高中数学人教版必修单调性与最大(小)值作业(系列一)
新教材高中数学3.2.1单调性与最大(小)值(第2课时)函数的最大值、最小值教师用书人教A版必修一
第2课时 函数的最大值、最小值问题导学预习教材P79-P81,并思考以下问题:1.从函数图象可以看出,函数最大(小)值的几何意义是什么? 2.函数最大值、最小值的定义是什么?1.函数的最大值一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足: (1)∀x ∈I ,都有f (x )≤M ; (2)∃x 0∈I ,使得f (x 0)=M .那么,我们称M 是函数y =f (x )的最大值. 2.函数的最小值一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足: (1)∀x ∈I ,都有f (x )≥M ; (2)∃x 0∈I ,使得f (x 0)=M .那么,我们称M 是函数y =f (x )的最小值. ■名师点拨函数最大值和最小值定义中的两个关键词(1)∃(存在)M 首先是一个函数值,它是值域中的一个元素,如函数y =x 2(x ∈R )的最小值是0,有f (0)=0.(2)∀(任意)最大(小)值定义中的∀(任意)是说对于定义域内的每一个值都必须满足不等式,即对于定义域内的全部元素,都有f (x )≤M (f (x )≥M )成立,也就是说,函数y =f (x )的图象不能位于直线y =M 的上(下)方.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)任何函数都有最大值或最小值.( ) (2)函数的最小值一定比最大值小.( )(3)若函数f (x )≤1恒成立,则f (x )的最大值为1.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)×函数f (x )在[-2,2]上的图象如图所示,则此函数的最小值、最大值分别是( )A .-1,0B .0,2C .-1,2 D.12,2 答案:C函数f (x )=1x在[1,+∞)上( )A .有最大值无最小值B .有最小值无最大值C .有最大值也有最小值D .无最大值也无最小值解析:选A.结合函数f (x )=1x在[1,+∞)上的图象可知函数有最大值无最小值.函数y =2x 2+2,x ∈N *的最小值是________. 解析:函数y =2x 2+2在(0,+∞)上是增函数, 又因为x ∈N *,所以当x =1时,y min =2×12+2=4.答案:4图象法求函数的最值已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x ,x ∈(-∞,0),x 2+2x -1,x ∈[0,+∞).(1)画出函数的图象并写出函数的单调区间; (2)根据函数的图象求出函数的最小值. 【解】 (1)函数的图象如图所示.由图象可知f (x )的单调递增区间为(-∞,0)和[0,+∞),无递减区间. (2)由函数图象可知,函数的最小值为f (0)=-1.图象法求最值的一般步骤1.函数f (x )在区间[-2,5]上的图象如图所示,则此函数的最小值、最大值分别是( )A .-2,f (2)B .2,f (2)C .-2,f (5)D .2,f (5)解析:选C.由函数的图象知,当x =-2时,有最小值-2;当x =5时,有最大值f (5).2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x (0≤x ≤2),2x -1(x >2),求函数f (x )的最大值和最小值.解:作出f (x )的图象如图.由图象可知,当x =2时,f (x )取最大值为2;当x =12时,f (x )取最小值为-14.所以f (x )的最大值为2,最小值为-14.利用函数的单调性求最值已知函数f (x )=x -1x +2,x ∈[3,5]. (1)判断函数f (x )的单调性,并证明; (2)求函数f (x )的最大值和最小值. 【解】 (1)f (x )是增函数.证明如下: ∀x 1,x 2∈[3,5]且x 1<x 2,f (x 1)-f (x 2)=x 1-1x 1+2-x 2-1x 2+2=3(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2),因为3≤x 1<x 2≤5,所以x 1-x 2<0,(x 1+2)(x 2+2)>0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0, 即f (x 1)<f (x 2).