,即g(x)在这个区间上单调递增;- 当1 < x < 11/3时,g'(x) < 0,即g(x)在这个区间上单调递减;- 当x > 11/3时,g'(x) > 0,即g(x)在这个区间上单调递增。
高中数学函数的单调性练习题和答案
函数的单调性一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是( )A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2 D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于 ( ) A .-7 B .1 C .17 D .253.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是 ( ) A .(3,8) B .(-7,-2) C .(-2,3) D .(0,5) 4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( )A .(0,21)B .( 21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)5.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6.已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2),那么函数g (x )( )A .在区间(-1,0)上是减函数B .在区间(0,1)上是减函数C .在区间(-2,0)上是增函数D .在区间(0,2)上是增函数7.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,那么不等式|f (x +1)|<1的解集的补集是 ( ) A .(-1,2) B .(1,4) C .(-∞,-1)∪[4,+∞) D .(-∞,-1)∪[2,+∞)8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么下列式子一定成立的是 ( ) A .f (-1)<f (9)<f (13) B .f (13)<f (9)<f (-1) C .f (9)<f (-1)<f (13) D .f (13)<f (-1)<f (9)9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )A .]1,(],0,(-∞-∞B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( ) A .a ≤3 B .a ≥-3 C .a ≤5 D .a ≥3 11.已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( ) 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 )12.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,2)上是增函数,且y =f (x +2)图象的对称轴是x =0,则( )A .f (-1)<f (3)B .f (0)>f (3)C .f (-1)=f (-3)D .f (2)<f (3) 二、填空题:13.函数y =(x -1)-2的减区间是___ _. 14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___. 15、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为 .16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ . 三、解答题:17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y ) (1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .18.函数f (x )=-x 3+1在R 上是否具有单调性如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数试证明你的结论.19.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性.20.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为单调函数.21.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取值范围.22.已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[1,+∞](1)当a =21时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.参考答案一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13. (1,+∞), 14. (-∞,3),15.[)3,+∞, ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,三、解答题:17.解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f 故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36), 又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x xx18.解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,则f (x 1)=-x 13+1, f (x 2)=-x 23+1.f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+22x )2+43x 22].∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+22x )2+43x 22>0,∴f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数.19.解析: 设x 1、x 2∈-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.f (x 1)-f (x 2)=211x --221x -=2221222111)1()1(x x x x -+----=2221121211))((x x x x x x -+-+-∵x 2-x 1>0,222111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>f (x 2). 当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).故f (x )=21x -在区间[-1,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[0,1]上是减函数.20.解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )(1)当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2) ∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数. (2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=212aa-,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中11222121++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;122+x >x 2;③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的体现.21.解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)22.解析: (1)当a =21时,f (x )=x +x21+2,x ∈1,+∞)设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2121x x ) ∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,则f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27. (2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xa x x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.。
高中数学函数的单调性练习题及其答案
