第十二讲 函数的单调性同步提升训练

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提升训练:2_6_1函数的单调性

提升训练:2_6_1函数的单调性

提升训练:2.6.1函数的单调性课后篇巩固提升基础达标练1.(2019青海高三月考)函数f (x )=x 2+x sin x 的图象大致为( )f (-x )=x 2-x sin(-x )=x 2+x sin x=f (x ),所以f (x )为偶函数,选项B 错误,f (x )=x 2+x sin x=x (x+sin x ),令g (x )=x+sin x ,则g'(x )=1+cos x ≥0恒成立,所以g (x )是单调递增函数,则当x>0时,g (x )>g (0)=0,故x>0时,由f (x )=xg (x ),得f'(x )=g (x )+xg'(x )>0, 即f (x )在(0,+∞)上单调递增,故只有选项A 正确.2.(2019东莞实验中学高二月考)已知函数f (x )=x 2-5x+2ln x ,则函数f (x )的单调递减区间是( ) A.(0,12)和(1,+∞)B.(0,1)和(2,+∞)C.(0,12)和(2,+∞)D.(12,2)f (x )=x 2-5x+2ln x ,其定义域为{x|x>0},则f'(x )=2x-5+2×1x =2x 2-5x+2x. 令f'(x )=0,可得x 1=12,x 2=2. 当x ∈(12,2)时,f'(x )<0,故函数f (x )的单调递减区间为(12,2).3.(2020山西高二月考)若函数f (x )=ln x+12x 2-bx 存在单调递减区间,则实数b 的取值范围为( )A .[2,+∞)B .(2,+∞)C .(-∞,2)D .(-∞,2]f (x )=ln x+12x 2-bx ,可得f'(x )=x 2-bx+1x(x>0), 由题意可得存在x>0,使得f'(x )=x 2-bx+1x <0,即存在x>0,使得x 2-bx+1<0,等价于b>x+1x ,由对勾函数性质易得b>2,故选B .4.(2019福建厦门双十中学高二月考)设f'(x )是函数f (x )的导函数,将y=f (x )和y=f'(x )的图象画在同一个平面直角坐标系中,错误的是( )A,若曲线C 1为函数f (x )的图象,由于函数在(-∞,0)内是单调递减的,所以f'(x )<0,因此f'(x )图象在x 轴的下方;又函数在(0,+∞)内是单调递增的,因此f'(x )>0,故f'(x )图象在x 轴的上方,因此A 符合题意.同理,B,C 中若C 2为f (x )的图象,C 1为f'(x )的图象也符合题意;对于D,若曲线C 1为函数f'(x )的图象,则函数f (x )在(-∞,+∞)内,与曲线C 2不相符;若曲线C 2为函数f'(x )的图象,则函数f (x )在(-∞,+∞)内是单调递减的,与曲线C 1不相符.5.(多选)下列函数中,在(0,+∞)内不单调的函数是 ( ) A.y=sin x B.y=x e 2 C.y=x 3-x D.y=ln x-xy=sin x 在(0,+∞)上既有增又有减,故选项A 符合题意;对于函数y=x e 2,因e 2为大于零的常数,不用求导就知y=x e 2在(0,+∞)内为增函数,故选项B 不符合题意;对于C,y'=3x 2-1=3(x+√33)(x-√33),故函数在(-∞,-√33),(√33,+∞)上为增函数,在(-√33,√33)上为减函数,故选项C 符合题意;对于D,y'=1x -1=1-xx (x>0),故函数在(1,+∞)上为减函数,在(0,1)上为增函数.故选项D 符合题意,故选ACD .6.函数y=e xx 的单调递减区间是.(-∞,0)∪(0,+∞),y'=xe x -e xx2=e x (x -1)x 2,令y'<0得x<1,且x ≠0,故函数的单调递减区间是(-∞,0)和(0,1).-∞,0)和(0,1)7.(2020江西高二期末)已知函数f (x )=x+b ln x 在区间(0,2)上不是单调函数,则b 的取值范围是 .(x )=1+b x=x+bx,g (x )=x+b (x>0)是增函数,故需g (0)=b<0,g (2)=b+2>0,b>-2,所以b ∈(-2,0).-2,0)8.若函数g (x )=x 3-ax 2+1在区间[1,2]上单调递减,则实数a 的取值范围是 .g (x )=x 3-ax 2+1在区间[1,2]上单调递减,所以g'(x )=3x 2-2ax ≤0在区间[1,2]上恒成立,即2a ≥3x 在区间[1,2]上恒成立.记f (x )=3x ,x ∈[1,2],则f (x )max =f (2)=6,所以2a ≥f (x )max =6,所以a ≥3,所以实数a 的取值范围是[3,+∞).+∞)9.(2020凤阳第二中学高二期末)已知函数f (x )=x 2+ax-ln x ,a ∈R . (1)若a=1,求曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)若函数f (x )在[1,3]上是减函数,求实数a 的取值范围.当a=1时,f (x )=x 2+x-ln x ,所以f'(x )=2x+1-1x ,f'(1)=2,又f (1)=2,所以曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为2x-y=0. (2)方法一:因为函数f (x )在[1,3]上是减函数, 所以f'(x )=2x+a-1x=2x 2+ax -1x≤0在[1,3]上恒成立. 令h (x )=2x 2+ax-1,有{ℎ(1)≤0,ℎ(3)≤0,得{a ≤-1,a ≤-173,故a ≤-173.∴实数a 的取值范围为(-∞,-173].方法二:因为函数f (x )在[1,3]上是减函数, 所以f'(x )=2x+a-1x =2x 2+ax -1x≤0在[1,3]上恒成立, 即2x 2+ax-1≤0在[1,3]上恒成立,则a ≤1x -2x 在[1,3]上恒成立, 令φ(x )=1x -2x ,显然φ(x )在[1,3]上单调递减, 则a ≤φ(x )min =φ(3),得a ≤-173,∴实数a的取值范围为(-∞,-17].3能力提升练1.(2020江西高二期末)f'(x)是f(x)的导函数,若f'(x)的图象如图所示,则f(x)的图象可能是(),当x<0时,f'(x)>0,所以函数f(x)为增函数;当0<x<x1时,f'(x)<0,所以函数f(x)为减函数;当x>x1时,f'(x)>0,所以函数f(x)为增函数.结合各选项可得C正确.故选C.2.函数f(x)的定义域为R,f(-2)=2 022,对任意的x∈R,都有f'(x)<2x成立,则不等式f(x)<x2+2 018的解集为()A.(-2,+∞)B.(-2,2)C.(-∞,-2)D.Rf(x)-x2-2018<0,令g(x)=f(x)-x2-2018,则g'(x)=f'(x)-2x.已知对任意的x∈R,都有f'(x)<2x成立,∴g'(x)<0恒成立,∴g(x)在R上递减.∵g(-2)=f(-2)-(-2)2-2018=2022-4-2018=0,∴g(x)<0的解集为(-2,+∞),故选A.3.(2019醴陵第一中学高二期末)函数f(x)的导函数为f'(x),对任意的x∈R,都有f'(x)>ln 2·f(x)成立,则()A .4f (3)>f (5)B .4f (3)<f (5)C .4f (3)=f (5)D .4f (3)与f (5)大小关系不确定h (x )=f (x )2x ,则h'(x )=2x f '(x )-2x ln2·f (x )22x=f '(x )-ln2·f (x )2x>0,故函数h (x )是R 上的增函数,所以h (3)<h (5),即f (3)23<f (5)25,则4f (3)<f (5).故选B .4.已知函数f (x )=12x 2+a ln x ,若对任意两个不等的正数x 1,x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>4恒成立,则a 的取值范围为( ) A.[4,+∞) B.(4,+∞) C.(-∞,4]D.(-∞,4)g (x )=f (x )-4x ,因为f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>4,所以g (x 1)-g (x 2)x 1-x 2>0, 即g (x )在(0,+∞)上单调递增, 故g'(x )=x+ax -4≥0在(0,+∞)上恒成立, 即a ≥4x-x 2,令h (x )=4x-x 2,x ∈(0,+∞),则h (x )=4x-x 2≤h (2)=4,h (x )max =4,即a 的取值范围为[4,+∞).故选A .5.(多选)若函数f (x )=e x -e -x +sin 2x ,则满足f (2x 2-1)+f (x )>0的x 的取值范围可能为( ) A.(-1,12)B.(-∞,-1)C.(-12,1)D.(12,+∞)f (x )=e x -e -x +sin2x ,定义域为R ,且满足f (-x )=e -x -e x +sin(-2x )=-(e x -e -x +sin2x )=-f (x ),∴f (x )为R 上的奇函数.又f'(x )=e x +e -x +2cos2x ≥2+2cos2x ≥0恒成立,∴f (x )为R 上的单调增函数. 又f (2x 2-1)+f (x )>0, 得f (2x 2-1)>-f (x )=f (-x ),∴2x 2-1>-x ,即2x 2+x-1>0,解得x<-1或x>12,所以x 的取值范围是(-∞,-1)∪(12,+∞). 故选BD .6.若函数f (x )=2x 2-ln x 在定义域内的一个子区间(k-1,k+1)上不是单调函数,则实数k 的取值范围是 .f (x )的定义域为(0,+∞),f'(x )=4x-1x =4x 2-1x. 由f'(x )>0,得函数f (x )的单调递增区间为(12,+∞);由f'(x )<0,得函数f (x )单调递减区间为(,12)因为函数在区间(k-1,k+1)上不是单调函数,所以k-1<12<k+1,解得-12<k<32,又因为(k-1,k+1)为定义域内的一个子区间,所以k-1≥0,即k ≥1.综上可知,1≤k<32. [,32)7.若函数f (x )=ln x+x 2+ax 在定义域内为增函数,则实数a 的取值范围是 .(0,+∞).f'(x )=1x+2x+a.函数f (x )=ln x+x 2+ax 在定义域内为增函数,即f'(x )≥0在(0,+∞)上恒成立,即1x+2x+a ≥0在x>0内恒成立,因此可以得到a ≥-(1x +2x)在x>0时恒成立,a 满足:a ≥[-(1x +2x)]max.因为x>0,所以1x+2x ≥2√1x·2x =2√2,当且仅当x=√22等号成立.所以有-(1x+2x)≤-2√2,因此实数a 的取值范围是a ≥-2√2.≥-2√28.(2020内蒙古自治区包钢一中高三月考)已知函数f (x )=3xa -2x 2+ln x ,其中a 为常数. (1)若a=1,求函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )在区间[1,2]上为单调递减函数,求a 的取值范围.当a=1时,f (x )=3x-2x 2+ln x ,其定义域为(0,+∞),则f'(x )=1x -4x+3=-4x 2+3x+1x=-(4x+1)(x -1)x(x>0), 令f'(x )=0,解得x=1.当x ∈(0,1)时,f'(x )>0,故函数f (x )在区间(0,1)上单调递增; 当x ∈(1,+∞)时,f'(x )<0,故函数f (x )在区间(1,+∞)上单调递减. 所以f (x )的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞). (2)由题意得f'(x )=3a -4x+1x (x>0),因为函数f (x )在区间[1,2]上为单调递减函数, 所以在区间[1,2]上f'(x )≤0恒成立, 即3a-4x+1x≤0在x ∈[1,2]时恒成立, 即3a≤4x-1x (1≤x ≤2),即3a ≤(4x -1x )min ,其中1≤x ≤2, 令h (x )=4x-1x (1≤x ≤2),易知函数h (x )在[1,2]上单调递增, 故h (1)≤h (x )≤h (2).所以3a≤h (1),即3a≤4×1-11=3,解得a<0或a ≥1.故a 的取值范围为(-∞,0)∪[1,+∞).素养培优练(2020新疆维吾尔自治区喀什第二中学高二期末)已知a 为常数,函数f (x )=x 2+ax-ln x.(1)过坐标原点作曲线y=f (x )的切线,设切点为P (x 0,y 0),求x 0;(2)令F (x )=f (x )e x ,若函数F (x )在区间(0,1]上是单调减函数,求a 的取值范围.f'(x )=2x+a-1x ,所以切线的斜率为f'(x 0)=2x 0+a-1x 0,切线方程为y-y 0=(x 0+a-1x 0)x-x 0).将O (0,0)代入得x 02+ax 0-ln x 0=2x 02+ax 0-1, 即x 02+ln x 0-1=0,显然x 0=1是方程的解,又∵y=x 2+ln x-1在(0,+∞)上是增函数,∴方程x 02+ln x 0-1=0只有唯一解,故x 0=1;(2)F (x )=x 2+ax -lnxe x, F'(x )=-x 2+(2-a )x+a -1x +lnxe x,设h (x )=-x 2+(2-a )x+a-1x +ln x ,h'(x )=-2x+1x 2+1x +2-a 在(0,1]上是减函数,∴h'(x )≥h (1)=2-a ,当2-a ≥0时,即a ≤2时,h'(x )≥0,∴h (x )在(0,1]是增函数,又h (1)=0,h (x )≤0在(0,1]恒成立,即F'(x )≤0在(0,1]恒成立,∴F (x )在(0,1]上是单调递减函数,所以a ≤2,满足题意,当2-a<0时,即a>2,x →0,h'(x )→+∞,函数h'(x )有唯一的零点,设为x 0,则h (x )在(0,x 0)上单调递增, 在(x 0,1)单调递减,又∵h (1)=0,∴h (x 0)>0, 又h (e -a )<0,∴h (x )在(0,1)内存在唯一零点m , 当x ∈(0,m )时,h (x )<0,F'(x )<0, 当x ∈(m ,1)时,h (x )>0,F'(x )>0,从而F (x )在(0,m )单调递减,在(m ,1)单调递增, 不合题意,所以a 的取值范围是a ≤2.。

部编版2020学年高中数学第一章1.3.1.1函数的单调性课后提升训练新人教A版必修

部编版2020学年高中数学第一章1.3.1.1函数的单调性课后提升训练新人教A版必修

函数的单调性(45分钟70分)一、选择题(每小题5分,共40分)1.(2017·兰州高一检测)如果函数f(x)=x2-(a-1)x+5在区间上是减函数,那么实数a的取值范围是( )A.a≤2B.a>3C.2≤a≤3D.a≥3【解析】选D.函数对称轴为x=,由函数在区间上是减函数,所以≥1,所以a ≥3.2.函数f(x)=的单调减区间是( )A.(-∞,+∞)B.C. D.【解析】选C.由-2x+1≥0,得x≤,又一次函数y=-2x+1为R上的减函数,故f(x)=的单调减区间为.3.(2017·石家庄高一检测)若函数f(x)=ax+1在R上递减,则函数g(x)=a(x2-4x+3)的增区间是( )A.(2,+∞)B.(-∞,2)C.(-2,+∞)D.(-∞,-2)【解析】选B.因函数f(x)=ax+1在R上递减,所以a<0,所以g(x)=a(x2-4x+3)的增区间为h(x)=x2-4x+3的单调减区间,又h(x)=x2-4x+3在(-∞,2)上单调递减,故g(x)=a(x2-4x+3)的增区间是(-∞,2).4.(2017·朔州高一检测)已知函数f(x)=4x2-mx+5在区间[-2,+∞)上是增函数,则f(1)的取值范围是( )A.f(1)≥25B.f(1)=25C.f(1)≤25D.f(1)>25【解析】选A.由题意得≤-2⇒m≤-16,所以f(1)=9-m≥25.【补偿训练】(2017·哈尓滨高一检测)已知函数f(x)=4x2+kx-1在区间[1,2]上是单调函数,则实数k的取值范围是( )A.(-∞,-16]∪[-8,+∞)B.[-16,-8]C.(-∞,-8]∪[-4,+∞)D.[-8,-4]【解析】选A.对称轴位于区间两则,即-≤1或-≥2,解得k≥-8或k≤-16.5.已知函数y=ax和y=-在(0,+∞)上都是减函数,则函数f(x)=bx+a在R上是( )A.减函数且f(0)<0B.增函数且f(0)<0C.减函数且f(0)>0D.增函数且f(0)>0【解析】选A.因为y=ax在(0,+∞)上是减函数,所以必有a<0,而y=-在(0,+∞)上是减函数,则b<0,所以f(x)=bx+a在R上是减函数且f(0)=a<0.6.(2017·德州高一检测)若函数f(x)=则g(x)=x2+xf(x)-2的单调增区间为( )A.(-∞,+∞)B.[0,+∞)C.[1,2]D.[-2,0]【解析】选B.g(x)=x2+xf(x)-2=当x≥0时,g(x)=2x2-2单调递增;当x<0时,g(x)=-2为常数,所以g(x)的单调增区间为[0,+∞).7.(2017·焦作高一检测)f(x)=是定义在(-∞,+∞)上的减函数,则a的取值范围是( )A. B.C. D.【解析】选A.由函数y=f(x)在(-∞,+∞)上是减函数知,一方面满足每一段函数图象是单调递减的,即3a-1<0且-a<0,解之得0<a<;另一方面整个函数图象表现为单调递减,需要在分段点处的值满足(3a-1)×1+4a≥-a×1,即7a-1≥-a,所以a≥.综上可知≤a<.【误区警示】本题易忽视在分段点x=1处值的大小比较,从而误选答案C而致错.8.(2017·长沙高一检测)已知函数f(x)=1-(x>0),若存在实数a,b(a<b),使y=f(x)的定义域为(a,b)时,值域为(ma,mb),则实数m的取值范围是( )A.m<B.0<m<C.m<且m≠0D.m>【解析】选B.因为函数f(x)=1-(x>0)为定义域内的单调递增函数,要使得y=f(x)的定义域为(a,b)时,值域为(ma,mb),则,即a,b为方程1-=mx的两个实数根,整理得mx2-x+1=0有两个不相等的实数根,所以m≠0,则Δ=(-1)2-4m>0,解得m<,又由题设中给出的区间可知m>0,所以实数m的取值范围是0<m<,故选B.二、填空题(每小题5分,共10分)9.已知函数f(x)是定义在[0,+∞)上的增函数,则满足f(2x-1)<f的x的取值范围是________.【解析】由f(x)在[0,+∞)上递增,所以得解得≤x<.答案:10.(2017·湛江高一检测)函数f(x)=的单调增区间为________.【解析】函数的定义域为(-∞,0]∪[4,+∞),令t=x2-4x,则f(t)=,因为f(t)=为增函数,而t=x2-4x在区间[2,+∞)上为增函数,与定义域取交集得函数f(x)=的单调增区间为[4,+∞).答案:[4,+∞)三、解答题(每小题10分,共20分)11.(2017·亳州高一检测)已知函数f(x)=,f(2)=1.(1)求a的值.(2)求证:函数f(x)在(-∞,0)上是减函数.【解析】(1)由已知得f(2)==1,所以a=2.(2)由(1)知f(x)==+(x≠0),设任意x1,x2∈(-∞,0),且x1<x2,所以f(x1)-f(x2)=-=.因为x1,x2∈(-∞,0),且x1<x2,所以x2-x1>0,x1x2>0,所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以f(x)在(-∞,0)上是减函数.12.(2017·葫芦岛高一检测)用函数单调性定义证明:f(x)=x+在x∈(0,)上是减函数.【证明】设x1,x2是(0,)上的任意两个值,且x1<x2,则x2-x1>0,f(x2)-f(x1)=x2+-x1-=(x2-x1)+=(x2-x1)·.因为x1,x2∈(0,),所以0<x1x2<2,所以x1x2-2<0,又因为x2-x1>0,所以f(x2)-f(x1)<0,即f(x2)<f(x1),所以f(x)在x∈(0,)上是减函数.【能力挑战题】设函数y=f(x)是定义在(0,+∞)上的减函数,并且满足f(xy)=f(x)+f(y),f=1.(1)求f(1)的值.(2)若存在实数m,使得f(m)=2,求m的值.(3)若f(x-2)>2,求x的取值范围.【解析】(1)令x=y=1,则f(1)=f(1)+f(1),所以f(1)=0.(2)因为f=1,所以f=f=f+f=2, 所以m=.(3)因为f(x-2)>2=f,所以则2<x<.。