所以f (x )在[3,5]上为增函数. (2)由(1)知,f (x )在[3,5]上为增函数, 则f (x )max =f (5)=47,f (x )min =f (3)=25.函数的最值与单调性的关系(1)若函数f (x )在闭区间[a ,b ]上是减函数,则f (x )在[a ,b ]上的最大值为f (a ),最小值为f (b ).(2)若函数f (x )在闭区间[a ,b ]上是增函数,则f (x )在[a ,b ]上的最大值为f (b ),最小值为f (a ).[注意] 求最值时一定要注意所给区间的开闭,若是开区间,则不一定有最值.(2019·福州检测)已知函数f (x )=x 2+1x.(1)判断函数f (x )在[-3,-1]上的单调性,并用定义法证明; (2)求函数f (x )在[-3,-1]上的最大值. 解:(1)函数f (x )在[-3,-1]上为增函数. 理由:设-3≤x 1<x 2≤-1,f (x 1)-f (x 2)=⎝⎛⎭⎪⎫x 1+1x 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1x 2=(x 1-x 2)+x 2-x 1x 2x 1=(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎪⎫x 1x 2-1x 1x 2,由-3≤x 1<x 2≤-1可得x 1-x 2<0,x 1x 2>1, 即有f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 可得f (x )在[-3,-1]上为增函数. (2)因为函数f (x )在[-3,-1]上递增, 所以f (x )的最大值为f (-1),即为-2.函数最值的应用问题某产品生产厂家根据以往的销售经验得到下面有关生产销售的统计规律:每生产产品x (百台),其总成本为G (x )(万元),其中固定成本为2.8万元,并且每生产1百台的生产成本为1万元(总成本=固定成本+生产成本).销售收入R (x )(万元)满足:R (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-0.4x 2+4.2x ,0≤x ≤5,x ∈N ,11,x >5,x ∈N ,假定该产品产销平衡(即生产的产品都能卖掉),根据上述统计规律,请完成下列问题:(1)写出利润函数y =f (x )的解析式(利润=销售收入-总成本); (2)工厂生产多少台产品时,可使利润最大? 【解】 (1)由题意得G (x )=2.8+x , 所以f (x )=R (x )-G (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-0.4x 2+3.2x -2.8,0≤x ≤5,x ∈N ,8.2-x ,x >5,x ∈N . (2)当x >5时,因为函数f (x )单调递减, 所以f (x )<f (5)=3.2(万元),当0≤x ≤5时,函数f (x )=-0.4(x -4)2+3.6, 当x =4时,f (x )有最大值为3.6(万元),所以当工厂生产4百台产品时,可使利润最大,最大利润为3.6万元.某市一家报刊摊点,从该市报社买进该市的晚报价格是每份0.40元,卖出价格是每份0.60元,卖不掉的报纸以每份0.05元的价格退回报社.在一个月(按30天计算)里,有18天每天可卖出400份,其余12天每天只能卖出180份.则摊主每天从报社买进多少份晚报,才能使每月获得的利润最大,最大利润是多少?(设摊主每天从报社买进晚报的份数是相同的)解:设摊主每天从报社买进x (180≤x ≤400,x ∈N )份晚报,每月获利为y 元,则有y =0.20(18x +12×180)-0.35×12(x -180)=-0.6x +1 188,180≤x ≤400,x ∈N .因为函数y =-0.6 x +1 188在180≤x ≤400,x ∈N 上是减函数,所以x =180时函数取得最大值,最大值为y =-0.6×180+1 188=1 080.故摊主每天从报社买进180份晚报时,每月获得的利润最大,为1 080元.1.函数f (x )的图象如图,则其最大值、最小值分别为( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32B .f (0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,f (0) D .f (0),f (3)解析:选B.