高中数学函数的单调性练习题及其答案(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2函数的单调性一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是( )A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于 ( ) A .-7 B .1 C .17 D .253.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是( ) A .(3,8) B .(-7,-2) C .(-2,3) D .(0,5) 4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( ) A .(0,21) B .(21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)5.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6.已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2 ),那么函数g (x )( )A .在区间(-1,0)上是减函数B .在区间(0,1)上是减函数C .在区间(-2,0)上是增函数D .在区间(0,2)上是增函数7.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,那么不等式 |f (x +1)|<1的解集的补集是 ( )A .(-1,2)B .(1,4)3C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1)∪[2,+∞)8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么下列式子一定成立的是 ( ) A .f (-1)<f (9)<f (13) B .f (13)<f (9)<f (-1) C .f (9)<f (-1)<f (13) D .f (13)<f (-1)<f (9) 9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )A .]1,(],0,(-∞-∞ B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥311.已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( )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 )12.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,2)上是增函数,且y =f (x +2)图象的对称轴是x =0,则 ( )A .f (-1)<f (3)B .f (0)>f (3)C .f (-1)=f (-3)D .f (2)<f (3) 二、填空题:13.函数y =(x -1)-2的减区间是___ _. 14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___. 15、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为 .16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ .三、解答题:17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y )4(1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .18.函数f (x )=-x 3+1在R 上是否具有单调性?如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数?试证明你的结论.19.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性.20.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为单调函数.21.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取5值范围.22.已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[1,+∞](1)当a =21时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.参考答案一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13. (1,+∞), 14. (-∞,3),15.[)3,+∞, ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,三、解答题:17.解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36),又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x xx618.解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,则f (x 1)=-x 13+1, f (x 2)=-x 23+1.f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+22x )2+43x 22].∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+22x )2+43x 22>0,∴f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数.19.解析: 设x 1、x 2∈-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.f (x 1)-f (x 2)=211x --221x -=2221222111)1()1(x x x x -+----=2221121211))((x x x x x x -+-+-∵x 2-x 1>0,222111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>f (x 2).当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).故f (x )=21x -在区间[-1,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[0,1]上是减函数.20.解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )(1)当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2) ∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数. (2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=212a a-,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中11222121++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;122+x >x 2;7③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的体现.21.解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)22.解析: (1)当a =21时,f (x )=x +x21+2,x ∈1,+∞) 设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2121x x ) ∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,则f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27.(2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xa x x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.。
高中数学《函数单调性》练习题