第十二讲 函数的单调性同步提升训练(答案)——详解版

第十二讲    函数的单调性同步提升训练(答案)——详解版

函数的单调性1.已知()(21)f x k x b =++在(),-∞+∞上是减函数,则 ( )A.12k >B. 12k < C. 12k >- D. 12k <-2.下列函数在区间(0,+∞)上不是增函数的是( ) A.y=2x+1 B.y=x 2+1 C.y=x3D.y=x 2+2x+1 3.若函数y=k 3x+2在R 上为增函数,则k 的范围是 ;4.若函数y=x 2—kx+5在(—∞,2)为减函数,在(2,+∞)上为增函数,则k= .5.函数的图象如下,则其定义域、值域分别可能是( )A ]2,0[],2,1[∈-∈y x B.x ∈[-1,0 ]∪[1,2],y ∈[0,+∞) C x ∈[-1,0 ]∪[1,2),y ∈[0,2) D x ∈[-1,0 ]∪[1,2),y ∈[0,+∞) 6. 判断一次函数 单调性.思维升华7. 函数)(x f y =在R 上单调递增,且)()12(m f m f ->-,则实数m 的取值范围是( ) A )1,(--∞ B ),31(+∞ C )0,1(-D ),0()1,(+∞--∞8. 函数,当时,是增函数,当时是减函数,则.9.在上是减函数,则a 的取值范围是( ).A .B .C .D .10. 已知 在定义域内是减函数,且 ,在其定义域内判断下列函数的单调性:① ( 为常数)是___________;② ( 为常数)是___________;③ 是____________;11. 若函数)(x f 在]1,(--∞上递增,则f(-32),f(-1),f(-2)的大小顺序是_________.12. 证明函数 在 上是增函数,并判断函数 在 上的单调性.13. 设f (x )>0是定义在区间U 上的减函数,则下列函数中增函数的个数是( ) y =3-2f (x ) y =1+)(2x f y =[f (x )]2 y =1-)(x fA.1B.2C.3D.414.已知f(x)是R上的增函数,A(0,-1),B(3,1)是其图象上的两个点,那么|f(x+1)|<1的解集是_________.15.求函数的单调递减区间.创新探究16.设,是增函数,和,是减函数,则是_______函数;是________函数;是_______函数.17.函数,,求函数的单调区间.18.函数对于有意义,且满足条件,,是非减函数,(1)证明;(2)若成立,求的取值范围.19.已知函数(1),,证明:(2)证明在上是增函数20.设是定义在上的增函数,,且,求满足不等式的x 的取值范围.21. 画出函数x x y -=2的图象,并指出它们的单调区间.第十二讲 函数的单调性参考答案课时达标 1.答案:D解析:本题考查一次函数系数对性质的影响,初中就已学过,要使函数为减函数,则需满足2k+1<0,则k <-122.答案:C解析:结合函数单调性的定义,同时画出给定函数的图像,有图像可知,y=x3为(0,+∞)的减函数,故选C. 3.答案:k >0解析:此题函数y=k 3x+2为一次函数,k 3为一次项系数,若要使函数y=k 3x+2在R 上为增函数,需要满足k 3>0,即k >0. 4.答案:4解析:由所给的函数为y=x 2—mx+5在(—∞,2)为减函数,在(2,+∞)上为增函数,此函数开口向上,对称轴为m2=2,则m=4.5.答案:D解析:考查函数的单调性,结合图像图像上升的为增区间,下降为减区间,结合图像可知答案为D. 6.分析:判断单调性可严格按照定义来判断.解:一次函数 的定义域是R.设,且 ,则 .,∴当时,,即;当 时, ,即 .综上,当 时,一次函数 是增函数;当时,一次函数是减函数.思维升华 7.答案:B解析:有题目的已知函数)(x f y =在R 上单调递增,且)()12(m f m f ->-,则可得2m-1>-m ,由此可得m >13. 8.答案:13解析:由题目函数,当时,是增函数,当时是减函数,可知对称轴为x =-2,由此可得m 4=-2,即可得m=-8,于是f(x)=2x 2+8x+3,那么f(1)=13.9.答案:A解析:由函数的开口向上,结合图像可知在上是减函数,满足x=1-a ≥4,由此可得.10.分析:复合函数同增或同减都为增,一增一减为减.解:结合复合函数单调性判断的基本方法,可知答案以此为①减函数;②增函数;③增函数; 11.答案:f(-2)<f(-32)<f(-1)解析:由题目已知函数)(x f 在]1,(--∞上递增,则有x 1<x 2,必有f(x 1)<f(x 2),又由-2<-32<-1,则有f(-2)<f(-32)<f(-1).12. 分析:利用单调性的定义来判断,注意变形技巧.解:设 ,则由已知,有,∴ ,即 .∴函数 在 上是增函数. 在 上都是增函数,∴ ,即 在 上是增函数.13. 答案:C解析:因为f(x)>0且f(x)在I 上是减函数,故y=3-2f(x),y=1+)(2x f ,y=1-)(x f 为I 上的增函数.14. 答案:{x|-1<x <2}解析:|f(x+1)|<1即-1<f(x+1)<1, ∴f(0)<f(x+1)<f(3).∵f(x)在R上单调递增,∴0<x+1<3.∴-1<x<2.15.分析:此题要求出定义域,在给定定义域的基础上利用复合函数单调性的判定方法来判定该函数的单调性.解:由得或.∴函数的定义域是…①.令,则化为在上是增函数,∴求的单调递减区间,只需求的单调递减区间,且满足,即满足①.的单调递减区间是…②.由①和②知,函数的单调递减区间是16.答案:减;减;增解析:利用复合函数的单调性,复合函数在判断单调性时,同增为增,一增一减为减.17.分析:此题所判断的函数为两个给定函数的复合函数,要分别讨论两个函数的单调性,再利用复合函数单调性的判定方法来判定公共区间的单调性.解:设,①当时,是增函数,这时与具有相同的增减性,由即得或当时,是增函数,为增函数;当时,是减函数,为减函数;②当时,是减函数,这时与具有相反的增减性,由即得当时,是减函数,为增函数;当时,是增函数,为减函数;综上所述,的单调增区间是和,单调减区间是和18.分析:此题所给函数为抽象函数,解题时要根据所给的关系式结合题目中所求解的选项来赋值求解. 解:(1)在中令,,则有,又,.(2),利用为非减函数,有,解之,得19.分析:此题(1)关键点在于化简变形(2)要结合定义来恒等变形来判断.解:(1)(2)设,则,,,于是,在上是增函数20.分析:此题解题的关键是利用已知对所求解式的灵活应用,对函数值进行灵活赋值.解:依题意,得又,于是不等式化为由得.∴x 的取值范围是.21.分析:此题可对给定的绝对值函数分段化简,然后对所得函数配方,便可写出对应单调区间和画出相应图像.解:22110124110124()()()()()x x x f x x x ⎧--≤≥⎪⎪=⎨⎪--+<<⎪⎩或 增区间:1012[,][,)+∞和 减区间;1012(,][,]-∞和,图略.新智慧教育——步步高升学校11。

人教课标版高中数学必修1《函数的单调性》基础训练

人教课标版高中数学必修1《函数的单调性》基础训练

《函数的单调性》基础训练知识点1 函数的单调性1.如图是函数y=f(x)的图像,则此函数的单调递减区间的个数是().A.1B.2C.3D.42.[2017河南周口高一(上)月考]设(a ,b),(c ,d)都是f(x)的单调递增区间,且1x ∈ (a ,b),2x ∈ (c ,d),12x x <,则f(1x )与f(2x )的大小关系为()A. 12f ()f ()x x <B.12f ()f ()x x > C. 12f ()f ()x x = D.不能确定3.[2017福建莆田一中高一(上)期中考试]若函数f(x)在R 上是减函数,则下列关系式一定成立的是()A.f ()f (2a)a > B.2f ()f ()a a < C. f (2a a +) < f(a ) D. 22f ()f ()a a a +<4.画出下列函数的图像,并写出其单调区间.()()112f x x =-+ ()()22f x x x =⋅-()()21,0322,0x x f x x x ⎧+≤=⎨-+>⎩ 知识点2单调性的判定与证明 5.(1)证明:函数f(x)=()21f x x x=-在区间(0,+∞)上是增函数; (2)证明:函数()3f x x x =+在R 上是增函数。

6.[2017重庆八中高一(上)月考]已知f(x )在(0,+∞)上是增函数,且f(x )>0,f(3)=1.试判断()()()1f x fg x x =+在(0,3]上是增函数还是减函数,并加以证明. 7.讨论函数()1122ax f x a x +⎛⎫=≠ ⎪+⎝⎭在(-2,+∞)上的单调性. 知识点3利用函数的单调性求参数的取值范围8.[2018湖北黄石二中高一(上)月考]若函数f(x)=(2a-1)x + b 在R 上是减函数,则有(). A. a 12≥ B. a ≤12C. a>12D. a<129.函数y=f(x )在R 上单调递增,且f(2m )>f(-m),则实数m 的取值范围是________. 10.若二次函数f(x)= 215x a x -+-()在区间(12,1)上是增函数,则实数a 的取值范围是____. 11.已知()()234,1,1a x a x f x x x ⎧--<⎪=⎨≥⎪⎩是R 上的增函数,则实数a 的取值范围是____________.12.[2018河北承德二中高一(上)月考]已知一次函数f(x)是R 上的增函数,g(x)=f(x)(x + m ),且f(f(x))=16x+5. (1)求f(x)的解析式;(2)若g (x )在(1,+∞)上单调递增,求实数m 的取值范围.13.已知定义在[1,4]上的函数f(x )是减函数,求满足不等式f(1-2a)-f(3-a)>0的实数a 的取值范围.14.已知函数()2a af x x x =-+在(1,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围.参考答案1.B 【解析】由图像,可知函数y=f(x)的单调递减区间有2个.故选B.2.D 【解析】由函数单调性的定义,知所取两个自变量必须是同一单调区间内的值,才能由该区间上函数的单调性来比较函数值的大小,而本题中的12,x x 不在同一单调区间内,所以f(1x )与f(2x )的大小关系不能确定.故选D.3.D 【解析】因为f(x )是R 上的减函数,且2a +1>2a ,所以f(2a +1)<f(2a ).故选D.4.【解析】(1)画出f(x)=12x -+的图像,如图所示,可得其单调递增区间为(-∞,-2)和(-2,+∞),无单调递减区间.(2)由题意,得()222,202,02x x x x f x x x x ⎧-≥<⎪=⎨-+≤<⎪⎩或,画出图像如图所示,由图像,知函数f(x)的单调递减区间是(-∞,0)和(1,2),单调递增区间是[0,1]和[2,+∞).(3)画出f(x)的图像如图所示,由图像知,函数f(x)的单调递减区间是(-∞,0]和(0,+∞).【归纳总结】本题涉及求解函数的单调区间,这类问题的求解可以由函数图像直接得出 5.【证明】(1)任取1x ,2x ∈(0,+∞),且1x <2x ,则()()()()()()()()()22121212121212121212121212211110,0,00,,10f x f x x x x x x x x x x x x x x x x x x x f x f x f x f x f x x x⎛⎫-=--+=-++ ⎪⎝⎭<<∴-<++>∴-<<∴=-+∞即函数在区间,上是增函数。

高中数学 2.3 函数的单调性同步课时训练 北师大版必修

高中数学 2.3 函数的单调性同步课时训练 北师大版必修

【世纪金榜】(教师用书)2014高中数学 2.3 函数的单调性同步课时训练 北师大版必修1(30分钟 50分)一、选择题(每小题4分,共16分)1.定义在R 上的函数f(x)满足f(x)>2 013,则f(x)的最小值是( )(A )2 013 (B )f(2 013)(C )2 013.001 (D )不能确定2.(2012·衡阳高一检测)函数( )(A )(-∞,-3] (B )(-∞,-1)(C )[1,+∞) (D )[-3,-1]3.设f(x)=(2a-1)x+b 在R 上是增加的,则有( )(A )a ≥12 (B )a ≤12(C )a >12 (D )a <124.已知f(x)为R 上的减函数,则满足f(1x )>f(1)的实数x 的取值范围是( ) (A)(-∞,1) (B) (1,+∞)(C)(-∞,0)∪(0,1) (D)(-∞,0)∪(1,+∞)二、填空题(每小题4分,共8分)5.(2012·安徽高考)若函数f(x)=|2x+a|的增区间是[3,+∞),则a=_________.5.若函数f(x)=-|x|在区间[a,+∞)上是减少的,则实数a 的取值范围是_______.6.若函数y=ax,y=-b x在x ∈(0,+∞)上都是减少的,则函数y=ax 2+bx 在(0,+∞)上的单调性为______________(填“增加的”或“减少的”).三、解答题(每小题8分,共16分)7.(2012·偃师高一检测)已知函数y=x+a x(x>0)有如下性质:如果常数a>0,那么该函数在(],+∞)上是增加的.写出函数f(x)=x+4x (x>0)的增区间,并用定义证明. 8.(易错题)某商人如果将进货单价为8元的商品按每件10元售出时,每天可销售100件,现他采用提高售价,减少进货量的办法增加利润,已知这种商品每涨价1元,其销售数量就减少10件,问他将售价定为多少时,方能使他每天获得最大利润?(利润=销售收入-成本)【挑战能力】(10分)f(x)在区间(0,+∞)上是增加的,且f(xy)=f(x)-f(y).(1)求f(1)的值;(2)若f(6)= 1,解不等式f(x+3)+f(1x)<2.答案解析1. 【解析】选D.由函数最小值的定义可知,f(x)的最小值是否存在不确定,故选D.2. 【解析】选A.根据二次函数的图像,结合根号有意义可得答案为A.3.【解析】选C.函数f(x)在R上是增加的,则有2a-1>0,解得a>12.4.【解题指南】解不等式时,可分x>0与x<0两种情况讨论,并取并集.【解析】选D.由函数的单调性可得1x<1.当x>0时,x∈(1,+∞);当x<0时,不等式恒成立,所以x∈(-∞,0)∪(1,+∞),故选D.5.【解析】作出函数f(x)=|2x+a|的图象,大致如图,根据图象可得函数的增区间为[-a2,+∞),即-a2=3,a=-6.答案: -65.【解析】函数f(x)=-|x|的单调递减区间为[0,+∞),依题意得[a,+∞)⊆[0,+∞),所以a≥0.答案:a≥0【变式训练】若函数f(x)=2x2x1-+在区间[a,+∞)上是增加的,则实数a的取值范围是_______.【解析】函数f(x)=2x2x1-+=|x-1|的单调递增区间为[1,+∞),依题意得[a,+∞)⊆[1,+∞),∴a≥1.答案:a≥16.【解析】∵y=ax及y=-bx在(0,+∞)上都是减少的,∴a<0,-b>0,∴-b 2a<0, ∴y=ax 2+bx=a(x+b 2a )2-2b 4a 在(0,+∞)上是减少的. 答案:减少的7.【解题指南】解答本题可直接根据定义写出单调增区间,然后利用单调性定义给出证明.【解析】函数f(x)=x+4x(x>0)的增区间为[2,+∞). 证明如下:设x 1,x 2∈[2,+∞),且x 1<x 2.则f(x 1)-f(x 2)=x 1+21244x x x -- =x 1-x 2+()21124x x x x - =(x 1-x 2)×1212x x 4.x x - ∵2<x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,x 1x 2>0,x 1x 2-4>0,∴f(x 1)-f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2),所以函数f(x)=x+4x(x>0)的增区间为[2,+∞). 8.【解题指南】解答本题应先设出涨价为x 元和利润为y 元,建立利润与涨价的关系式,然后利用单调性求最值.【解析】设每件涨价x 元(0≤x ≤10),利润为y 元,则每天销售收入为(10+x)(100-10x)元,进货总价为8(100-10x),0≤x ≤10,于是有y=(2+x)(100-10x)=-10(x-4)2+360,0≤x ≤10.当x=4∈[0,10]时,利润y 最大,最大利润为360元.所以当售价为每件14元时,每天获得最大利润为360元.【误区警示】解应用题时要先弄清题意,从实际出发,引进数学符号,建立数学模型,列出函数关系式,分析函数的性质,从而来解决问题,要注意自变量的取值范围.【挑战能力】【解析】(1)令x=y>0得f(1)=0. (2)由定义区间知x 30,10,x+>⎧⎪⎨>⎪⎩得x>0. 又f(6)=1,f(x y )=f(x)-f(y),令x=36,y=6得f(366)=f(36)-f(6),∴f(36)=2.由f(x+3)+f(1x)<2,得f(x+3)<f(36)-f(1x)=f(36x).∵f(x)在(0,+∞)上是增加的,∴x+3<36x,解得x>3 35.综合得x>335,∴不等式的解集为{x|x>335}.。