观察函数图象知,f (x )的最大值、最小值分别为f (0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32. 2.设定义在R 上的函数f (x )=x |x |,则f (x )( ) A .只有最大值 B .只有最小值C .既有最大值,又有最小值D .既无最大值,又无最小值解析:选D.f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2(x ≥0),-x 2(x <0),画出f (x )的图象可知(图略),f (x )既无最大值又无最小值.3.若函数f (x )=1x 在[1,b ](b >1)上的最小值是14,则b =________.解析:因为f (x )在[1,b ]上是减函数, 所以f (x )在[1,b ]上的最小值为f (b )=1b =14,所以b =4. 答案:44.已知函数f (x )=4x 2-mx +1在(-∞,-2)上递减,在[-2,+∞)上递增,求f (x )在[1,2]上的值域.解:因为f (x )在(-∞,-2)上递减,在[-2,+∞)上递增,所以函数f (x )=4x 2-mx +1的对称轴方程为x =m8=-2,即m =-16.又[1,2]⊆[-2,+∞),且f (x )在[-2,+∞)上递增. 所以f (x )在[1,2]上递增,所以当x =1时,f (x )取得最小值f (1)=4-m +1=21; 当x =2时,f (x )取得最大值f (2)=16-2m +1=49. 所以f (x )在[1,2]上的值域为[21,49].[A 基础达标]1.函数y =x -1x在[1,2]上的最大值为( )A .0 B.32 C .2D .3解析:选B.函数y =x 在[1,2]上是增函数,函数y =-1x在[1,2]上是增函数,所以函数y =x -1x在[1,2]上是增函数.当x =2时,y max =2-12=32.2.(2019·河南林州一中期末考试)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x ≥1-x 2+2,x <1的最大值为( )A .1B .2C.12D.13解析:选B.当x ≥1时,函数f (x )=1x为减函数,此时f (x )在x =1处取得最大值,最大值为f (1)=1;当x <1时,函数f (x )=-x 2+2在x =0处取得最大值,最大值为f (0)=2.综上可得,f (x )的最大值为2,故选B.3.若函数y =ax +1在[1,2]上的最大值与最小值的差为2,则实数a 的值是( ) A .2 B .-2 C .2或-2D .0解析:选C.当a >0时,由题意得2a +1-(a +1)=2,即a =2;当a <0时,a +1-(2a +1)=2,所以a =-2.综上a =±2.4.已知函数f (x )=-x 2+4x +a ,x ∈[0,1],若f (x )有最小值-2,则f (x )的最大值为( )A .-1B .0C .1D .2解析:选C.因为f (x )=-(x 2-4x +4)+a +4=-(x -2)2+4+a , 所以函数f (x )图象的对称轴为直线x =2. 所以f (x )在[0,1]上单调递增. 又因为f (x )min =-2, 所以f (0)=-2, 即a =-2.所以f (x )max =f (1)=-1+4-2=1.5.函数f (x )=2-3x在区间[1,3]上的最大值是________.解析:因为f (x )=2-3x在[1,3]上为单调增函数,所以f (x )的最大值为f (3)=2-1=1.答案:16.若函数f (x )=x 2-6x +m 在区间[2,+∞)上的最小值是-3,则实数m 的值为________. 解析:函数f (x )=x 2-6x +m 的对称轴是直线x =3,开口向上,所以函数f (x )在[2,3]上单调递减,在(3,+∞)上单调递增,故函数在x =3处取得最小值,由f (3)=32-6×3+m =-3, 解得m =6. 故实数m 的值为6. 答案:67.用长度为24 m 的材料围成一矩形场地,并且中间加两道隔墙,要使矩形的面积最大,则隔墙的长度为_______m.解析:设隔墙的长为x m ,矩形面积为S m 2,则S =x ·24-4x 2=x (12-2x )=-2x 2+12x=-2(x -3)2+18,所以当x =3时,S 有最大值18.答案:38.求函数y =f (x )=x 2x -3在区间[1,2]上的最大值和最小值.