函 数 单 调 性一、 选择题1.已知函数y =f (x )是定义在R 上的增函数,则f (x )=0的根 A .有且只有一个 B .有2个 C .至多有一个 D .以上均不对2.若函数f (x )=x 2+(a 2-4a +1)x +2在区间(-∞,1]上是减函数,则a 的取值范围是 A .[-3,-1] B .(-∞,-3]∪[-1,+∞)C .[1,3] D .(-∞,1]∪[3,+∞) 3.已知f (x )=⎩⎨⎧≥<+-)1(log )1(4)13(x xx a x a a 是(-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是 A .(0,1) B .(0,31) C .[71,31) D .[71,1)4.函数f (x )在R 上是增函数,若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 )5.下列四个函数:①y =x x -1;②y =x 2+x ;③y =-(x +1)2;④y =x1-x+2.其中在(-∞,0)上为减函数的是( ) A .① B .④ C .①④ D .①②④ 6.函数y =-x 2的单调减区间是( )A .[0,+∞)B .(-∞,0]C .(-∞,0)D .(-∞,+∞)7若函数f (x )定义在[-1,3]上,且满足f (0)<f (1),则函数f (x )在区间[-1,3]上的单调性是( ) A .单调递增 B .单调递减 C .先减后增 D .无法判断 8设函数f (x )在(-∞,+∞)上为减函数,则( )A .f (a )>f (2a )B .f (a 2)<f (a )C .f (a 2+a )<f (a )D .f (a 2+1)<f (a ) 9.下列说法中正确的有( )①若x 1,x 2∈I ,当x 1<x 2时,f (x 1)<f (x 2),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; ④y =1x的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).A .0个B .1个C .2个D .3个二、填空题10已知y =f (x )是定义在(-2,2)上的增函数,若f (m -1)<f (1-2m ),则m 的取值范围是 .11.已知下列四个命题:①若f (x )为减函数,则-f (x )为增函数;②若f (x )为增函数,则函数g (x )=)(1x f 在其定义域内为减函数;③若f (x )与g (x )均为(a ,b )上的增函数,则f (x )·g (x )也是区间(a ,b )上的增函数;④若f (x )与g (x )在(a ,b )上分别是递增与递减函数,且g (x )≠0,则)()(x g x f 在(a ,b )上是递增函数.其中正确命题的序号是 .12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________. 13已知函数f (x )是区间(0,+∞)上的减函数,那么f (a 2-a +1)与f (34)的大小关系为 函 数 性 质(一)一选择题1函数()412x xf x +=的图象A. 关于原点对称B. 关于直线y=x 对称C. 关于x 轴对称D. 关于y 轴对称2设()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,()22xf x x b =++(b 为常数),则(1)f -= (A )-3 (B )-1 (C )1 (D)33给定函数①12y x =,②12log (1)y x =+,③|1|y x =-,④12x y +=,在(0,1)上单调递减的函数序号是(A )①② (B )②③ (C )③④ (D )①④ 4若函数f (x )=3x +3-x 与g (x )=3x -3-x 的定义域均为R ,则A .f (x )与g (x )均为偶函数 B. f (x )为偶函数,g (x )为奇函数 C .f (x )与g (x )均为奇函数 D. f (x )为奇函数,g (x )为偶函数 5已知偶函数()f x 在区间[0,)+∞单调增加,则满足(21)f x -<1()3f 的x 取值范围是 (A )(13,23) (B) [13,23) (C)(12,23) (D) [12,23) 6定义在R 上的偶函数()f x 满足:对任意的1212,[0,)()x x x x ∈+∞≠,有2121()()0f x f x x x -<-.则(A)(3)(2)(1)f f f <-< (B) (1)(2)(3)f f f <-< (C) (2)(1)(3)f f f -<< (D)(3)(1)(2)f f f <<-7函数22xy x =-的图像大致是8下列命题中,真命题是(A)m R,f x x mx x R ∃∈+∈2使函数()=()是偶函数 (B)m R,f x x mx x R ∃∈+∈2使函数()=()是奇函数 (C)m R,f x x mx x R ∀∈+∈2使函数()=()都是偶函数 (D)m R,f x x mx x R ∀∈+∈2使函数()=()都是奇函数函 数 的 性 质(二)一选择题1.若函数y f x x R =∈()()是奇函数,则下列坐标表示的点一定在函数y f x =()图象上的是( )A . (())a f a ,-B . (())--a f a ,C . (())---a f a ,D .(())a f a ,-2如果奇函数)(x f 在[]7,3上是增函数,且最小值是5,那么)(x f 在[]3,7--上是( )A .增函数,最小值是-5B .增函数,最大值是-5C .减函数,最小值是-5D .减函数,最大值是-53已知函数)(1222)(R x a a x f x x ∈+-+⋅=是奇函数,则a 的值为( )A .1-B .2-C .1D .24.已知偶函数)(x f 在],0[π上单调递增,则下列关系式成立的是( )A .)2()2()(f f f >->-ππ B .)()2()2(ππ->->f f fC .)2()2()(ππ->>-f f f D .)()2()2(ππ->>-f f f5已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)是偶函数,那么g (x )=ax 3+bx 2+cx 是A.奇函数B.偶函数C.既奇且偶函数D.非奇非偶函数6下面四个结论中,正确命题的个数是 ①偶函数的图象一定与y 轴相交 ②奇函数的图象一定通过原点 ③偶函数的图象关于y 轴对称 ④既是奇函数,又是偶函数的函数一定是f (x )=0(x ∈R )A.1B.2C.3D.4二、填空题7若函数)(x f y =是奇函数,3)1(=f ,则)1(-f 的值为____________ .8.若函数)(x f y =)(R x ∈是偶函数,且)3()1(f f <,则)3(-f 与)1(-f 的大小关系为_______________9已知f (x )=ax 2+bx +3a +b 是偶函数,且其定义域为[a -1,2a ],则a =___________,b =___________. 10给定函数:①y =x1(x ≠0);②y =x 2+1;③y =2x ;④y =log 2x ;⑤y =log 2(x +12+x ). 在这五个函数中,奇函数是_________,偶函数是_________,非奇非偶函数是__________.11已知分段函数)(x f 是奇函数,当),0[+∞∈x 时的解析式为2x y =,则这个函数在区间)0,(-∞上的解析式为 .。
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函数的单调性
(一)选择题
1y ().函数=-在区间-∞,+∞上是x 2[ ]
A .增函数
B .既不是增函数又不是减函数
C .减函数
D .既是增函数又是减函数
2.函数(1) x y =,(2) x x y =,(3) x
x y 2
-=,(4) x x x y +=中在)0,(-∞上围增函数的有[ ]
A .(1)和(2)
B .(2)和(3)
C .(3)和(4)
D .(1)和(4)
3.若y =(2k -1)x +b 是R 上的减函数,则有[ ]
A 、21>k
B 、2
1<k C 、21->k D 、21-<k 4.如果函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4]上是减函数,那么实数a 的取值范
围是[ ]
A .a ≥-3
B .a ≤-3
C .a ≤5
D .a ≥3 5.函数y =3x -2x 2+1的单调递增区间是[ ]
A 、⎥⎦⎤ ⎝⎛∞-43,
B 、⎪⎭
⎫⎢⎣⎡+∞,43 C 、⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-43, D 、⎪⎭⎫
⎢⎣⎡+∞-,43 6.若y =f (x )在区间(a ,b)上是增函数,则下列结论正确的是[ ]
A .)(1x f y =在区间()b a ,上是减函数
B .y =-f (x )在区间(a ,b)上是减函数
C .y =|f (x )|2在区间(a ,b)上是增函数
D .y =|f (x )|在区间(a ,b)上是增函数
7.设函数f (x )是(-∞,+∞)上的减函数,则[ ]
A .f (a)>f(2a)
B .f (a 2)<f (a)
C .f (a 2+a)<f (a)
D .f (a 2+1)<f (a)
(二)填空题
1.(1)函数x
y -=11的单调区间是
(2)函数x
x y +-=11的单调区间是 2.函数y =4x 2-m x +5,当x ∈(-2,+∞)时,是增函数,当x ∈(-∞,-2)时是减函
数,则f (1)=________.