金榜同步高中数学北师大选修课时提升卷第章 § 导数与函数的单调性

金榜同步高中数学北师大选修课时提升卷第章 §   导数与函数的单调性

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课时提升卷(二十二)(45分钟 100分)一、选择题(每小题6分,共30分)1.(2013·西宁高二检测)设f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图像如图,则导函数y=f′(x)的图像可能为( )2.函数y=x-2lnx的单调增区间是( )A.(-∞,0)B.(2,+∞)C.(0,2)D.(-∞,0),(2,+∞)3.若f(x)=,e<a<b,则( )A.f(a)>f(b)B.f(a)=f(b)C.f(a)<f(b)D.f(a)·f(b)>14.已知函数y=xf′(x)的图像如图所示(其中f′(x)是函数f(x)的导函数),则y=f(x)的图像大致是( )5.(2013·天津高考)设函数f(x)=e x+x-2,g(x)=lnx+x2-3.若实数a,b满足f(a)=0,g(b)=0,则( )A.g(a)<0<f(b)B.f(b)<0<g(a)C.0<g(a)<f(b)D.f(b)<g(a)<0二、填空题(每小题8分,共24分)6.函数f(x)=的单调递减区间是.7.使y=sinx+ax在R上是增加的a的取值范围为.8.函数f(x)=x3+ax+8的单调递减区间为(-5,5),则f(x)的单调递增区间为.三、解答题(9题,10题14分,11题18分)9.求函数f(x)=x+(a>0)的单调区间.10.已知向量a=(x2,x+1),b=(1-x,t).若函数f(x)=a·b在区间(-1,1)上是增加的,求t的取值范围.11.(能力挑战题)设函数f(x)=x3-3ax2+3bx的图像与直线12x+y-1=0相切于点(1,-11).(1)求a,b的值.(2)讨论函数f(x)的单调性.答案解析1.【解析】选D.当x<0时,f(x)是增函数,故f′(x)>0;当x>0时,f(x)是先增,后减,再增,故f′(x)应先正,后负,再正,故选D.2.【解析】选B.y′=1-,令y′>0,即>0,得x<0或x>2,由函数的定义域知x>0,∴x>2.3.【解析】选A.f′(x)=,当x>e时,f′(x)<0,∴f(x)在(e,+∞)上是减少的.∵e<a<b,∴f(a)>f(b).4.【解析】选C.当0<x<1时,xf′(x)<0,∴f′(x)<0,故y=f(x)在(0,1)上是减少的,排除A,B选项.当1<x<2时,xf′(x)>0,∴f′(x)>0,故y=f(x)在(1,2)上是增加的,因此否定D.5.【解题指南】先由f(a)=0,g(b)=0确定a,b的大小,再结合f(x)=e x+x-2,g(x)=lnx+x2-3的单调性进行判断.【解析】选A.因为f'(x)=e x+1>0,所以f(x)=e x+x-2在其定义域内是单调递增的,由f(a)=0知0<a<1,又因为x>0,g'(x)=+2x>0,故g(x)=lnx+x2-3在(0,+∞)上也是单调递增的,由g(b)=0知1<b<2,所以g(a)<g(b)=0,0=f(a)< f(b),因此g(a)<0<f(b).6.【解析】函数的定义域为{x|x≠2}.f′(x)==,令f′(x)<0,解得x<3,且x≠2,所以递减区间为(-∞,2)和(2,3).答案:(-∞,2)和(2,3)7.【解析】y′=cosx+a>0对x∈R恒成立.∴a>-cosx,又-cosx的最大值为1,∴a≥1.答案:a≥18.【解题指南】解答本题可由单调递减区间求出a的值,进而再求f(x)的单调递增区间.【解析】f′(x)=3x2+a,又(-5,5)是f(x)的减区间,所以-5,5是方程3x2+a=0的根,故a=-75.此时f′(x)=3x2-75,令f′(x)>0,则3x2-75>0,解得x<-5或x>5.答案:(-∞,-5)和(5,+∞)9.【解析】函数的定义域为{x|x≠0}.当a>0时,f′(x)=1-=,令f′(x)> 0,解得x<-或x>.令f′(x)<0,解得-<x<0,或0<x<.因此,函数f(x)的单调递增区间是(-∞,-)和(,+∞);单调递减区间是(-,0)和(0,).【举一反三】如果本题中没有“a>0”这个条件,该如何解答?【解析】函数的定义域为{x|x≠0}.当a>0时,f′(x)=1-=.令f′(x)>0,解得x<-或x>.令f′(x)<0,解得-<x<0,或0<x<.当a≤0时,f′(x)=1->0恒成立,所以函数f(x)只有增区间(-∞,0)和(0,+∞).综上,当a>0时,函数f(x)的递增区间是(-∞,-)和(,+∞);递减区间是(-,0)和(0,);当a≤0时,函数f(x)的递增区间是(-∞,0)和(0,+∞).10.【解析】由题意得,f(x)=x2(1-x)+t(x+1)=-x3+x2+tx+t,∴f′(x)=-3x2+2x+t.若f(x)在区间(-1,1)上是增加的,则f′(x)≥0在(-1,1)上恒成立,因为f′(x)的图像是开口向下的抛物线所以当且仅当时,f′(x)≥0在(-1,1)上恒成立,解得t≥5.所以当t≥5时,f(x)在区间(-1,1)上是增加的.【拓展提升】求参数取值范围的注意点已知函数的单调性,求参数的取值范围,这是一种非常重要的题型,在某个区间上f′(x)>0(或f′(x)<0),则f(x)在这个区间上是增加的(或减少的);但由f(x)在这个区间上是增加的(或减少的)仅仅得到f′(x)>0(或f′(x)<0)是不全面的,即还有可能f′(x)=0,也能使得f(x)在这个区间上具有单调性,因此对于能否取到等号要单独验证.11.【解析】(1)f′(x)=3x2-6ax+3b.由于f(x)的图像与直线12x+y-1=0相切于点(1,-11).∴f(1)=-11,f′(1)=-12,即解得a=1,b=-3.(2)由a=1,b=-3,得f′(x)=3x2-6x-9=3(x+1)(x-3).令f′(x)≥0,解得x≤-1或x≥3;令f′(x)<0,解得-1<x<3.∴当x∈(-∞,-1]和x∈[3,+∞)时,f(x)是增加的;当x∈(-1,3)时,f(x)是减少的.关闭Word文档返回原板块。

高中数学1.3.1函数的单调性同步讲练新人教版必修1

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课题:122函数的表示法精讲部分学习目标展示1. 明确函数的三种表示方法(解析法、列表法、图象法) ,了解三种表示方法各自的优点,在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法表示函数;2. 用通过具体实例,了解简单的分段函数,并能简单应;3. 了解映射的概念及表示方法衔接性知识1. 函数的三要素是什么?2. 如何求函数的定义域?3. 正比例函数、反比例函数、一次函数、二次函数的图象(1 )正比例函数与一次函数的图象典例精讲剖析例1.动点P 从边长为2位正方形ABCC 顶点A 开始运动一周,设沿正方形xABP 的面积y 与x 的函数关系式为 y22 2x 2 | x | ( 4) y | x 2x |x 2 (x 2),函数的值域为[0 ,2 x (x 2)解:当0x 2时, 占八、、P 在线段 AB 上, y 0 ;当2 x 4时, 占 八、、P 在线段BC上,1ABP 的面积y 2 (x 2) 2 当4x 6时, 占 八、、 P 在线段 CD 上, 1ABP 的面积y 2 22当6x 8时, 占八、、P 在线段 DA 上,1ABP 的面积 y — 2 (8 x)ABP 的面积y 与x 的函数关系式,并画出函数的图象动路程为自变量 x ,写出 8 x .x 2 ;ABCD 勺运x 2) x 4) x 6) x 8)(0 (2 (4 (6 所以,8 x 例2.画出下列函数的图象,并根据图象写出函数的值域(1)y | x 2| (2)y.'(x 1)2(2x 4)2 (3) y解:(1)y |x 2|3x 3 (x 1)(2) y ;(x 1)2(2x 4)2|x 1| |2x 4| x 5 ( 2 x 1)3x 3 (x 2)\ J\丿9.*r・i d 1 II 7>—J -4函数的值域为[3 ,)函数的值域为[1, )2x (x 2 或x 0)2(4) y |x 2x|(3) y2|x|2x 2x (x 0)例3.已知f (x)x1 2 3 1 (x 1)x 2 (x 1)?(1 )求f[f( 1)]的值(2)若f (x0) 9,求实数x0的值.1 若A= {整数} , B= {正奇数},则一定不能建立从集合A到集合B的映射;2 若A是无限集,B是有限集,则一定不能建立从集合A到集合B的映射;3 若A= {a}, B= {1,2},则从集合A到集合B只能建立一个映射;⑷若A= {1,2} , B= {a},则从集合A到集合B只能建立一个映射.其中正确命题的个数是()A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个[答案]B[解析]对于(1)f:A~ B对应法则f :x~2| x| + 1故(1)错;(2)f : 2{1},对应法则f :x~ 1, ⑵错;(3)可以建立两个映射,(3)错;(4)正确,故选B.精练部分(X> 0),(x = 0),则f(f(f( —4)))=()(x V 0).A类试题(普通班用)2 小x + 31.已知f(x) = 1解:(1) f( 1)(1) 2 3 , f[f( 1)] f(3) 32 1 8(2 )当x^1时f(x))2x 1 9 , x、,10,由x°1,得x0帀;当x01时f (xJ X o 2 9 , X。