解:∀x 1,x 2,且1≤x 1<x 2≤2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 21x 1-3-x 22x 2-3=x 21x 2-3x 21-x 1x 22+3x 22(x 1-3)(x 2-3)=(x 2-x 1)[3(x 1+x 2)-x 1x 2](x 1-3)(x 2-3),因为1≤x 1<x 2≤2, 所以2<x 1+x 2<4, 即6<3(x 1+x 2)<12,又1<x 1x 2<4,x 2-x 1>0,x 1-3<0,x 2-3<0, 故f (x 1)-f (x 2)>0. 所以函数y =x 2x -3在区间[1,2]上为减函数,y max =f (1)=-12,y min =f (2)=-4.9.已知函数f (x )=x 2+2ax +2,x ∈[-5,5]. (1)当a =-1时,求函数f (x )的最大值和最小值.(2)若y =f (x )在区间[-5,5]上是单调函数,求实数a 的取值范围. 解:(1)当a =-1时,f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1. 因为x ∈[-5,5],故当x =1时,f (x )取得最小值为1, 当x =-5时,f (x )取得最大值为37.(2)函数f (x )=(x +a )2+2-a 2图象的对称轴为直线x =-a . 因为f (x )在[-5,5]上是单调的, 故-a ≤-5或-a ≥5.即实数a 的取值范围是a ≤-5或a ≥5.[B 能力提升]10.设f (x )为y =-x +6和y =-x 2+4x +6中较小者,则函数f (x )的最大值为________. 解析:在同一平面直角坐标系内,作出两函数的图象,由图可知f (x )的图象是图中的实线部分,观察图象可知此函数的最大值为6. 答案:611.某商场经营一批进价是每件30元的商品,在市场试销中发现,该商品销售单价x (不低于进价,单位:元)与日销售量y (单位:件)之间有如下关系:(1)确定x 与y );(2)若日销售利润为P 元,根据(1)中的关系式写出P 关于x 的函数关系式,并指出当销售单价为多少元时,才能获得最大的日销售利润?解:(1)因为f (x )是一次函数,设f (x )=ax +b (a ≠0),由表格得方程组⎩⎪⎨⎪⎧45a +b =27,50a +b =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =162, 所以y =f (x )=-3x +162. 又y ≥0,所以30≤x ≤54,故所求函数关系式为y =-3x +162,x ∈[30,54],x ∈N . (2)由题意得,P =(x -30)y =(x -30)(162-3x )=-3x 2+252x -4 860,x ∈[30,54],x ∈N . 配方得,P =-3(x -42)2+432,当x =42时,最大的日销售利润P =432,即当销售单价为42元时,才能获得最大的日销售利润.12.已知函数f (x )对任意x ,y ∈R ,总有f (x )+f (y )=f (x +y ),且当x >0时,f (x )<0,f (1)=-23.(1)求证:f (x )是R 上的单调减函数; (2)求f (x )在[-3,3]上的最小值. 解:(1)证明:∀x 1,x 2,且x 1<x 2, 则x 2-x 1>0,因为x >0时,f (x )<0, 所以f (x 2-x 1)<0,又因为x 2=(x 2-x 1)+x 1,所以f (x 2)=f [(x 2-x 1)+x 1]=f (x 2-x 1)+f (x 1),所以f (x 2)-f (x 1)=f (x 2-x 1)<0,所以f (x 2)<f (x 1).所以f (x )是R 上的单调递减函数.(2)由(1)可知f (x )在R 上是减函数,所以f (x )在[-3,3]上也是减函数,所以f (x )在[-3,3]上的最小值为f (3).而f (3)=f (1)+f (2)=3f (1)=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=-2. 所以函数f (x )在[-3,3]上的最小值是-2.[C 拓展探究]13.请先阅读下面材料,然后回答问题.对应问题“已知函数f (x )=13+2x -x 2,问函数f (x )是否存在最大值或最小值?若存在,求出最大值或最小值;若不存在,说明理由.”一个同学给出了如下解答:令u =3+2x -x 2,则u =-(x -1)2+4,当=1时,u 有最大值,u max =4,显然u 没有最小值.