3.(1)函数245x x y --=的增区间是
(2)函数322-+=x x y 的减区间是
4.函数f (x +1)=x 2-2x +1的定义域是[-2,0],则f (x )的单调递减区间是________.
5.已知函数f (x )是区间(0,+∞)上的减函数,那么f (a 2-a +1)与)4
3(f 之间的大小关系是 。
6.若ax y =,x
b y -=在),0(+∞上都是减函数,则函数bx ax y +=2在),0(+∞上是 函数________________(填增或减)。
(三)解答题
1.已知函数x x x f -+=2)(,证明)(x f 在)4
7
,(-∞上是增函数。
2.研究函数)( , )(b a b
x a x x f >++=的单调性 3.已知函数f (x )=2x 2+bx 可化为f (x )=2(x +m)2-4的形式.其中b >0.求f (x )为增函数的区间.
4.已知函数f (x ),x ∈R ,满足①f (1+x )=f (1-x ),②在[1,+∞]上为增函数,③x 1<0,x 2>0且x 1+x 2<-2,试比较f (-x 1)与f (-x 2)的大小关系
函数的基本性质(1)
——函数的单调性参考答案
(一)选择题
1.(B).
④两函数在(-∞,0)上是增函数.
3.(B).解:若y=(2k -1)x +b 是R 上的减函数,则2k -1<0
6.(B).解:可举一例y=x 在x ∈(-∞,+∞)上是增函数,从而否定了(A)、(C)、
(D).∴选(B).
∞,+∞)上为减函数,∴f(a 2+1)<f(a),选(D).
(二)填空题
1.(1)(-∞,1)和(1,+∞) (2) (-∞,-1)和(-1,+∞)
2.f(1)=25
3.(1)[-5, -2] (2) (]3,-∞-
4.[-1,1].解:令t=x +1,∵-2≤x ≤0,∴-1≤t ≤1,∴f(t)=(t -1)2-2(t -1)+1=t 2-4t +4,即f(x)=x 2-4x +4=(x -2)2在区间[-1,1]上是减函数.
7f(a a 1)f(34)a a 1=(a )0222.-+≤.解:∵-+-+≥>,而123434
6.减解;由已知得a <0,b <0,二次函数y=ax 2+bx 的抛物
(三)解答题
>1,x 1-x 2<0.
在区间(-∞,-b)和(-b ,+∞)上都是减函数.
3.解:∵f(x)=2(x +m)2-4=2x 2+4mx +2m 2-4.
由题意得2x 2+bx=2x 2+4mx +2m 2-4,对一切x 恒成立,比较
4.解:∵x 1<0,x 2>0,x 1+x 2<-2,∴-x 1>2+x 2>1,即-x 1,2+x 2∈[1,+∞),又f(x)在[1,+∞)上为增函数,∴f(-x 1)>f(2+x 2),又由f(1+x)=f(1-x),得f(2+x 2)=f[1+(1+x 2)]=f[1-(1+x 2)]=f(-x 2).
∴f(-x 1)>f(-x 2). 5.。