高中数学《函数的单调性与导数》课堂同步练习与检测试卷

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选择性必修二《5.3.1 函数的单调性与导数》课堂同步练习基础练一、单选题1.下列函数中,在其定义域上为增函数的是( ) A .4y x =B .2xy -=C .cos y x x =+D .12y x =-2.函数2()ln f x x x =的单调递减区间为( )A .B .⎫+∞⎪⎪⎝⎭C .)+∞D .0,e ⎛ ⎝⎭3.设函数()f x 的图象如图所示,则导函数()'f x 的图象可能为( )A .B .C .D .4.如图是函数y =f (x )的导数y =f'(x )的图象,则下面判断正确的是( )A .在(﹣3,1)内f (x )是增函数B .在x =1时,f (x )取得极大值C .在(4,5)内f (x )是增函数D .在x =2时,f (x )取得极小值5.已知函数2()ln f x x x ax =++的单调递减区间为1(,1)2,则a 的值为( )A .(,3)-∞-B .3-C .3D .(,3)-∞6.已知()'f x 是定义在R 上的函数()f x 的导函数,且满足()()0xf x f x '+>对任意的x ∈R 都成立,则下列选项中一定正确的是( )A .(2)(1)2f f > B .(1)(2)2f f > C .(2)(1)2f f <D .(1)(2)2f f <二、填空题7.函数2sin y x x =+的单调增区间为___________8.已知函数()y f x =(x ∈R )的图象如图所示,则不等式()0xf x '>的解集为_____.9.若函数226y x bx =-+在(2,8)内是增函数,则实数b 的取值范围是_________.三、解答题10.已知函数()31f x x ax =--.(1)若()f x 在区间(1,)+∞上为增函数,求a 的取值范围. (2)若()f x 的单调递减区间为(1,1)-,求a 的值. 参考答案 1.【答案】C【解析】对于A 选项,函数4y x =为偶函数,在()0,∞+上递增,在(),0-∞上递减;对于B 选项,函数2xy -=在R 上递减;对于C 选项,1sin 0y x '=-≥在R 上恒成立,则函数cos y x x =+在其定义域R 上递增;对于D 选项,函数12y x =-在()0,∞+上递减. 故选C . 2.【答案】D【解析】由题意得,函数()f x 的定义域为(0,)+∞,21()2ln 2ln (2ln 1)f x x x x x x x x x x=⋅+⋅=+=+'.令()0f x '<,得2ln 10x ,解得0x <<,故函数2()ln f x x x =的单调递减区间为0,e ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭.故选D 3.【答案】C【解析】∵()f x 在(,1)-∞,(4,)+∞上为减函数,在(1,4)上为增函数, ∴当1x <或4x >时,()0f x '<;当14x <<时,()0f x '>. 故选C . 4.【答案】C【解析】根据题意,依次分析选项: 对于A ,在(﹣3,32-)上,f′(x )<0,f (x )为减函数,A 错误; 对于B ,在(32-,2)上,f′(x )>0,f (x )为增函数,x =1不是f (x )的极大值点,B 错误;对于C ,在(4,5)上,f′(x )>0,f (x )为增函数,C 正确; 对于D ,在(32-,2)上,f′(x )>0,f (x )为增函数,在(2,4)上,f′(x )<0,f (x )为减函数,则在x =2时f (x )取得极大值,D 错误; 故选C .5.【答案】B【解析】由题得1()20f x x a x '=++<的解集为1(,1)2, 所以不等式2210x ax ++<的解集为1(,1)2,所以11,322aa +=-∴=-故选B 6.【答案】D【解析】令()()F x xf x =,则()()()0xf x x F x f '='+>,故()F x 为R 上的增函数, 所以()()21F F >即()()221f f >, 故选D.7.【答案】(,)-∞+∞【解析】'2cos y x =+,[]cos 1,1x ∈-,∴'0y >在R 上恒成立,所以函数的单调增区间为(),-∞+∞, 故填(),-∞+∞ 8.【答案】()10,2,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【解析】由()y f x =的图象可知()f x 在1(,)2-∞和(2,)+∞上单调递增,在1(,2)2上单调递减,所以()0f x '>的解集为1(,)2-∞(2,)+∞,()0f x '<的解集为1(,2)2,由()0xf x '>得()00f x x >⎧⎨>'⎩或()00f x x <⎧⎨<'⎩,所以()0xf x '>的解集为()10,2,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,故填()10,2,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭9.【答案】(,2]-∞【解析】由题意得220y x b =-≥'在(2,8)内恒成立, 即b x ≤在(2,8)内恒成立, 所以2b ≤. 故填(,2]-∞10.【答案】(1)(],3-∞;(2)3.【解析】(1)因为()23f x x a '=-,且()f x 在区间(1,)+∞上为增函数,所以()0f x '≥在(1,)+∞上恒成立,即230x a -≥在(1,+∞)上恒成立, 所以23a x ≤在(1,)+∞上恒成立,所以3a ≤,即a 的取值范围是(],3-∞ (2)由题意知0a >.因为()31f x x ax =--,所以()23f x x a '=-.由()0f x '<,得x <<所以()f x 的单调递减区间为(, 又已知()f x 的单调递减区间为(1,1)-,所以(=(1,1)-,1=,即3a =.《5.3.1 函数的单调性与导数》课堂同步练习提高练一、单选题1.若()324f x x ax =-+在()0,2内单调递减,则实数a 的取值范围是( )A .3a ≥B .3a =C .3a ≤D .0<<3a2.若函数()1ln f x kx x x=-+在区间()1,+∞单调递增,则k 的取值范围是( )A .1[,)2+∞B .[1,)+∞C .[2,)+∞D .(,2]-∞-3.已知函数3()f x x x =+,则0a b +>是()()0f a f b +>的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件4.若定义在R 上的函数()f x 满足()()1f x f x '+>,(0)4f =,则不等式()3x x e f x e ⋅>+ (其中e 为自然对数的底数)的解集为( ) A .(0)(0)-∞+∞,,B .(0)(3)-∞⋃+∞,, C .(0)+∞,D .(3)+∞,二、填空题5.已知函数()cos xf x e x =+,则使得()()21f x f x ≤-成立的x 范围是_______.6.已知函数32()1f x ax x =-+在(0,1)上有增区间,则a 的取值范围是_______.三、解答题7.已知函数()()ln xx xf x ax a R e +=-. (1)当1a e=时,求函数()f x 的单调区间; (2)若函数()f x 有两个零点,求实数a 的取值范围. 答案解析 1.【答案】A【解析】()232f x x ax '=-,由()f x 在()0,2单调递减,∴()()0020f f ⎧≤≤''⎪⎨⎪⎩,∴001240a ≤⎧⎨-≤⎩,∴3a ≥.故选A 2.【答案】C【解析】由()1ln f x kx x x =-+知,()211f x k x x'=--, 因为()f x 在()1,+∞上单调递增, 所以()0f x '≥在()1,+∞上恒成立, 即2110k x x --≥,则211k x x≥+在()1,+∞上恒成立, 令()211g x x x=+, 因为()23120g x x x'=--<在()1,+∞上恒成立, 所以()g x 在()1,+∞上单调递减,则()()12g x g <=, 所以2k ≥. 故选C. 3.【答案】C【解析】由题意可得:'2()3+1>0f x x =恒成立,所以函数()3+f x x x =在R 上递增,又()()()33()()f x x x x x f x -=-+-=-+=-,所以函数()f x 是奇函数,当 0a b +>时,即a b >-,所以()()()f a f b f b >-=-,即()()0f a f b +>; 当()()0f a f b +>时,即()()()f a f b f b >-=-,所以a b >-,即0a b +>, 所以“0a b +>”是“()()0f a f b +>”的充要条件. 故选C. 4.【答案】C【解析】令()()3x xg x e f x e =⋅--,则()()()[()()1]0xxxxg x e f x e f x e e f x f x '''=⋅+⋅-=+->, 所以()g x 在R 上单调递增, 又因为0(0)(0)30g e f e =⋅--=,所以()0>g x ⇒0x >,即不等式的解集是(0)+∞,, 故选C5.【答案】11,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】函数()f x 的定义域为R ,()()()cos cos xxf x e x e x f x --=+-=+=,所以,函数()f x 为偶函数, 当0x ≥时,()cos x f x e x =+,则()sin 1sin 0x f x e x x '=-≥-≥,所以,函数()f x 在区间[)0,+∞为增函数, 由()()21f x f x ≤-可得()()21fx f x ≤-,所以21x x ≤-,则有()2241x x ≤-,可得23210x x +-≤,解得113x -≤≤. 因此,使得()()21f x f x ≤-成立的x 范围是11,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.故填11,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.6.【答案】2,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭【解析】由题得2()32f x ax x '=-,因为函数32()1f x ax x =-+在(0,1)上有增区间, 所以存在(0,1)x ∈使得()0f x '>成立,即23a x>成立, 因为01x <<时,2233x >, 所以23a >.故填2,3⎛⎫+∞⎪⎝⎭7.【答案】(1)单调递减区间是(0,1),单调递增区间是(1,)+∞;(2)1(0,)e. 【解析】(1)()f x 的定义域是(0,)+∞,当1a e =时,+ln ()xx x x f x e e =-, 111+ln ()(ln 1)1()x x x ex x e e x x x x f x e e e +---++-'=-=, 当1x >时,0xe e x ->,ln 10x x +->,所以()0f x '>;当01x <<时,0xe e x-<,ln 10x x +-<,所以()0f x '<,所以()f x 的单调递减区间是(0,1),单调递增区间是(1,)+∞.(2)函数()f x 有两个零点等价于方程()0f x =有两个不等的实数根, 又函数()f x 的定义域为(0,)+∞,所以ln xx xa xe +=有两个不等的实数跟, 设ln ()xx xg x xe +=,则21(1)(ln )(1)()()x xx xe x x x e x g x xe +-++'=, 2(1)(1ln )xx x x x e+--=, 设()1ln h x x x =--,易知()h x 在(0,)+∞上单调递减,且(1)0h =,当(0,1)x ∈时,()0h x >,()0g x '>,()g x 单调递增, 当(1,)x ∈+∞时,()0h x <,()0g x '<,()g x 单调递减, 所以1()(1)g x g e≤=, 又0x →时,()g x →-∞,x →+∞时,()0g x →,所以实数a 的取值范围是1(0,)e.《5.3.1 函数的单调性与导数》课堂同步检测试卷一、单选题1.下列函数在区间上是增函数的是( ) A .B .C .D .2.函数的单调递减区间是( ) A .B .C .D .3.已知函数,则( ) A .在上递增B .在上递增C .在上递减D .在上递减4.函数的单调减区间是( ) A . B . C . D . 5.函数的单调递增区间( ) A .B .C .D .6.函数 的单调递增区间是( ) A . B .C .(1,4)D .(0,3)7.若函数,则函数的单调递减区间为( ) A .B .()0,+∞2xy x e =+cos xy x e =-1y x x=-24y x x =-ln y x x =1(,)e -+∞1()e --∞,1(0)e -,(,)e +∞()xxf x e =()f x 01,()12,()1-∞,()0∞,+()2ln f x x x =-,2⎛-∞ ⎝⎦⎛ ⎝⎦[)1,+∞⎫+∞⎪⎪⎣⎭3()3f x x x =-(0,)+∞(,1)-∞-(1,1)-(1,)+∞()()3xf x x e =-(),2-∞-()2,+∞()2123ln 2f x x x x =--()f x (,1)(3,)-∞-+∞()1,3-C .(0,3)D .8.若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( ) A .B .C .D .9.已知函数在上不单调,则的取值范围是( ) A .B .C .D .10.如果函数y =f(x)在区间I 上是增函数,且函数在区间I 上是减函数,那么称函数y =f(x)是区间I 上的“缓增区间”,区间I 叫做“缓增区间”.若函数是区间I 上的“缓增区间”,则“缓增区间”I 为( ) A .[1,+∞)B .[0]C.[0,1]D .[1]11.已知函数对于任意的满足,其中是函数的导函数,则下列不等式成立的是( )A .B .CD12.若函数在区间上不是单调函数,则实数的取值范围是( )A .B .C .D .二、填空题13.函数的递减区间为_______ ()3,+∞()ln f x kx x =-()1,+∞k (],2-∞-(],1-∞-[)2,+∞[)1,+∞()xf x ax e =-()0,1a ()0,1()0,e ()1,e (,)e -∞()f x y x=213()22f x x x =-+()y f x =0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭()cos ()sin 1ln f x x f x x x =+'+()f x '()y f x =2()()34f f ππ<2()()34f ππ>()()64ππ<()()36f ππ<()ln mf x x m x x=+-[]35,m 92546⎛⎫ ⎪⎝⎭,()8+∞,256⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,984⎡⎫⎪⎢⎣⎭,21()ln 2f x x x =-14.若函数在上为减函数,则的取值范围为___________.15.已知函数,若函数在上单调递增,则实数的取值范围是_____.16.定义域为的函数满足,且的导函数,则不等式的解集为 _____________.17.已知函数(为自然对数的底数),若,则实数的取值范围是___________.18.已知函数在区间上是单调函数,则实数t 的取值范围______.三、解答题19.已知函数. (1)求在处的切线的方程; (2)求函数的单调区间. 20.已知函数的导函数的一个零点为. (1)求a 的值;(2)求函数的单调区间. 21.已知函数,. (1)若与在处相切,求的表达式; (2)若在上是减函数,求实数的取值范围. 22.已知函数. ()e xf x mx =-[2,0]-m ()()xf x x a e =+⋅()f x (1,)+∞a R ()f x (1)1f =()f x 1()2f x '>2()1f x x <+()1xxf x e e-=-+e 2(21)42)(f x f x +->-x ()2143ln 2f x x x x =-+3,2t t ⎛⎫+ ⎪⎝⎭331y x x =-+0,124()a 2ln 3f x x x x =+-()'f x 1x =()f x ()ln f x x =1()2g x ax b =+()f x ()g x 1x =()g x (1)()()1m x x f x x ϕ-=-+[2,)+∞m ()2ln ()af x ax x a x=--∈R(1)若函数在区间上是单调函数,求实数a 的取值范围; (2)讨论函数的单调性. 答案解析一、单选题 1.下列函数在区间上是增函数的是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】根据题意,依次分析选项, 对于A ,,其导数,当时,有恒成立,则函数在上为增函数,符合题意;对于B ,,其导数为,在上,,则函数在上为减函数,不符合题意;对于C ,,其导数为,当时,有恒成立,则函数在上为减函数,不符合题意;对于D ,,为二次函数,在上为减函数,不符合题意;故选A .2.函数的单调递减区间是( )A .B .C .D .【答案】C【解析】由题意,可得,令,即,解得,即函数的递减区间为.故选C()f x [1,)+∞()f x ()0,+∞2x yx e =+cos xy x e =-1y x x=-24y x x =-2x y x e =+'2x y x e =+0x >'20x y x e =+>()f x ()0,+∞cos xy x e =-'sin xy x e =--(),2ππ'0y <()f x (),2ππ1y x x =-21'1y x =--0x >21'10y x--<═()f x ()0,+∞24y x x =-()0,2ln y x x =1(,)e -+∞1()e--∞,1(0)e-,(,)e +∞()ln 1,(0)f x x x =+>'()0f x '<ln 10x +<10x e -<<1(0)e -,3.已知函数,则( )A .在上递增B .在上递增C .在上递减D .在上递减【答案】A【解析】依题意, 当 时,,函数单调递增; 当时,,函数单调递减.对照选项可知:函数在上递增.故选A. 4.函数的单调减区间是( )A .B .C .D . 【答案】D 【解析】由题,对函数定义域,求导可得, 令,可得故选D. 5.函数的单调递增区间( )A .B .C .D .【答案】C 【解析】由题得,解不等式,所以.所以函数的单调增区间为.()xxf x e =()f x 01,()12,()1-∞,()0∞,+()1-=x x x xf x e e'=1x <()0f x '>()f x 1x >()0f x '<()f x ()f x ()01,()2ln f x x x =-,2⎛-∞ ⎝⎦0,2⎛ ⎝⎦[)1,+∞2⎫+∞⎪⎪⎣⎭()2ln f x x x =-()0,+∞()2112'2x f x x x x -=-=()212'0x f x x -=≤x ≥3()3f x x x =-(0,)+∞(,1)-∞-(1,1)-(1,)+∞2()333(1)(1)f x x x x '=-=+-2()333(1)(1)0f x x x x '=-=+->11x -<<(1,1)-故选C 6.函数 的单调递增区间是( )A .B .C .(1,4)D .(0,3)【答案】B 【解析】,,解不等式,解得, 因此,函数的单调递增区间是,故选B.7.若函数,则函数的单调递减区间为( )A .B .C .(0,3)D .【答案】C【解析】函数的定义域为:, 因为, 令并且,得:,所以函数的单调递减区间为(0,3).故选C. 8.若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )A .B .C .D .【答案】D【解析】函数在区间单调递增, 在区间上恒成立,则,而在区间上单调递减,,的取值范围是故选D . 9.已知函数在上不单调,则的取值范围是( )()()3x f x x e =-(),2-∞-()2,+∞()()3x f x x e =-()()2x f x x e '∴=-()0f x '>2x >()()3x f x x e =-()2,+∞()2123ln 2f x x x x =--()f x (,1)(3,)-∞-+∞()1,3-()3,+∞()2123ln 2f x x x x =--{|0}x x >2323(3)(1)()2x x x x f x x x x x'---+=--==(3)(1)0x x x-+<0x >03x <<()2123ln 2f x x x x =--()ln f x kx x =-()1,+∞k (],2-∞-(],1-∞-[)2,+∞[)1,+∞1(),f x k x'=-()ln f x kx x =-(1,)+∞()0f x '∴≥(1,)+∞1k x ≥1y x=(1,)+∞1k ∴≥k ∴[1,).+∞()x f x ax e =-()0,1aA.B.C.D.【答案】C【解析】.因为在上不单调.所以在上有解,又在上单调递减,所以,,故.故选C10.如果函数y=f(x)在区间I上是增函数,且函数在区间I上是减函数,那么称函数y=f(x)是区间I上的“缓增区间”,区间I叫做“缓增区间”.若函数是区间I上的“缓增区间”,则“缓增区间”I为()A.[1,+∞)B.[0] C.[0,1] D.[1,]【答案】D【解析】因为函数的对称轴为x=1,所以函数y=f(x)在区间[1,+∞)上是增函数,又当x≥1时,,令(x≥1),则,由g′(x)≤0得,即函数在区间上单调递减,故“缓增区间”I为,故选D.11.已知函数对于任意的满足,其()0,1()0,e()1,e(,)e-∞()'xfx a e=-()f x()0,1()'0f x=()0,1()'f x()0,1()'01f a=->()10f a e'=-<()1,a e∈()f xyx=213()22f x x x=-+213()22f x x x=-+()13122f xxx x=-+13()122g x xx=-+222133'()222xg xx x-=-=1x≤≤()13122f xxx x=-+()y f x=0,2xπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭()cos()sin1lnf x x f x x x=+'+中是函数的导函数,则下列不等式成立的是( )ABCD【答案】B【解析】由题意构造函数,则. 对于任意的满足, 故,当时,, 当时, , 因此在单调递减,在单调递增. 又因为,因此 ,因此有 , 化简得 . 故选B12.若函数在区间上不是单调函数,则实数的取值范围是( ) A . B .C .D . 【答案】A【解析】因为函数在区间上不是单调函数, ()f x '()y f x =()()34f ππ<()()34f ππ>()()64ππ<()()36f ππ<()()cos f x g x x=()()()''2cos cos ()cos f x x f x x g x x-'=()21()cos ()sin cos f x x f x x x'=+0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭()cos ()sin 1ln f x x f x x x =+'+21ln ()cos xg x x 10,x e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭()0g x '<()0g x '>()g x 10,e ⎛⎫⎪⎝⎭16432e()ln mf x x m x x=+-[]35,m 92546⎛⎫⎪⎝⎭,()8+∞,256⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,984⎡⎫⎪⎢⎣⎭,()ln mf x x m x x=+-[]35,所以在区间上有解,且不是重解. 即可得,令,,则,当时,,函数单调递增. 故的值域为.故选A.二、填空题13.函数的递减区间为_______ 【答案】,【解析】函数的定义域为,,故当时,,也即函数的递减区间为.故填. 14.若函数在上为减函数,则的取值范围为___________.【答案】【解析】由题意可知,即对恒成立,所以,所以即.故填.15.已知函数,若函数在上单调递增,则实数的取值范围是_____.()22210m m x mx mf x x x x--'=--==[]35,20x mx m --=21xm x=+()21x g x x=+[]35x ∈,()()()()222221211x x x x xg x x x +-+'==++[]35x ∈,()0g x '>()g x ()g x 92546⎛⎫⎪⎝⎭,21()ln 2f x x x =-(1,)+∞()0,∞+()2'11x f x x x x-=-=1x >()'0f x <()1,+∞()1,+∞()e x f x mx =-[2,0]-m [)1,+∞()e 0x f x m '=-≤x m e ≥[2,0]x ∈-()maxxm e≥0e 1m ≥=[)1,m ∈+∞[)1,+∞()()x f x x a e =+⋅()f x (1,)+∞a【答案】 【解析】因为,所以,函数在上单调递增,可知在上恒成立,即,所以,即,则实数的取值范围是. 故填.16.定义域为的函数满足,且的导函数,则不等式的解集为 _____________. 【答案】. 【解析】令,因为,所以. 所以为单调增函数.因为,所以.所以当时,,即,得,解集为 故填17.已知函数(为自然对数的底数),若,则实数的取值范围是___________. 【答案】【解析】令 ,则为奇函数,且为增函数,所以故填 18.已知函数在区间上是单调函数,则实数t 的取值范围______.【答案】[2,)-+∞()()e x f x x a =+⋅()(1)e x f x x a '=++⋅()f x (1,)+∞e 0()(1)x f x x a '=++⋅(1,)+∞1x a --11a --≤2a -a [2,)-+∞[2,)-+∞R ()f x (1)1f =()f x 1()2f x '>2()1f x x <+()1-∞,()()21g x f x x =--1()2f x '>()()210g x f x '='>-()gx ()11f =()()121110g f ==--1x <()0g x <()21f x x <+{}|1x x <()1-∞,()1-∞,()1x x f x e e -=-+e 2(21)42)(f x f x +->-x (1,3)-()()1g x f x =-()g x ()()22142f x f x -+->222(21)(4)0(21)(4)214g x g x g x g x x x ⇒-+->⇒->-⇒->-223013x x x ⇒--<⇒-<<(1,3)-()2143ln 2f x x x x =-+3,2t t ⎛⎫+ ⎪⎝⎭[)31,3,2⎡⎤+∞⎢⎥⎣⎦【解析】函数的定义域为,. 令,可得或;令,可得.所以,函数的单调增区间为和,单调递减区间为.由于函数在上单调,则为以上三个区间的子集.①若,可得; ②若,可得,解得; ③若,则.因此,实数的取值范围是.故填.三、解答题 19.已知函数.(1)求在处的切线的方程;(2)求函数的单调区间. 【解析】(1)函数,则,故在处的切线的斜率,故切线的方程是,即; (2)令,得或,令,得,故函数的单调增区间是,单调减区间是.()2143ln 2f x x x x =-+()0,∞+()23434x x f x x x x-+'=-+=()0f x '>01x <<3x >()0f x '<13x <<()y f x =()0,1()3,+∞()1,3()y f x =3,2t t ⎛⎫+ ⎪⎝⎭3,2t t ⎛⎫+ ⎪⎝⎭()3,0,12t t ⎛⎫+⊆ ⎪⎝⎭0312t t t ≥⎧⎪⇒∈∅⎨+≤⎪⎩()3,1,32t t ⎛⎫+⊆ ⎪⎝⎭1332t t ≥⎧⎪⎨+≤⎪⎩312t ≤≤()3,3,2t t ⎛⎫+⊆+∞ ⎪⎝⎭3t ≥t [)31,3,2⎡⎤+∞⎢⎥⎣⎦[)31,3,2⎡⎤+∞⎢⎥⎣⎦331y x x =-+0,1331yx x =-+233y x'=-0,13k y '==-13(0)y x -=--310x y +-=2330y x'=->1x <-1x >2330y x '=-<11x -<<()()11-∞-+∞,,,()1,1-20.已知函数的导函数的一个零点为.(1)求a 的值;(2)求函数的单调区间.【解析】(1), 由,得. (2)由(1)得, 则. 令,得或.当时,;当时,或.因此的单调递增区间是,单调递减区间是.21.已知函数,. (1)若与在处相切,求的表达式;(2)若在上是减函数,求实数的取值范围. 【解析】(1),, 又与在处相切, , 解得:,,即, 解得:,;(2)在上是减函数, 即在上是减函数, 24()a 2ln 3f x x x x =+-()'f x 1x =()f x 4()223f x ax x+-'=2(1)203f a ='+=13a =-214()2ln 33f x x x x =-+-242(1)(2)()2333x x f x x x x ----'=-+=()0f x '=1x =2x =()0f x '>12x <<()0f x '<01x <<2x >()f x (1,2)(0,1),(2,)+∞()ln f x x =1()2g x ax b =+()f x ()g x 1x =()g x (1)()()1m x x f x x ϕ-=-+[2,)+∞m ()ln f x x =1()(0)f x x x'∴=>()f x ()g x 1x =1(1)12f a '∴==2a =()1ln10f ==1(1)(1)02g a b f =+==1b =-()1g x x ∴=-(1)()()1m x x f x x ϕ-=-+[2,)+∞(1)()ln 1m x x x x ϕ-=-+[2,)+∞在上恒成立, 即在上恒成立,则在上恒成立, 又在上单调递增, , , 解得:, 即实数的取值范围是. 22.已知函数. (1)若函数在区间上是单调函数,求实数a 的取值范围;(2)讨论函数的单调性.【解析】(1)由题意得,. ①当时,,函数单调递减.②当时,令,∵函数在区间上是单调函数,∴在区间上恒成立,∴在区间上恒成立. 令, ∵,当且仅当时取等号,∴,∴当时,函数单调递增,∴实数a 的取值范围是.222(1)(1)1(22)1()0(1)(1)m x m x x m x x x x x x ϕ+---+--'∴=-=≤++[2,)+∞2(22)10x m x --+≥[2,)+∞122m x x -≤+[2,)+∞1x x+[2,)+∞15,2x x ⎡⎫∴+∈+∞⎪⎢⎣⎭5222m ∴-≤94m ≤m 9,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦()2ln ()a f x ax x a x=--∈R ()f x [1,)+∞()f x 22222()(0)a ax x a f x a x x x x-+=+->'=0a ()0f x '<()f x 0a >2()2g x ax x a =-+()f x [1,)+∞()0g x [1,)+∞221x ax +[1,)+∞22(),[1,)1x u x x x =∈+∞+22()1112u x x x x ==+⋅1x =1a 1a ()f x (,0][1,)-∞⋃+∞(2)由(1)可知,①当时,,函数在上单调递减, ②当时,函数在上单调递增,③当时,由,解得∴函数在,上单调递增, 在上单调递减. 0a ()0fx '<()f x (0,)+∞1a ()f x (0,)+∞01a <<220ax x a -+=x=x =()f x 10,a ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭1a ⎛⎫++∞ ⎪ ⎪⎝⎭11a a ⎛-+ ⎪⎝⎭。