所以当x =1时,f (x )有最小值14,没有最大值. (1)你认为上述解答是否正确?若不正确,说明理由,并给出正确的解答.(2)试研究函数y =1x 2+x +2的最值情况. (3)对于函数f (x )=1ax 2+bx +c (a >0),试研究其最值的情况. 解:(1)不正确.没有考虑到u 还可以小于0.正确解答如下:令u =3+2x -x 2,则u =-(x -1)2+4≤4.当0<u ≤4时,1u ≥14,即f (x )≥14; 当u <0时,1u<0,即f (x )<0. 所以f (x )<0或f (x )≥14. 即f (x )既无最大值,也无最小值.(2)因为x 2+x +2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+74≥74, 所以0<y ≤47,所以函数y =1x 2+x +2的最大值为47⎝⎛⎭⎪⎫当x =-12时,没有最小值. (3)对于函数f (x )=1ax 2+bx +c (a >0). 令u =ax 2+bx +c ,①当Δ>0时,u 有最小值,u min =4ac -b 24a<0; 当4ac -b 24a ≤u <0时.1u ≤4a 4ac -b 2, 即f (x )≤4a 4ac -b 2; 当u >0时,即f (x )>0.所以f (x )>0或f (x )≤4a 4ac -b 2, 即f (x )既无最大值,也无最小值.②当Δ=0时,u 有最小值,u min =4ac -b 24a =0,结合f (x )=1u知u ≠0, 所以u >0,此时1u>0,即f (x )>0, f (x )既无最大值,也无最小值.③当Δ<0时,u 有最小值,u min =4ac -b 24a >0,即u ≥4ac -b 24a>0. 所以0<1u ≤4a 4ac -b 2, 即0<f (x )≤4a 4ac -b 2, 所以当x =-b 2a 时,f (x )有最大值4a 4ac -b 2,没有最小值. 综上,当Δ≥0时,f (x )既无最大值,也无最小值.当Δ<0时,f (x )有最大值4a 4ac -b 2, 此时x =- b 2a),没有最小值.。
新教材高中数学第五章三角函数第2课时单调性最大值与最小值课后篇巩固提升含解析新人教A版必修第一册
新教材高中数学新人教A 版选择性必修第一册:第2课时 单调性、最大值与最小值课后篇巩固提升合格考达标练1.函数y=|sin x|的一个单调递增区间是( )A.(-π4,π4) B.(π4,3π4)C.(π,3π2) D.(3π2,2π)y=|sin x|的图象即可求解.故选C .2.(2021山西太原高一期末)函数y=sin π3-2x 的单调递减区间是( )A.2k π-π12,2k π+5π12(k ∈Z ) B .k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ) C .2k π+5π12,2k π+11π12(k ∈Z ) D .k π+5π12,k π+11π12(k ∈Z )解析y=sinπ3-2x =-sin 2x-π3,由-π2+2k π≤2x-π3≤π2+2k π,得k π-π12≤x ≤k π+512π,k ∈Z .故函数y=sinπ3-2x 的单调递减区间是k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ).故选B . 3.函数y=cos x+π6,x ∈0,π2的值域是( ) A.-√32,12B.-12,√32C.√32,1 D.12,1解析因为0≤x ≤π2,所以π6≤x+π6≤23π.所以cos 23π≤cos x+π6≤cos π6,所以-12≤y ≤√32.故选B .4.函数y=2sinxsinx+2的最小值是( )A.2B.-2C.1D.-1y=2sinxsinx+2=2-4sinx+2,当sin x=-1时,y=2sinxsinx+2取得最小值-2.故选B .5.函数y=sin 2x+2cos x (π3≤x ≤4π3)的最大值和最小值分别是( )A.74,-14 B.74,-2 C.2,-1D.2,-2y=sin 2x+2cos x (π3≤x ≤4π3)=1-cos 2x+2cos x=-(cos x-1)2+2, 又cos x ∈[-1,12].所以当cos x=-1,即x=π时,函数y 取得最小值为-4+2=-2;当cos x=12,即x=π3时,函数y 取得最大值为-14+2=74.6.函数f (x )=13sinπ4-x ,x ∈[0,π]的单调递增区间为 ,单调递减区间为 .