2019—2020年苏教版高中数学必修一《函数的单调性》课堂同步练习课及解析.docx

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(新课标)2018-2019学年度苏教版高中数学必修一习题课课时目标 1.提高学生对指数与指数幂的运算能力.2.进一步加深对指数函数及其性质的理解.3.提高对指数函数及其性质的应用能力.1.下列函数中,指数函数的个数是________. ①y =2·3x ;②y =3x +1;③y =3x ;④y =x 3.2.设f(x)为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f(x)=2x +2x +b(b 为常数),则f(-1)=________.3.对于每一个实数x ,f(x)是y =2x 与y =-x +1这两个函数中的较小者,则f(x)的最大值是________. 4.将22化成指数式为________.5.已知a =40.2,b =80.1,c =(12)-0.5,则a ,b ,c 的大小顺序为________.6.已知12x +12x=3,求x +1x的值.一、填空题1.()1222-⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的值为________. 2.化简3(a -b )3+(a -2b )2的结果是________. 3.若0<x<1,则2x ,(12)x,0.2x 之间的大小关系是________.4.若函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧f (x +2), x<2,2-x , x ≥2,则f(-3)的值为________.5.函数f(x)=a x -b 的图象如图所示,其中a ,b 均为常数,则下列结论正确的是________.(填序号) ①a>1,b>0; ②a>1,b<0; ③0<a<1,b>0; ④0<a<1,b<0.6.函数f(x)=4x +12x的图象关于________对称.7.计算130.064--(-14)0+160.75+120.01=____________________________.8.已知10m =4,10n =9,则3210m n -=________.9.函数y =1-3x (x ∈[-1,2])的值域是________. 二、解答题10.比较下列各组中两个数的大小: (1)0.63.5和0.63.7; (2)(2)-1.2和(2)-1.4;(3)1332⎛⎫⎪⎝⎭和2332⎛⎫⎪⎝⎭; (4)π-2和(13)-1.3.11.函数f(x)=a x (a>0,且a ≠1)在区间[1,2]上的最大值比最小值大a2,求a 的值.能力提升12.已知f(x)=aa2-1(a x-a-x)(a>0且a≠1),讨论f(x)的单调性.13.根据函数y=|2x-1|的图象,判断当实数m为何值时,方程|2x-1|=m无解?有一解?有两解?1.(1)根式的运算中,有开方和乘方并存的情况,此时要注意两种运算的顺序是否可换.如当a ≥0时,na m =(na)m ,而当a<0时,则不一定可换,应视m ,n 的情况而定.(2)分数指数幂不能对指数随意约分.(3)对分数指数幂的运算结果不能同时含有根号和分数指数,不能同时含有分母和负指数.2.指数函数的解析式y =a x 中,a x 的系数是1.有些函数貌似指数函数,实际上却不是,如y =a x +k (a>0且a ≠1,k ∈Z);有些函数看起来不像指数函数,实际上却是,如y =a -x (a>0且a ≠1),因为它可以化为y =(1a )x ,其中1a >0,且1a≠1. 3.学习指数函数要记住图象,理解图象,由图象能说出它的性质.关键在于弄清楚底数a 对于函数值变化的影响,对于a>1与0<a<1时函数值变化的情况不同,不能混淆,为此必须利用图象,数形结合.习题课双基演练 1.1解析 只有③中y =3x 是指数函数. 2.-3解析 因为f(x)为定义在R 上的奇函数,所以f(0)=0, 即1+b =0,b =-1.所以f(-1)=-f(1)=-(2+2-1)=-3. 3.1解析 当x ≤0时,f(x)=2x ; 当x>0时,f(x)=-x +1. 显然,其最大值是1. 4.342解析22=122×11222⎛⎫ ⎪⎝⎭=122×142=342.5.b<a<c解析 a =20.4,b =20.3,c =20.5. 又指数函数y =2x 在R 上是增函数, ∴b<a<c. 6.解 由12x +12x -=3得(12x +12x-)2=9,即x +21122x -+x -1=9,则x +x -1=7,即x +1x=7.作业设计1.22解析 原式=122-=12=22.2.b 或2a -3b解析 原式=(a -b)+|a -2b|=⎩⎪⎨⎪⎧b , a ≤2b ,2a -3b , a>2b.3.0.2x <(12)x <2x解析 当0<x<1时,2x >1,(12)x <1,对于(12)x,0.2x 不妨令x =12, 则有0.5>0.2,再根据指数函数f(x)=0.5x ,g(x)=0.2x 的图象判断可知0.2x <(12)x . 4.18解析 f(-3)=f(-3+2)=f(-1)=f(-1+2)=f(1)=f(1+2)=f(3)=2-3=18.5.④解析 f(x)=a x -b 的图象是由y =a x 的图象左右平移|b|个单位得到的,由图象可知f(x)在R 上是递减函数,所以0<a<1,由y =a x 过点(0,1)得知y =a x 的图象向左平移|b|个单位得f(x)的图象,所以b<0. 6.y 轴解析 ∵f(-x)=4-x +12-x =1+4x2x =f(x),∴f(x)是偶函数,图象关于y 轴对称. 7.485解析 原式=()1330.4--1+()3442+()1220.1=0.4-1-1+23+0.1=52-1+8+110=485. 8.83解析 因为10m =4,10n =9,所以3210m n-=103m -n =103m ÷10n =43÷9=83.9.[-8,23]解析 因为y =3x 是R 上的单调增函数,所以当x ∈[-1,2]时,3x ∈[3-1,32],即-3x ∈ [-9,-13],所以y =1-3x ∈[-8,23].10.解 (1)考察函数y =0.6x .因为0<0.6<1,所以函数y =0.6x 在实数集R 上是单调减函数.又因为3.5<3.7,所以0.63.5>0.63.7. (2)考察函数y =(2)x .因为2>1,所以函数y =(2)x 在实数集R 上是单调增函数.又因为-1.2>-1.4,所以(2)-1.2>(2)-1.4.(3)考察函数y =(32)x .因为32>1,所以函数y =(32)x 在实数集R 上是单调增函数.又因为13<23,所以1332⎛⎫ ⎪⎝⎭<2332⎛⎫ ⎪⎝⎭. (4)∵π-2=(1π)2<1,(13)-1.3=31.3>1,∴π-2<(13)-1.3.11.解 (1)若a>1,则f(x)在[1,2]上递增,∴a 2-a =a 2,即a =32或a =0(舍去).(2)若0<a<1,则f(x)在[1,2]上递减,∴a -a 2=a2,即a =12或a =0(舍去). 综上所述,所求a 的值为12或32.12.解 ∵f(x)=aa 2-1(a x -1a x),∴函数定义域为R ,设x 1,x 2∈(-∞,+∞)且x 1<x 2,f(x 1)-f(x 2)=aa 2-1(1xa -11x a -2xa +21x a ) =aa 2-1(1xa -2xa +21x a -11x a )=aa 2-1(1x a -2x a +1212x x x x a a a a ) =aa 2-1(1xa -2xa )(1+121x x a a ) ∵1+121x x a a >0, ∴当a>1时,1x a <2x a ,aa 2-1>0∴f(x 1)-f(x 2)<0,f(x 1)<f(x 2),f(x)为增函数,当0<a<1时,1x a>2x a,aa2-1<0∴f(x1)-f(x2)<0,f(x1)<f(x2),∴f(x)为增函数,综上,f(x)在R上为增函数.13.解函数y=|2x-1|的图象可由指数函数y=2x的图象先向下平移一个单位长度,然后再作x轴下方的部分关于x轴的对称图形,如图所示.函数y=m的图象是与x轴平行的直线,观察两图象的关系可知:当m<0时,两函数图象没有公共点,此时方程|2x-1|=m无解;当m=0或m≥1时,两函数图象只有一个公共点,此时方程|2x-1|=m有一解;当0<m<1时,两函数图象有两个公共点,此时方程|2x-1|=m有两解.。

人教B版高中数学必修一函数的单调性同步练习名师解析

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第2章 2.1.3 1.设f (x ),g (x )都是单调函数,有如下四个命题,其中正确的命题是( )①若f (x )单调递增,g (x )单调递增,则f (x )-g (x )单调递增;②若f (x )单调递增,g (x )单调递减,则f (x )-g (x )单调递增;③若f (x )单调递减,g (x )单调递增,则f (x )-g (x )单调递减;④若f (x )单调递减,g (x )单调递减,则f (x )-g (x )单调递减.A .①③B .①④C .②③D .②④答案:C解析:∵g (x )是单调增函数时,-g (x )是单调减函数,g (x )是单调减函数时,-g (x )是单调增函数,∴根据两个单调增函数相加是增函数,两个单调减函数相加是减函数这一原理,易知②③正确,故选C.2.设f (x )是定义在区间U 上的增函数,且f (x )>0,则下列函数中增函数的个数是( )①y =1-f (x ) ②y =1f (x )③y =f 2(x ) ④y =-f (x ) A .1B .2C .3D .4 答案:A解析:由于y =1-t ,y =1t,y =-t 均在(0,+∞)上递减,而f (x )递增,且f (x )>0,∴函数y =1-f (x )、y =1f (x )、y =-f (x )均在U 上递减,又y =t 2在(0,+∞)上递增,f 2(x )也递增.故选A.3.已知f (x )=(3a -1)x +b 在(-∞,+∞)上是增函数,则a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫-∞,13 B.⎝⎛⎭⎫13,+∞ C.⎝⎛⎦⎤-∞,13 D.⎣⎡⎭⎫13,+∞ 答案:B解析:由3a -1>0,解得a >13,故选B. 4.已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是减函数,a ,b ∈R ,且a +b0,则下列选项正确的是( )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 )答案:D解析:∵a +b0,∴a -b ,且b -a . 又∵f (x )在区间(-∞,+∞)上是减函数. ∴f (a ) f (-b ),f (b )f (-a ), ∴f (a )+f (b ) f (-a )+f (-b ).故选D.5.已知函数f (x )=4x 2-mx +1在(-∞,-2]上递减,在[-2,+∞)上递增,则f (1)=________.答案:21解析:由条件可知x =-2是f (x )的对称轴,∴--m 2×4=-2,解得m =-16. ∴f (x )=4x 2+16x +1,则f (1)=21.6.若f (x )在R 上是增函数且f (x 1)>f (x 2),则x 1、x 2大小关系为________.答案:x 1>x 2解析:由增函数的定义知若f (x 1)>f (x 2),则x 1>x 2.7.指出f (x )=2x 2+4x 的单调区间,并对减区间情况给予证明.分析:对于基本初等函数可结合其图象,确定出单调区间.本题确定抛物线的开口方向和对称轴是关键.解:∵已知函数是开口向上的抛物线,且对称轴为x =-1.∴函数的单调增区间为[-1,+∞),单调减区间为(-∞,-1].下面对减区间情况给予证明.设x 1<x 2-1,则f (x 1)-f (x 2)=(2x 21+4x 1)-(2x 22+4x 2)=2(x 21-x 22)+4(x 1-x 2)=2(x 1-x 2)(x 1+x 2+2).∵x 1<x 2-1,∴x 1-x 2<0,x 1+x 2+2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(-∞,-1]上是减函数.8.用定义证明:(1)函数f (x )=kx +b (k <0,k ,b 为常数)在R 上是减函数;(2)函数g (x )=k x(k <0,k 为常数)在(-∞,0)上是增函数. 证明:(1)设任意的x 1、x 2∈R ,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=(kx 1+b )-(kx 2+b )=k (x 1-x 2),由x 1<x 2及k <0,得k (x 1-x 2)>0.∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2).∴f (x )=kx +b (k <0)在R 上为减函数.(2)设x 1、x 2∈(-∞,0),且x 1<x 2,则g (x 1)-g (x 2)=k x 1-k x 2=k (x 2-x 1)x 1x 2, ∵x 1<x 2<0,∴x 1x 2>0,x 2-x 1>0.又k <0,∴g (x 1)-g (x 2)<0,即g (x 1)<g (x 2).∴g (x )=k x(k <0)在(-∞,0)上为增函数.。

5.3.1 函数的单调性(精练)高二数学同步讲与练(人教A版2019选择性必修第二册)(解析版)

5.3.1 函数的单调性(精练)高二数学同步讲与练(人教A版2019选择性必修第二册)(解析版)

5.3.1函数的单调性【题组1求函数的单调区间】1、函数()ln f x x x =-+的递增区间是()A.()(),01,-∞⋃+∞B.(),0-∞和()1,+∞C.()1,+∞D.()1,-+∞【答案】C【解析】由题设,1()10'=->f x x且,()0x ∈+∞,可得1x >,所以()f x 递增区间为()1,+∞.故选:C2、函数()()2e xf x x =+的单调递减区间是()A.(),3-∞-B.()0,3C.()3,0-D.()3,-+∞【答案】A【解析】()()()e 2e 3e x x xf x x x '=++=+,令()0f x '<,得3x <-,所以函数()f x 的单调递减区间是(),3-∞-,故选:A.3、函数2()2x x f x =的单调递增区间为__________.【答案】2(0,)ln 2【解析】函数2()2x x f x =,则()()()2'22ln 2ln 222222x x x x x f x x x x -⋅-⋅⋅⋅==,令()0f x '=解得20,ln 2x x ==,当(),0x ∈-∞时,()0f x '<,函数()f x 单调递减,当20,ln 2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0f x '>,函数()f x 单调递增,当2,ln 2x ⎛⎫∈+∞⎪⎝⎭时,()0f x '<,函数()f x 单调递减,故答案为:2(0,)ln 2.4、求下列函数的单调区间:(1)()232ln f x x x =-;(2)()()0b f x x b x=+>.【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析.【解析】(1)易得函数()f x 的定义域为()0,∞+,())21126f x x xx+-'=-=,令()0f x '=,解得13x =,23x =(舍去),当x 变化时,()f x ,()f x '的变化情况如下表所示:∴函数()f x 的单调递减区间为0,3⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,单调递增区间为3⎫∞⎪⎪⎝⎭;(2)易得函数()f x 的定义域为()(),00,∞-+∞U ,()(2211b f x x x x x'=-=,令()0f x '=,解得x =x =当x 变化时,()f x ,()f x '的变化情况如下表所示:∴函数f x 的单调递增区间为,-∞,+∞;单调递减区间为(),(.5、已知函数()2(n 2)l a f x a x x x -+=+(a ∈R ).(1)2a =-,求函数()f x 在()()1,1f 处的切线方程;(2)讨论函数()f x 的单调性.【答案】(1)10y -=;(2)答案见解析【解析】(1)2a =-时,()22ln f x x x =-,()22f x x x'=-,切线的斜率()10,(1)1k f f '===,则切线方程为10y -=;(2)函数()f x 的定义域为()0,∞+,且()()()1(2)22x a x x af x a xx---++='=,①当0a ≤时,20x a ->,由()0f x ¢>,得1x >;由()0f x '<,得0 1.x <<则函数()f x 的单调递增区间为()1,+∞,单调递减区间为()0,1.②当012a <<,即02a <<时,由()0f x ¢>,得02ax <<或1x >;由()0f x '<,得12ax <<.则函数()f x 的单调递增区间为0,2a ⎛⎫⎪⎝⎭,()1,+∞,函数()f x 的单调递减区间为,12a⎛⎫⎪⎝⎭.③当12a =,即2a =时,()0f x '≥恒成立,则函数()f x 的单调递增区间为()0,∞+.④当12a>,即2a >时,由()0f x '>,得01x <<或2ax >;由()0f x '<,得12a x <<,则函数()f x 的单调递增区间为()0,1,,2a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,函数()f x 的单调递减区间为1,2a ⎛⎫⎪⎝⎭.综上所述,当0a ≤时,函数()f x 在()1,+∞上单调递增,在()0,1上单调递减;当02a <<时,函数()f x 在0,2a ⎛⎫⎪⎝⎭和()1,+∞上单调递增,在,12a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减;当2a =时,函数()f x 在()0,∞+上单调递增;当2a >时,函数()f x 在()0,1和,2a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,在1,2a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减.【题组2已知函数的单调性求参数】1、已知函数()321f x x x ax =+-+在R 上为单调递增函数,则实数a 的取值范围为()A.1,3⎛⎤-∞-⎥⎝⎦B.1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭C.1,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭D.1,3⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭【答案】A【解析】()232f x x x a '=+-,因为()f x 在R 上为单调递增函数,故()0f x ¢³在R 上恒成立,所以4120a ∆=+≤即13a ≤-,故选:A.2、已知函数()2()2e xf x x ax =-,若()f x 在[]1,1-上是单调减函数,则实数a 的取值范围是()A.3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B.1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C.13,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭D.10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】A【解析】由()()22e xf x x ax =-,得()()()()2222e 2e 222e x x x f x x a x ax x ax x a '=-+-=-+-,函数()f x 在[]1,1-上为单调减函数,()()2222e 0x f x x ax x a '∴=-+-≤对[]1,1x ∈-恒成立,即22220x ax x a -+-≤对[]1,1x ∈-恒成立,()()()221212012120a a a a ⎧----≤⎪∴⎨+--≤⎪⎩,解得34a ≥,∴a 的取值范围是3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.故选:A.3、若函数()212ln 2f x ax ax x =--在区间()3,4上不单调,则a 的取值范围是()A.11,,83∞∞⎛⎤⎡⎫-⋃+ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭B.11,83⎡⎤⎢⎥⎣⎦C.11,83⎛⎫ ⎪⎝⎭D.11,,38∞∞⎛⎫⎛⎫--⋃-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】C【解析】()21212ax ax f x ax a x x--'=--=,()3,4x ∈,当0a =时,()10f x x'=-<在()3,4上恒成立,此时()f x 在()3,4上单调递减,不合要求,舍去;当0a ≠时,则要求()221h x ax ax =--的零点在()3,4内,()221h x ax ax =--的对称轴为1x =,由零点存在性定理可得:()()340h h ⋅<,故()()96116810a a a a ----<,解得:11,83a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故a 的取值范围11,83⎛⎫⎪⎝⎭.故选:C4、若函数2()ln 2f x x x x =+--在其定义域的一个子区间(21,21)k k -+内不是单调函数,则实数k 的取值范围是()A.33,24⎛⎫- ⎪⎝⎭B.1,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭C.3,32⎛⎫- ⎪⎝⎭D.13,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】D【解析】因为函数()f x 的定义域为(0,)+∞,所以210k -≥,即12k ≥,2121(1)(21)()21x x x x f x x x x x+-+-'=+-==,令()0f x '=,得12x =或=1x -(舍去),因为()f x 在定义域的一个子区间(21,21)k k -+内不是单调函数,所以121212k k -<<+,得4143k -<<,综上,1324k ≤<,故选:D5、若对1x ∀,()2,∈+∞x m ,且12x x <,都有1212ln ln 1x x x x -<-,则m 的最小值是________.【答案】1【解析】∵12x x <,则120x x -<由题意可得:1212ln ln x x x x ->-,即1122ln ln x x x x ->-∴()ln f x x x =-在(),m +∞上单调递减,则()110f x x'=-≤在(),m +∞上恒成立即1x ≥在(),m +∞上恒成立,则m 1≥,即m 的最小值是1故答案为:1.【题组3原函数与导函数的图象关系】1、已知函数()f x 的导函数()f x '图像如图所示,则()f x 的图像是图四个图像中的().A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意可知,当20x -<<时,()0f x ¢>,则()f x 在()2,0-上单调递增,当02x <<时,()0f x '<,则()f x 在()0,2上单调递减,当2<<1x --时,()f x '单调递增,则()f x 在()2,1--上增的越来越快,当10x -<<时,()f x '单调递减,则()f x 在()1,0-上增的越来越慢,当01x <<时,()f x '单调递减,则()f x 在()0,1上减的越来越快,当10x <<时,()f x '单调递增,则()f x 在()1,2上减的越来越慢,只有A 选项符合,故选:A.2、设函数()f x 在定义域内可导,()f x 的图象如图所示,则其导函数()f x '的图象可能是()A.B.C.D.【答案】A【解析】由()f x 的图象可知,当(),0x ∈-∞时函数单调递增,则()0f x '≥,故排除C、D;当()0,x ∈+∞时()f x 先递减、再递增最后递减,所以所对应的导数值应该先小于0,再大于0,最后小于0,故排除B;故选:A3、已知函数()y x f x =⋅'的图象如图所示,则函数()f x 的图象可能是()A.B.C.D.【答案】D【解析】由题中图像可知,当0x <时,()0x f x '⋅>,即()0f x '<,故()f x 在(,0)x ∈-∞上单调递减;当0x b <<时,()0x f x '⋅>,即()0f x '>,故()f x 在(0,)x b ∈上单调递增;当x b >时,()0x f x '⋅<,即()0f x '<,故()f x 在(,)x b ∈+∞上单调递减;综上所述,只有D 选项符合题意.故选:D.4、设()f x '是函数()f x 的导函数,()y f x =的图像如图所示,则()0x f x '⋅>的解集是()A.()(),10,1-∞-⋃B.()()1,01,3-C.()(),00,2-∞D.()()0,13,⋃+∞【答案】C【解析】由函数()y f x =的图像可知,()f x 在区间(,0),(2,)-∞+∞上单调递减,在区间(0,2)上单调递增,即当(,0)(2,)x ∞∞∈-⋃+时,()0f x '<;当x ∈(0,2)时,()0f x ¢>.因为()0x f x '⋅>可化为()00x f x '>⎧⎨>⎩或()00x f x '<⎧⎨<⎩,解得:0<x <2或x <0,所以不等式()0x f x '⋅>的解集为()(),00,2-∞.故选:C5、已知在R 上可导的函数()f x 的图象如下图所示,则不等式()()()10x f x f x '->的解集为______.【答案】()()(),21,01,-∞-⋃-⋃+∞【解析】由函数()f x 的图象可知当<2x -时,()0f x <;当20x -<<或0x >时,()0f x >当1x <-或0x >时,()0f x ¢>;当10x -<<时,()0f x '<则当<2x -时,()()10x f x f x '-<<>0,0,,则()()()10x f x f x '->当2<<1x --时,()()10x f x f x '-<>>0,0,,则()()()10x f x f x '-<当10x -<<时,()()10x f x f x '-<><0,0,,则()()()10x f x f x '->当01x <<时,()()10x f x f x '-<>>0,0,,则()()()10x f x f x '-<当1x >时,()()10x f x f x '->>>0,0,,则()()()10x f x f x '->综上()()()10x f x f x '->的解集为()()(),21,01,-∞-⋃-⋃+∞.故答案为:()()(),21,01,-∞-⋃-⋃+∞【题组4利用单调性解不等式】1、已知函数()52e e x x f x x x -=-+-,若()()2120f a f a -+≤,则实数a 的取值范围为()A.11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B.11,2⎛⎫- ⎪⎝⎭C.12,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭D.1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】A【解析】函数()f x 的定义域为R ,()()52e e x xf x x x f x --=-++-=-,故函数()f x 为奇函数,()44452e e 5250x x f x x x x -=-++≥+=≥'≥且()f x '不恒为零,故函数()f x 在R 上为增函数,由()()2120f a f a -+≤可得()()()2211f a f a f a ≤--=-,则221a a ≤-,所以,2210a a +-≤,解得112a -≤≤.故选:A.2、定义在R 上的可导函数()y f x =的导函数记为()f x ',若()y f x =为奇函数且(1)0f -=,当0x >时,()()0xf x f x '+<,则不等式()0f x <的解集是()A.,1(),)1(-∞-⋃+∞B.(1,1)-C.(,1)(0,1)-∞-⋃D.(1,0)(1,)-⋃+∞【答案】D【解析】设()(),0g x xf x x =>,则()()()g x f x xf x ''=+,因为当0x >时,()()0f x xf x '+<成立,所以()0g x '<,()g x 为递减函数,又因为函数()y f x =为奇函数,可得()()f x f x -=-,则()()()()g x xf x xf x g x -=--==,所以函数()g x 为偶函数,所以函数()g x 在(,0)-∞为单调递增函数,因为(1)0f -=,所以(1)0f =,(1)0g =,(1)0g -=,当0x =时,由()y f x =为奇函数可得()0f x =不满足题意;当0x >时,由()0f x <可得()()()01g x xf x g =<=,所以1x >;当0x <时,由()0f x <可得()()()01g x xf x g =>=-,所以1x >-,此时10x -<<,综上所述,不等式()0f x <的解集是(1,0)(1,)-⋃+∞故选:D3、已知定义在R 上的函数()f x 满足()11f =,且()f x 的导函数()f x '在R 上恒有()12f x '<,则不等式()122x f x <+的解集为()A.()1,+∞B.(),1-∞C.()1,1-D.()(),11,-∞+∞【答案】A【解析】因为()122x f x <+可化为()1022x f x --<,令()()122x g x f x =--,则()()12g x f x ''=-,因为()12f x '<,所以()0g x '<,所以()g x 在R 上单调递减,因为()11f =,所以()()1111022=--=g f ,所以()()1g x g <,所以1x >,即不等式()122x f x <+的解集为()1,+∞.故选:A.4、已知奇函数()f x 是定义在R 上的可导函数,其导函数为()f x ',当0x >时,有()()20f x x xf '+>,则不等式()()()220212021420x f x f +++-<的解集为()A.()2019,+∞B.()2021,2019--C.(),2019-∞-D.()2019,0-【答案】C【解析】令2()()g x x f x =,则2()2()()[2()()]g x xf x x f x x f x xf x '=+''=+,因为当0x >时,有()()20f x x xf '+>,所以当0x >时,()0g x '>,所以()g x 在(0,)+∞上为增函数,因为()f x 为奇函数,所以()()f x f x -=-,所以22()()()()()g x x f x x f x g x -=--=-=-,所以()g x 为R 上的奇函数,所以()g x 在R 上为增函数,由()()()220212021420x f x f +++-<,得()()()22021202142x f x f ++<--,()()()2220212021(2)2x f x f ++<---,所以(2021)(2)g x g +<--,因为()g x 为奇函数,所以(2021)(2)g x g +<,所以20212x +<,得2019x <-,所以不等式的解集为(),2019-∞-,故选:C5、已知定义在R 上的偶函数()y f x =的导函数为()y f x '=,当0x >时,()()0f x f x x'+<,且(2)3f =-,则不等式6(21)21f x x --<-的解集为()A.13,,22⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B.3,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C.13,22⎛⎫ ⎪⎝⎭D.1113,,2222⎛⎫⎛⎫-⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】A【解析】当0x >时,()()()()0f x xf x f x f x x x'+'+=<,所以当0x >时,()()0xf x f x '+<,令()()F x xf x =,则当0x >时,()()()0F x xf x f x +''=<,故()()F x xf x =在0x >时,单调递减,又因为()y f x =在在R 上为偶函数,所以()()F x xf x =在R 上为奇函数,故()()F x xf x =在R 上单调递减,因为(2)3f =-,所以()()2226F f ==-,当12x >时,6(21)21f x x --<-可变形为()21(21)6x f x --<-,即()()212F x F -<,因为()()F x xf x =在R 上单调递减,所以212x ->,解得:32x >,与12x >取交集,结果为32x >;当12x <时,6(21)21f x x --<-可变形为()21(21)6x f x -->-,即()()212F x F ->,因为()()F x xf x =在R 上单调递减,所以212x -<,解得:32x <,与12x <取交集,结果为12x <;综上:不等式6(21)21f x x --<-的解集为13,,22⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:A【题组5利用单调性比较大小】1、设1ea =,ln 22b =,()333ln 3e c -=,则().A.c a b <<B.b a c<<C.b<c<aD.c b a<<【答案】D【解析】∵1ln e ee a ==,()33ln 333ln 33ln 3e e c ---==,令()ln xf x x=,则()e a f =,()2b f =,()3ln 3c f =-,()221ln 1ln ⋅--'==x xx x f x x x ,当0e x <<时,()0f x '>,即()ln xf x x=在()0,e 上单调递增.∵03ln 32e <-<<,∴()()()3ln 32e f f f -<<,即c b a <<.故选:D.2、已知8ln 6a =,7ln 7b =,6ln 8c =,则a ,b ,c 的大小关系为()A.b c a >>B.c b a >>C.a c b >>D.a b c>>【答案】D【解析】令()()14ln f x x x =-,则()14ln 1f x x x +'=--.因为ln y x =-在()0,∞+上单调递减,141y x=-在()0,∞+上单调递减,所以()14ln 1f x x x+'=--在()0,∞+上单调递减.而()145ln 5105f '=-+->,()146ln 6106f '=-+-<,所以在()6,+∞上有()0f x '<.所以()()14ln f x x x =-在()6,+∞上单调递减.所以()()()678f f f >>,即8ln 67ln 76ln 8>>.故a b c >>.故选:D.3、已知12ln 2,,e 12a b c =-==-,则()A.c a b>>B.c b a>>C.a c b >>D.a b c >>【答案】A【解析】依题意令()e x f x x =-,则()2ln 2ln 2a f =-=,1122b f ⎛⎫== ⎪⎝⎭,()e 11cf =-=则()e 1x f x '=-,所以当0x >时()0f x '>,即()e x f x x =-在()0,∞+上单调递增,又121ln e ln 212=<<,所以()()1ln 212f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,即b a c <<;故选:A 4、已知e lg 2lg 5a =--,545e 4b =-,13ln 92c =-,则下列不等式成立的是()A.b c a>>B.c a b >>C.c b a >>D.b a c>>【答案】A 【解析】依题意e lg 2lg 5e lg10e 1a =--=-=-,1ln 3213ln93ln93ln3e ln 32c =-=-=-=-,构造函数()e x f x x =-,定义域为()0,∞+,求导得()e 10x f x '=->,所以,函数()f x 在()0,∞+上单调递增,因为e 2.718≈,5e 148.3≈,又4381=,则54e 3>,则4ln 35<,即5ln 34<,即51ln 34<<,因为()1a f =,54b f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()ln 3c f =,故a c b <<.故选:A.5、设2021202220232023,2022,2021a b c ===,则()A.a b c<<B.c b a <<C.c a b<<D.a c b <<【答案】A【解析】因为2021202220232023,2022,2021a b c ===,同时取自然对数可得ln 2021ln 2023a =,ln 2022ln 2022b =,ln 2023ln 2021c =,因为20212023202220224044+=+=,故考虑设()()(4044)ln 1011f x x x x =->,则()ln 2023a f =,()ln 2022b f =,()ln 2021c f =,且()4044()ln 11011f x x x x'=-+->,因为函数ln 1y x =--在()+∞1011,上单调递减,函数4044y x =在()+∞1011,上单调递减,所以4044()ln 1f x x x'=-+-在()+∞1011,上单调递减,又(1011)ln1011410f '=-+-<,所以当1011x >时,()0f x '<,所以函数()(4044)ln f x x x =-在()+∞1011,上单调递减,又202120222023<<,所以()()()202320222021f f f <<,所以2021ln 20232022ln 20222023ln 2021<<,即ln ln ln a b c <<,所以a b c <<,故选:A.。