答案3π4,π 0,3π4解析f (x )=-13sin x-π4,令-π2+2k π≤x-π4≤π2+2k π,k ∈Z ,则-π4+2k π≤x ≤3π4+2k π,k ∈Z 时,f (x )单调递减. 又0≤x ≤π,所以0≤x ≤3π4, 即f (x )的单调递减区间为0,3π4, 同理f (x )的单调递增区间为3π4,π,所以f (x )在x ∈[0,π]上的单调递减区间为0,3π4,单调递增区间为3π4,π.7.sin 1,sin 2,sin 3按从小到大排列的顺序为 .<sin 1<sin 21<π2<2<3<π,sin(π-2)=sin2,sin(π-3)=sin3.y=sin x 在0,π2上单调递增,且0<π-3<1<π-2<π2,所以sin(π-3)<sin1<sin(π-2), 即sin3<sin1<sin2.8.若y=a sin x+b 的最大值为3,最小值为1,则ab= .2a>0时,{a +b =3,-a +b =1,解得{a =1,b =2,所以ab=2.当a<0时,{a +b =1,-a +b =3,解得{a =-1,b =2,所以ab=-2. 综上可得,ab=±2.等级考提升练9.已知sin α>sin β,α∈-π2,0,β∈π,32π,则( )A.α+β>πB.α+β<πC.α-β≥-32πD.α-β≤-32π解析因为β∈π,32π,所以π-β∈-π2,0,且sin(π-β)=sin β.因为y=sin x 在x ∈-π2,0时单调递增,sin α>sin β, 所以sin α>sin(π-β),则α>π-β,即α+β>π.故选A . 10.函数y=2+cosx 2-cosx(x ∈R )的最大值是( )A.5B.52C.3D.5y=42-cosx -1,而1≤2-cos x ≤3,所以43≤42-cosx ≤4,所以13≤y ≤3.故函数y 的最大值是3. 11.已知函数f (x )=sin (x +π6),其中x ∈[-π3,α],若f (x )的值域是[-12,1],则α的取值范围是( ) A.(0,π3] B.[π3,π2] C.[π2,2π3]D.[π3,π]解析若-π3≤x ≤α,则-π6≤x+π6≤α+π6,∵当x+π6=-π6或x+π6=7π6时,sin x+π6=-12,∴要使f (x )的值域是[-12,1], 则有π2≤α+π6≤7π6,π3≤α≤π,即α的取值范围是[π3,π]. 12.函数f (x )=15sin x+π3+cos x-π6的最大值为 ( )A.6B.1C.35D.15解析因为x+π3+π6-x =π2, 所以f (x )=15sin x+π3+cos x-π6=15sin x+π3+cosπ6-x=15sin x+π3+sin x+π3=65sin x+π3≤65.所以f (x )max =65. 故选A .13.(多选题)(2021广州番禺高一期末)设函数f (x )=sin x-π4,则下列结论正确的是( ) A.f (x )的最小正周期为2π B .f (x )的图象关于直线x=π4对称 C .f (x )的图象关于点-π4,0对称 D .f (x )在区间0,π2上单调递增A,ω=1,T=2π,故A 正确;对于B,由x-π4=k π+π2,k ∈Z ,解得x=k π+3π4,k ∈Z , k=0时,x=3π4,k=-1时,x=-π4,故B 错误;对于C,由x-π4=k π,k ∈Z ,解得x=k π+π4,k ∈Z ,k=0时,x=π4,k=-1时,x=-3π4,故C 错误; 对于D,由-π2<x-π4<π2,解得-π4<x<3π4, 故函数在-π4,3π4上单调递增,故D 正确.故选AD .14.若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间0,π3上单调递增,在区间π3,π2上单调递减,则ω= .3f (x )=sin ωx (ω>0)过原点,∴当0≤ωx ≤π2,即0≤x ≤π2ω时,y=sin ωx 单调递增;当π2≤ωx ≤3π2,即2ω≤x ≤3π2ω时,y=sin ωx 单调递减. 由f (x )=sin ωx (ω>0)在0,π3上单调递增, 在π3,π2上单调递减知,π2ω=π3,则ω=32.15.已知函数f (x )=1-2a-2a cos x-2sin 2x 的最小值为g (a ),a ∈R . (1)求g (a );(2)若g (a )=12,求a 及此时f (x )的最大值.y=f (x )=1-2a-2a cos x-2(1-cos 2x ),令t=cos x ,则y=2t 2-2at-2a-1,t ∈[-1,1], 当a2<-1,即a<-2时,y min =f (-1)=1;当-1≤a 2≤1,即-2≤a ≤2时,y min =f (a2)=-a 22-2a-1. 