函数的单调性 习题PPT教学课件

函数的单调性 习题PPT教学课件
保证实施的是等价 转化
1 x 1 1 x 1 x2 1 0 x2 2 0 x 2 x 0或x 1
1 x 2
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题型四:利用函数单调性解题
例4:已知f(x)在其定 解: f ( xy) f ( x ) f ( y ) 义域R+上为增函数, f ( 4) f ( 2) f ( 2) 2 f(2)=1,f(xy)=f(x)+f(y). f ( 8) f ( 4) f ( 2) 3 解不等式 f(x)+f(x-2) ≤3 又f ( x ) f ( x 2) f ( x 2 2 x )
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题型三:利用已知函数单调性进行判断
结论3:若f(x)与g(x)在 R上是增函数,则 f(x)+g(x)也是增函数。 结论5:若f(x)(其中 f(x)>0)在某个区间上 为增函数,则
n
结论4:若f(x) 在R上是增函数, g(x)在R上是减函数,则 f(x) -g(x)也是增函数 结论6:复合函数f[g(x)]由 f(x)和g(x)的单调性共同决定。 它们之间有如下关系: f(x) g(x)
4、求函数单调区间的题 型(包括求复合函数单调 区间)
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解得x 2, 4
题型五:复合函数单调区间的求法
例1:设y=f(x)的单 增区间是(2,6),求 函数y=f(2-x)的单 调区间。
解:令t ( x ) 2 x , 则由已知得 f ( t )在t 2, ( 6)上是增函数, 而t ( x ) 2 x 2, ( 6) x (-4, 0) 又t ( x ) 2 x在x ( 4,0)上 是单减的, 由复合函数单调性可知 , f ( 2 x ) f [t ( x )]在x (-4, 0) 上是单调递减的。 f (2 x )的单减区间是(-, 4 0)

高中数学第二章函数2.1.3函数的单调性同步训练新人教B版必修1

高中数学第二章函数2.1.3函数的单调性同步训练新人教B版必修1

2.1.3 函数的单调性5分钟训练1.函数y=(2k+1)x+b 在(-∞,+∞)上是减函数,则( ) A.k>21 B.k<21 C.k>21- D.k<21- 答案:D解析:一次函数的单调性取决于一次项系数的正负.当2k+1<0时,函数为减函数,解得k<21-. 2.函数y=x 2-6x+10在区间(2,4)上是( )A.递减函数B.递增函数C.先递减再递增D.先递增再递减 答案:C解析:该函数的对称轴为x=3,根据图象可知函数在(2,4)上是先递减再递增的.3.一个函数的图象过点(1,2),且在R 上是递增的,则这个函数的解析式可以为_____________. 答案:y=2x(不唯一)4.下图表示某市2006年6月份某一天的气温随时间变化的情况,请观察此图回答下列问题:(1)这天的最高气温是____________;(2)这天共有____________个小时的气温在31 ℃以上; (3)这天在____________(时间)范围内温度在上升;(4)请你预测一下,次日凌晨1点的气温大约是____________. 答案:(1)37 ℃ (2)9 (3)3点-15点 (4)23 ℃-26 ℃提示:只要抓住图象提供的最高点、单调性以及计时的基本常识,便易知答案. 10分钟训练1.若一次函数y=kx+b(k ≠0)在(-∞,+∞)上是单调递减函数,则点(k,b)在直角坐标平面的( )A.上半平面B.下半平面C.左半平面D.右半平面 答案:C提示:k<0,b ∈R .2.已知函数f(x)=2mx+4,若在[-2,1]上存在x 0,使f(x 0)=0,则实数m 的取值范围是( ) A.[45-,4] B.(-∞,-2]∪[1,+∞) C.[-1,2] D.[-2,1] 答案:B解析:由一次函数的单调性可知:当且仅当f(-2)与f(1)异号,即f(-2)·f(1)≤0时,存在x 0,使f(x 0)=0,解得m ≥1或m ≤-2.3.定义在R 上的函数f(x)对任意两个不相等实数a 、b,总有ba b f a f --)()(>0成立,则必有( )A.函数f(x)是先增加后减少B.函数f(x)是先减少后增加C.f(x)在R 上是增函数D.f(x)在R 上是减函数 答案:C解析:由题意可知f(a)-f(b)与a-b 同号,故f(x)在R 上是增函数. 4.函数y=111--x ( ) A.在(-1,+∞)内单调递增 B.在(-1,+∞)内单调递减 C.在(1,+∞)内单调递增 D.在(1,+∞)内单调递减 答案:C 提示:函数y=111--x 的图象可以看作是由函数y=x11-的图象向右平移一个单位得到的. 5.小军在《高中同步测控优化训练》中遇到这样一道题目:请写出一个在(-∞,0)上递减,在[0,+∞)上递增的函数.请你帮小军写出满足条件的一个函数:______________.答案:y=x 2(不唯一)解析:此题只要写出满足条件的一个函数即可,如y=x 2,y=x 2+2,y=|x|等. 6.证明函数y=xx 1+在(1,+∞)上为增函数. 证明:设x 1、x 2是(1,+∞)上的任意两个实数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1+11x -(x 2+21x )=x 1-x 2+(2111x x -)=x 1-x 22121x x x x --=(x 1-x 2)(21211x x x x -).∵x 1-x 2<0,x 1x 2-1>0,x 1x 2>0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2). ∴函数y=xx 1+在(1,+∞)上为增函数. 30分钟训练1.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( ) A.y 1<y 2<y 3 B.y 3<y 2<y 1 C.y 1<y 3<y 2 D.y 2<y 1<y 3 答案:B解析:因为函数y=x 2-2x 的图象的对称轴为x=1,又m<-2,所以m-1,m,m+1都小于-1,即各点都在对称轴的左侧.又函数y=x 2-2x 的二次项系数为1,所以其图象对称轴左侧函数是递减的,于是有y 3<y 2<y 1.2.(创新题)在股票买卖过程中,经常用到两种曲线,一种即时价格曲线y=f(x),另一种是平均价格曲线y=g(x)〔如f(2)=3是指开始买卖后两个小时的即时价格为3元;g(2)=3表示两个小时内的平均价格为3元〕,下图给出的四个图象,其中实线表示y=f(x),虚线表示y=g(x),其中可能正确的是( )答案:C 解析:由开始交易时的价格与平均价格相同,可知A 、D 错误;当即时价格下降时,平均价格会发生变化,可知B 错误.3.函数f(x)=-x 2+2(a-1)x+2在(-∞,4)上是增函数,则a 的范围是( ) A.a ≥5 B.a ≥3 C.a ≤3 D.a ≤-5 答案:A解析:函数的对称轴是x=a-1,由题意知,当a-1≥4,得a ≥5. 4.已知函数f(x)在区间[a,b ]上具有单调性,且f(a)·f(b)<0,则方程f(x)=0在区间[a,b ]上( )A.至少有一个实数根B.至多有一个实数根C.没有实数根D.有唯一的实数根 答案:D解析:由条件知f(a)和f(b)异号,所以必存在唯一的实数c,使f(c)=0. 5.函数y=322-+x x 的单调递减区间为( )A.(-∞,-3]B.(-∞,-1]C.[1,+∞)D.[-3,-1] 答案:A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,由复合函数的单调性可知该函数在区间(-∞,-3]上为减函数.6.已知函数f(x-2)=2x 2-9x+13,则使函数f(x)是减函数的区间是___________. 答案:(-∞,41] 解析:令t=x-2,则x=t+2.∴f(t)=2(t+2)2-9(t+2)+13=2t 2-t+3.∴f(x)=2x 2-x+3. ∴函数的减区间是(-∞,41]. 7.已知y=f(x)在定义域(-1,1)上是减函数,且f(1-a)<f(3a-1),则a 的取值范围是___________. 答案:(0,21) 解析:由题意,可得1>1-a>3a-1>-1,即⎪⎩⎪⎨⎧->-->-->.113,131,11a a a a 解得0<a<21.所以a 的取值范围是(0,21). 8.二次函数y=ax 2+ax+2(a ≠0)在R 上的最大值为f(a),写出函数f(a)的解析式,判断f(a)在[1,5]上的单调性,并画出函数的图象.解:由题意得a<0且二次函数y=ax 2+ax+2(a ≠0)在R 上的最大值为48a -,所以f(a)=48a-.因为f(a)在[1,5]上无意义,所以f(a)在[1,5]上没有单调性.其图象如图.9.(探究题)下面是四种容器的侧面图,分别向这四种容器中以相同的速度注水.下面的图象中哪个图象可以大致刻画容器中水的高度与时间的函数关系: 对于图(1),对于图(2),对于图(3),对于图(4),解:当以相同的速度向四个容器注水时,可以大致刻画容器中的高度与时间的关系:对于图(1)是第3个图,对于图(2)是第1个图,对于图(3)是第3个图,对于图(4)是第3个图.10.利用函数的单调性的定义证明:f(x)=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数. 证明:在(-∞,+∞)上任取x 1<x 2,精品教育资料则f(x 1)-f(x 2)=(-x 13+1)-(-x 23+1)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 22+x 1x 2+x 12)=(x 2-x 1)[(x 2+21x 1)2+2143x ]. ∵x 1<x 2,∴(x 2-x 1)[(x 2+21x 1)2+2143x ]>0,即f(x 1)>f(x 2).∴f(x)=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数.。

高中数学 3.1.1 导数与函数的单调性同步精练 北师大版

高中数学 3.1.1 导数与函数的单调性同步精练 北师大版

高中数学 3.1.1 导数与函数的单调性同步精练北师大版选修2-21.函数f(x)=x·ln x在(0,6)上是( ).A.单调增函数B.在10,e⎛⎫⎪⎝⎭上是减少的,在1,6e⎛⎫⎪⎝⎭上是增加的C.单调减函数D.在10,e⎛⎫⎪⎝⎭上是增加的,在1,6e⎛⎫⎪⎝⎭上是减少的2.当x>0时,f(x)=x+2x,则f(x)的单调递减区间是( ).A.(2,+∞) B.(0,2) C.(2,+∞) D.(0,2) 3.函数y=x cos x-sin x在下面哪个区间内是增函数( ).A.3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭B.(π,2π)C.35,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭D.(2π,3π)4.下列命题成立的是( ).A.若f(x)在(a,b)内是增函数,则对任何x∈(a,b),都有f′(x)>0B.若在(a,b)内对任何x都有f′(x)>0,则f(x)在(a,b)上是增函数C.若f(x)在(a,b)内是单调函数,则f′(x)必存在D.若f′(x)在(a,b)上都存在,则f(x)必为单调函数5.f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)+f(x)≤0,对任意正数a,b,若a<b,则必有( ).A.af(a)≤f(b) B.bf(b)≤f(a) C.af(b)≤bf(a) D.bf(a)≤af(b)6.对于R上可导的任意函数f(x),若满足(x-1)f′(x)≥0,则必有( ).A.f(0)+f(2)<2f(1) B.f(0)+f(2)≤2f(1)C.f(0)+f(2)≥2f(1) D.f(0)+f(2)>2f(1)7.已知函数f(x)=ax-ln x,若f(x)>1在区间(1,+∞)内恒成立,则实数a的范围为________.8.已知函数y=f(x)(x∈R)上任一点(x0,f(x0))处的切线斜率k=(x0-2)(x0+1)2,则该函数的单调递减区间为__________.9.求证:方程x-12sin x=0只有一个根x=0.10.设函数f(x)=x(e x-1)-ax2:(1)若a=12,求f(x)的单调区间;(2)若x≥0时,f(x)≥0,求a的取值范围.参考答案1.答案:B 解析:f ′(x )=(x ·ln x )′=(x )′ln x +x ·(ln x )′=ln x +1, ∴当0<x <1e 时,f ′(x )<0;当1e<x <6时,f ′(x )>0, ∴f (x )=x ln x 在10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上是减少的,在1,6e⎛⎫ ⎪⎝⎭上是增加的. 2.答案:D 解析:f ′(x )=1-22x ,令f ′(x )=1-22x<0,得22x -<<且x ≠0,又x >0,∴0<x <2,∴函数f (x )的单调递减区间为(0,2).3.答案:B 解析:y ′=-x sin x ,∵y =x cos x -sin x 是增函数,∴y ′>0.∵x >0,∴sin x <0,而sin x 在(π,2π)内小于0,∴y =x cos x -sin x 在(π,2π)内是增函数.4.答案:B 解析:若f (x )在(a ,b )内是增函数,则f ′(x )≥0,故A 错;f (x )在(a ,b )内单调与f ′(x )是否存在无必然联系,故C 错;f (x )=2在(a ,b )上的导数f ′(x )=0存在,但f (x )无单调性,故D 错.5.答案:B 解析:∵xf ′(x )+f (x )≤0且x >0,f (x )≥0, ∴f ′(x )≤()f x x-,即f (x )在(0,+∞)上是减函数. 又0<a <b ,∴af (b )≤bf (a ).6.答案:B 解析:由(x -1)f ′(x )≥0,得f (x )在[1,+∞)上单调递增,在(-∞,1)上单调递减或恒为常数.故f (0)+f (2)≥2f (1).7.答案:a ≥1 解析:由已知a >1ln xx+在区间(1,+∞)内恒成立. 设g (x )=1ln xx +, ∴g ′(x )=2ln xx -<0(x >1),∴g (x )=1ln xx+在区间(1,+∞)内单调递减,∴g (x )<g (1). ∵g (1)=1, ∴1ln xx+<1在区间(1,+∞)内恒成立, ∴a ≥1.8.答案:(-∞,2] 解析:令k≤0得x0≤2,由导数的几何意义可知,函数的单调减区间为(-∞,2].9.答案:证明:设f(x)=x-12sin x,x∈(-∞,+∞),则f′(x)=1-12cos x>0,∴f(x)在(-∞,+∞)上是增函数.而当x=0时,f(x)=0,∴方程x-12s in x=0有唯一的根x=0.10.解:(1)a=12时,f(x)=x(e x-1)-12x2,f′(x)=e x-1+x e x-x=(e x-1)(x+1).当x∈(-∞,-1)时,f′(x)>0;当x∈(-1,0)时,f′(x)<0,当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0.故f(x)在(-∞,-1),(0,+∞)上单调递增,在(-1,0)上单调递减.(2)f(x)=x(e x-1-ax),令g(x)=e x-1-ax,则g′(x)=e x-a.若a≤1,则当x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,g(x)为增函数,而g(0)=0,从而当x≥0时,g(x)≥0,即f(x)≥0.若a>1,则当x∈(0,ln a)时,g′(x)<0,g(x)为减函数,而g(0)=0,从而当x∈(0,ln a)时,g(x)<0,即f(x)<0.综上所述a的取值范围为(-∞,1].。

2020-2021学年新教材数学人教A版选择性必修第二册课后提升训练:5.3.1 函数的单调性

2020-2021学年新教材数学人教A版选择性必修第二册课后提升训练:5.3.1 函数的单调性

第五章一元函数的导数及其应用5。

3导数在研究函数中的应用5.3.1函数的单调性课后篇巩固提升基础达标练1。

(2019青海高三月考)函数f(x)=x2+x sin x的图象大致为()解析因为f(—x)=x2—x sin(—x)=x2+x sin x=f(x),所以f(x)为偶函数,选项B错误,f(x)=x2+x sin x=x(x+sin x),令g(x)=x+sin x,则g’(x)=1+cos x≥0恒成立,所以g(x)是单调递增函数,则当x〉0时,g(x)〉g (0)=0,故x〉0时,由f(x)=xg(x),得f’(x)=g(x)+xg’(x)〉0,即f(x)在(0,+∞)上单调递增,故只有选项A正确。

答案A2.(2019东莞实验中学高二月考)已知函数f(x)=x2—5x+2ln x,则函数f(x)的单调递减区间是()A.(0,12)和(1,+∞) B。

(0,1)和(2,+∞)C.(0,12)和(2,+∞)D。

(12,2)f(x)=x2—5x+2ln x,其定义域为{x|x〉0},则f’(x)=2x—5+2×1x =2x2-5x+2x.令f’(x)=0,可得x1=12,x2=2.当x∈(12,2)时,f’(x)<0,故函数f(x)的单调递减区间为(12,2)。

3。

(2020山西高二月考)若函数f(x)=ln x+12x2—bx存在单调递减区间,则实数b的取值范围为()A.[2,+∞)B.(2,+∞)C。

(-∞,2) D。

(—∞,2]f(x)=ln x+12x2-bx,可得f'(x)=x2-bx+1(x>0),由题意可得存在x>0,使得f'(x)=x2-bx+1〈0,即存在x>0,使得x2—bx+1<0,等价于b〉x+1x,由对勾函数性质易得b〉2,故选B.答案B4。

(2019福建厦门双十中学高二月考)设f'(x)是函数f(x)的导函数,将y=f(x)和y=f’(x)的图象画在同一个平面直角坐标系中,错误的是()解析对于A,若曲线C1为函数f(x)的图象,由于函数在(-∞,0)内是单调递减的,所以f'(x)〈0,因此f’(x)图象在x轴的下方;又函数在(0,+∞)内是单调递增的,因此f'(x)〉0,故f'(x)图象在x轴的上方,因此A符合题意.同理,B,C中若C2为f(x)的图象,C1为f'(x)的图象也符合题意;对于D,若曲线C1为函数f’(x)的图象,则函数f(x)在(-∞,+∞)内,与曲线C2不相符;若曲线C2为函数f’(x)的图象,则函数f(x)在(-∞,+∞)内是单调递减的,与曲线C1不相符.答案D5.(多选)下列函数中,在(0,+∞)内不单调的函数是()A.y=sin xB。

高中数学 2.3函数的单调性及最值课时提能训练 理 新人

高中数学 2.3函数的单调性及最值课时提能训练 理 新人

【全程复习方略】(广西专用)2013版高中数学 2.3函数的单调性及最值课时提能训练 理 新人教A 版(45分钟 100分)一、选择题(每小题6分,共36分)1.“a=1”是“函数f(x)=|x -a|在区间[1,+∞)上为增函数”的( ) (A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件 (C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件2.(2012·桂林模拟)函数f(x)=12log (1-x 2)的单调递减区间是( )(A)[0,1) (B)(-∞,0] (C)(-1,0] (D)[0,+∞)3.(预测题)若函数f(x)=-x 2+2ax 与g(x)=(a +1)1-x在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是( )(A)(-1,0) (B)(-1,0)∪(0,1] (C)(0,1) (D)(0,1]4.(2012·梧州模拟)已知函数f(x)为R 上的减函数,则满足f(|1x |)<f(1)的实数x 的取值范围是( )(A)(-1,1) (B)(0,1)(C)(-1,0)∪(0,1) (D)(-∞,-1)∪(1,+∞)5.已知函数y =1-x +x +3的最大值为M ,最小值为m ,则mM 的值为( )(A)14 (B)12 (C)22 (D)32 6.设函数f(x)=2x +1x -1(x<0),则f(x)( )(A)有最大值 (B)有最小值 (C)是增函数 (D)是减函数 二、填空题(每小题6分,共18分)7.(2012·兰州模拟)设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1 x>00 x =0-1 x<0,g(x)=x 2f(x -1),则函数g(x)的递减区间是 .8.(易错题)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x≥01, x<0,则满足不等式f(1-x 2)>f(2x)的x 的取值范围是 .9.若函数f(x)满足下列性质: (1)定义域为R ,值域为[1,+∞); (2)图象关于x =2对称;(3)对任意x 1,x 2∈(-∞,0),且x 1≠x 2,都有f(x 1)-f(x 2)x 1-x 2<0.请写出函数f(x)的一个解析式 (只要写出一个即可).三、解答题(每小题15分,共30分) 10.已知f(x)=a x-a-xa x +a -x (0<a<1).(1)证明f(x)是定义域上的减函数; (2)求f(x)的值域.11.(2012·防城港模拟)已知函数f(x)=x 2+2x +ax ,x∈[1,+∞).(1)当a =12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. 【探究创新】(16分)已知函数y =x +ax 有如下性质:如果常数a>0,那么该函数在(0, a ]上是减函数,在(a ,+∞)上是增函数.(1)如果函数y =x +3mx(x>0)的值域是[6,+∞),求实数m 的值;(2)若把函数f(x)=x 2+a x 2(a>0)在[1,2]上的最小值记为g(a),求g(a)的表达式.答案解析1.【解析】选A.a =1⇒函数f(x)=|x -a|在区间[1,+∞)上为增函数;函数f(x)=|x -a|在区间[1,+∞)上为增函数⇒a ≤1;故选A.2.【解析】选C.底数12<1,需找出定义域上使g(x)=1-x 2单调递增的区间,解⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0x ≤0得-1<x ≤0,∴函数f(x)的单调递减区间是(-1,0].3.【解析】选D.由题意,函数f(x)=-x 2+2ax =-(x -a)2+a 2在区间[1,2]上是减函数,得:a ≤1,由题意,函数g(x)=(a +1)1-x在区间[1,2]上是减函数,得:a +1>1,∴a>0,综上0<a ≤1.4.【解析】选C.由f(x)为R 上的减函数且 f(|1x |)<f(1), 得:⎩⎪⎨⎪⎧|1x|>1x ≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧|x|<1x ≠0.∴0<x<1或-1<x<0.【方法技巧】解函数不等式问题的一般步骤 第一步:确定函数f(x)在给定区间上的单调性; 第二步:将函数不等式转化为f(M)<f(N)的形式;第三步:运用函数的单调性“去掉”函数的抽象符号“f ”,转化成一般的不等式或不等式组; 第四步:解不等式或不等式组确定解集;第五步:反思回顾,查看关键点,易错点及解题规范. 5.【解题指南】先求y 2的值域,再求出M 、m ,得答案. 【解析】选C.y 2=4+2-(x +1)2+4⇒4≤y 2≤8 又∵y>0,∴2≤y ≤22, 故m M =22. 6.【解题指南】本题是形如“f(x)=ax +bx (a>0,b>0)”的函数,可根据此类函数的性质直接使用结论;本题也可以采用不等式的性质求解.【解析】选A.方法一:由f(x)=ax +bx (a>0,b>0)的性质可排除C 、D.又函数在(b a 0)上为减函数,在(b a 上为增函数. 所以当x 12时,f(x)max =-22-1.方法二:∵x<0,∴f(x)=2x +1x -1=-(-2x +1-x )-1≤-21(2x)()x---1=-22-1. 当且仅当-2x =1-x 即x =-22时取等号.7.【解题指南】本题是分段函数的单调性问题,首先由函数f(x)的解析式求出g(x)的解析式,然后再求单调区间.【解析】依题意有g(x)=x 2f(x -1)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x>10,x =1-x 2,x<1,所以g(x)的递减区间是(0,1). 答案:(0,1)8.【解题指南】结合函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥01,x<0的图象以及f(1-x 2)>f(2x)的条件,可以得出1-x 2与2x之间的大小关系,进而求解x 的取值范围.【解析】画出f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥01,x<0的图象,由图象可知,若f(1-x 2)>f(2x),则⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>01-x 2>2x ,即⎩⎨⎧-1<x<1-1-2<x<-1+2,得x ∈(-1,2-1). 答案:(-1,2-1)【误区警示】本题为分段函数和复合函数的综合题,受思维定势的影响,解决本题时,仅考虑了函数的单调性若f(1-x 2)>f(2x),则1-x 2>2x ,却忽略了1-x 2>0导致错解.9.【解题指南】本题是开放性问题,答案不唯一,只要写出一个满足题意的答案即可. 【解析】∵f(x 1)-f(x 2)x 1-x 2<0,x 1,x 2∈(-∞,0)且x 1≠x 2,∴f(x)在(-∞,0)上单调递减,y =x 2满足, ∵f(x)的图象关于x =2对称, ∴y =(x -2)2满足,又∵f(x)定义域为R 且值域为[1,+∞), ∴f(x)=(x -2)2+1满足.答案:f(x)=(x -2)2+1(答案不唯一)10.【解题指南】由函数式的结构特点,可用分离常数的方法对式子化简,然后用定义判断,证明. 【解析】(1)由已知f(x)的定义域为R. f(x)=a x-a -xa x +a -x =a 2x-1a 2x +1=1-2a 2x +1设x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则 f(x 2)-f(x 1)=(1-22x 2a 1+)-(1-12x 2a 1+)=21212x 2x 2x 2x 2(a a )(a 1)(a 1)-++ ∵0<a<1,∴y =a x为减函数, ∴当x 2>x 1时,212x2x a a 0<-,又12x a+1>0,22x a+1>0,故当x 2>x 1时,f(x 2)-f(x 1)<0,即f(x 2)<f(x 1),所以f(x)在R 上是减函数. (2)令y =f(x)=a 2x-1a 2x +1,解得a 2x=1+y 1-y ,∵a 2x>0,∴1+y 1-y >0,解得-1<y<1.故f(x)的值域为(-1,1).【变式备选】已知f(x)在[0,+∞)上是增函数,且f(x)>0,f(3)=1.判断函数g(x)=f(x)+1f(x)在区间(0,3]上的单调性,并加以证明. 【解析】任取x 1,x 2∈(0,3],且x 1<x 2, 即0<x 1<x 2≤3,因为g(x)=f(x)+1f(x),所以g(x 2)-g(x 1)=f(x 2)-f(x 1)+1f(x 2)-1f(x 1)=[f(x 2)-f(x 1)][1-1f(x 1)f(x 2)].因为f(x)在[0,+∞)上是增函数,且f(x)>0,f(3)=1, 所以由0<x 1<x 2≤3可得, 0<f(x 1)<f(x 2)≤1, 这时0<f(x 1)·f(x 2)<1,1-1f(x 1)f(x 2)<0,所以g(x 1)>g(x 2),故g(x)在(0,3]上是减函数.11.【解题指南】(1)先证明函数f(x)在[1,+∞)上的单调性,然后利用函数的单调性求解. (2)采用转化为求函数在[1,+∞)上的最小值大于0的问题来解决. 【解析】(1)当a =12时,f(x)=x +12x+2,x ∈[1,+∞).设x 2>x 1≥1,则f(x 2)-f(x 1)=x 2+12x 2-x 1-12x 1=(x 2-x 1)+x 1-x 22x 1x 2=(x 2-x 1)(1-12x 1x 2),∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-12x 1x 2>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)=72.(2)在区间[1,+∞)上,f(x)=x 2+2x +a x >0恒成立⇔x 2+2x +a>0恒成立,设g(x)=x 2+2x +a ,x ∈[1,+∞),由g(x)=(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数,当x =1时,g(x)min =3+a ,于是当且仅当g(x)min =3+a>0时函数f(x)>0恒成立,故a>-3. 【方法技巧】函数性质在求函数值域中的运用 (1)中用函数单调性求函数的最小值;(2)中用函数的最值解决恒成立问题.在(2)中,还可以使用分离参数法,要使x 2+2x +a>0在[1,+∞)上恒成立,只需要a>-x 2-2x =-(x +1)2+1恒成立,由二次函数的性质得-(x +1)2+1≤-3,所以只要a>-3即可. 【探究创新】【解析】(1)由已知,函数y =x +3mx (x>0)在(0,3m ]上是减函数,在(3m,+∞)上是增函数, ∴y min =3m+3m3m=23m, 即23m=6,解得m =2.(2)令x 2=t ,∵x ∈[1,2],∴t ∈[1,4],h(t)=t +a t ,原题即求h(t)在[1,4]上的最小值.①当a>4,即a>16时,h(t)在[1,4]上是减函数,此时g(a)=h(4)=4+a4;②当1≤a ≤4,即1≤a ≤16时, 此时g(a)=h(a)=2a ;③当a<1,即0<a<1时,h(t)在[1,4]上是增函数,此时g(a)=h(1)=1+a. 因此,g(a)=⎩⎪⎨⎪⎧1+a (0<a<1)2 a (1≤a ≤16)4+a4(a>16).。

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课时达标
1.已知()(21)f x k x b =++在(),-∞+∞上是减函数,则 ( ) A.12k > B. 12
k < C. 12k >- D. 12k <- 2.下列函数在区间(0,+∞)上不是增函数的是( )
A.y=2x+1
B.y=x 2+1
C.y=x
3 D.y=x 2+2x+1 3.若函数y=k 3x+2在R 上为增函数,则k 的范围是 ;
4.若函数y=x 2—kx+5在(—∞,2)为减函数,在(2,+∞)上为增函数,则k= .
5.函数的图象如下,则其定义域、值域分别可能是( )
A ]2,0[],2,1[∈-∈y x
B.x ∈[-1,0 ]∪[1,2],y ∈[0,+∞)
C x ∈[-1,0 ]∪[1,2),y ∈[0,2)
D x ∈[-1,0 ]∪[1,2),y ∈[0,+∞)
6. 判断一次函数 单调性.
思维升华
7. 函数)(x f y =在R 上单调递增,且)()12(m f m f ->-,则实数m 的取值范围是( )
A )1,(--∞
B ),3
1
(+∞
C )0,1(-
D ),0()1,(+∞--∞Y
8. 函数 ,当 时,是增函数,当 时是减函数,则.
9. 在 上是减函数,则a 的取值范围是( ).
A .
B .
C .
D .
10. 已知 在定义域内是减函数,且 ,在其定义域内判断下列函数的单调性:
① ( 为常数)是___________;
② ( 为常数)是___________;
③ 是____________;
11. 若函数)(x f 在]1,(--∞上递增,则f(-32
),f(-1),f(-2)的大小顺序是_________. 12. 证明函数 在 上是增函数,并判断函数 在 上的单调性.
13. 设f (x )>0是定义在区间U 上的减函数,则下列函数中增函数的个数是( )
y =3-2f (x ) y =1+)
(2x f y =[f (x )]2 y =1-)(x f
A.1
B.2
C.3
D.4
14.已知f (x )是R 上的增函数,A (0,-1),B (3,1)是其图象上的两个点,那么|f (x +1)|<1的解集是_________.
15. 求函数 的单调递减区间.
创新探究
16.设,是增函数,和,是减函数,则是_______函数;是________函数;是_______函数.
17.函数,,求函数的单调区间.
18.函数对于有意义,且满足条件,,是非减函数,(1)证明;(2)若成立,求的取值范围.
19.已知函数
(1),,证明:
(2)证明在上是增函数
20.设是定义在上的增函数,,且,求满足不等式的x的取值范围.
21. 画出函数
x x y -=2的图象,并指出它们的单调区间.
第十二讲 函数的单调性参考答案
课时达标
1.答案:D
解析:本题考查一次函数系数对性质的影响,初中就已学过,要使函数为减函数,则需满足2k+1<0,则k
<-12
2.答案:C
解析:结合函数单调性的定义,同时画出给定函数的图像,有图像可知,y=
x
3为(0,+∞)的减函数,故选C. 3.答案:k >0
解析:此题函数y=k 3x+2为一次函数,k 3为一次项系数,若要使函数y=k 3x+2在R 上为增函数,需要满足k 3>0,即k >0.
4.答案:4
解析:由所给的函数为y=x 2—mx+5在(—∞,2)为减函数,在(2,+∞)上为增函数,此函数开口向上,
对称轴为m 2
=2,则m=4. 5.答案:D
解析:考查函数的单调性,结合图像图像上升的为增区间,下降为减区间,结合图像可知答案为D.
6.分析:判断单调性可严格按照定义来判断.
解:一次函数 的定义域是R.设 ,且 ,则 . ,∴当 时, ,即 ;当 时, ,即 .综上,当 时,一次函数 是增函数;当 时,一次函数 是减函数.
思维升华
7.答案:B
解析:有题目的已知函数)(x f y =在R 上单调递增,且)()12(m f m f ->-,则可得2m-1>-m ,由此可得m >13
. 8.答案:13
解析:由题目函数 ,当 时,是增函数,当 时是减函数,可知对称轴为x =-2,由此可得m 4
=-2,即可得m=-8,于是f(x)=2x 2
+8x+3,那么f(1)=13.
9.答案:A
解析:由函数的开口向上,结合图像可知在 上是减函数,满足x=1-a ≥4,由此可得.
10.分析:复合函数同增或同减都为增,一增一减为减.
解:结合复合函数单调性判断的基本方法,可知答案以此为①减函数;②增函数;③增函数;
11.答案:f(-2)<f(-32
)<f(-1) 解析:由题目已知函数)(x f 在]1,(--∞上递增,则有x 1<x 2,必有f(x 1)<f(x 2),又由-2<-32
<-1,则有f(-2)<f(-32
)<f(-1). 12. 分析:利用单调性的定义来判断,注意变形技巧.
解:设 ,则由已知 ,有 ,
∴ ,即 .
∴函数 在 上是增函数. 在 上都是增函数,
∴ ,即 在 上是增函数. 13. 答案:C
解析:因为f(x)>0且f(x)在I 上是减函数,故y=3-2f(x),y=1+)(2x f ,y=1-)(x f 为I 上的增函数.
14. 答案:{x|-1<x<2}
解析:|f(x+1)|<1即-1<f(x+1)<1,
∴f(0)<f(x+1)<f(3).
∵f(x)在R上单调递增,
∴0<x+1<3.
∴-1<x<2.
15.分析:此题要求出定义域,在给定定义域的基础上利用复合函数单调性的判定方法来判定该函数的单调性.
解:由得或 .
∴函数的定义域是…①.
令,则化为在上是增函数,∴求的单调递减区间,只需求的单调递减区间,且满足,即满足①. 的单调递减区间是…②.
由①和②知,函数的单调递减区间是
16.答案:减;减;增
解析:利用复合函数的单调性,复合函数在判断单调性时,同增为增,一增一减为减.
17.分析:此题所判断的函数为两个给定函数的复合函数,要分别讨论两个函数的单调性,再利用复合函数单调性的判定方法来判定公共区间的单调性.
解:设,
①当时,是增函数,
这时与具有相同的增减性,由即得或
当时,是增函数,为增函数;
当时,是减函数,为减函数;
②当时,是减函数,这时与具有相反的增减性,由即得
当时,是减函数,为增函数;
当时,是增函数,为减函数;
综上所述,的单调增区间是和,单调减区间是和
18.分析:此题所给函数为抽象函数,解题时要根据所给的关系式结合题目中所求解的选项来赋值求解. 解:(1)在中
令,,
则有,又,.
(2),
利用为非减函数,
有,
解之,得
19.分析:此题(1)关键点在于化简变形(2)要结合定义来恒等变形来判断.
解:(1)

于是

在 上是增函数
20. 分析:此题解题的关键是利用已知对所求解式的灵活应用,对函数值进行灵活赋值.
解:依题意,得 又 ,于是不等式 化为

得 .
∴x 的取值范围是 .
21.分析:此题可对给定的绝对值函数分段化简,然后对所得函数配方,便可写出对应单调区间和画出相应图像. 解:22110124110124
()()()()()x x x f x x x ⎧--≤≥⎪⎪=⎨⎪--+<<⎪⎩或 增区间:1012
[,][,)+∞和 减区间;1012
(,][,]-∞和,图略.。

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