当a2>1,即a>2时,y min =f (1)=-4a+1.故g (a )={1,a <-2,-a 22-2a -1,-2≤a ≤2,-4a +1,a >2.(2)由g (a )=12,得a=-1,此时f (x )=2cos 2x+2cos x+1, 当cos x=1时,f (x )max =5,此时x=2k π,k ∈Z .16.已知函数f (x )=sin(ωx+φ)(其中ω>0,|φ|<π2),若函数y=f (x )的图象与x 轴的任意两个相邻交点间的距离为π2,且直线x=π6是函数y=f (x )图象的一条对称轴.(1)求ω的值;(2)求y=f (x )的单调递增区间; (3)若x ∈[-π6,π3],求y=f (x )的值域.因为函数y=f (x )的图象与x 轴的任意两个相邻交点间的距离为π2,所以函数的周期T=π,所以ω=2ππ=2. (2)因为直线x=π6是函数y=f (x )图象的一条对称轴,所以2×π6+φ=k π+π2,k ∈Z ,φ=k π+π6,k ∈Z .又|φ|<π2,所以φ=π6.所以函数f (x )的解析式是y=sin (2x +π6). 令2x+π6∈[-π2+2kπ,π2+2kπ],k ∈Z ,解得x∈[kπ-π3,kπ+π6],k∈Z.所以函数f(x)的单调递增区间为kπ-π3,kπ+π6,k∈Z.(3)因为x∈[-π6,π3],所以2x+π6∈-π6,5π6.所以sin(2x+π6)∈[-12,1],即函数的值域为[-12,1].新情境创新练17.(2020浙江丽水高一期末)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω,φ∈R),若fπ4=0,且f(x)在区间5π28,2π7上是单调函数,则ω的最大值是.解析由fπ4=0,且f(x)在区间5π28,2π7上是单调函数,易得5π28<π4<2π7,且fπ4=0,可得当x∈5π28,π4时与x∈π4,2π7时,f(x)均单调,可得T4≥π4−5π28=π14,T≥2π7,同理T4≥2π7−π4=π28,T≥π7,综上可得T≥2π7,即2π|ω|≥2π7,可得|ω|≤7,故ω的最大值是7.。
高中数学第三章函数的概念与性质3.2.1单调性与最大小值第1课时函数的单调性新人教A版必修1
课前篇 自主预习
一二
(2)如何利用函数解析式f(x)=x2来描述随着自变量x值的变化,函 数值f(x)的变化情况?
提示:在(-∞,0]上,随着自变量x值的增大,函数值f(x)逐渐减小;在 (0,+∞)上,随着自变量x值的增大,函数值f(x)逐渐增大.
提示:可以.增函数的定义:由于当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),即都是 相同的不等号“<”,步调一致;“当x1>x2时,都有f(x1)>f(x2)”也是相同 的不等号“>”,步调也一致.因此我们可以简称为:步调一致增函数.
课前篇 自主预习
一二
2.填表 增函数
减函数
定义
一般地,设函数 f(x)的定义域为 I,区间 D⊆I:如果∀x1,x2∈D,
探究一
探究二
探究三 思维辨析 随堂演练
课堂篇 探究学习
函数单调性的应用 例3 已知函数f(x)在区间(0,+∞)上是减函数,试比较f(a2-a+1)
3
与f 4 的大小.
分析:要比较两个函数值的大小,需先比较自变量的大小.
解:∵a2-a+1=
������-
1 2
2
+
3 4
≥
34,
∴3与
4
a2-a+1
(3)用x与f(x)的变化来描述当x在给定区间从小到大取值时,函数 值依次增大?如果是函数值依次减小呢?
提示:在给定区间上,∀x1,x2,且x1<x2,则f(x1)<f(x2).在给定区间 上,∀x1,x2且x1<x2,则f(x1)>f(x2).
高中数学2-必修一-1.9 单调性与最大(小)值【作业表单】教学反思
本节课是函数单调性的起始课,采用教师启发引导,学生探究学习的教学方法,通过创设情境,引导探究,师生交流,最终形成概念,获得方法。这个过程看似完美,仍有不足。若重新设计,应减少讨论的时间,增加练习时间。
检测评价是否恰当
【提示】我用的测验题或作业题可以检测到学生是否突破了重难点?
信息技术运用是否恰当
【提示】我的教学是否很好地应用信息技术突破重难点?
如果重新再来,我在信息技术的应用方面将作何改进?
本节课使用了多媒体投影和计算机来辅助教学,为学生提供直观感性的材料,有助于学生对问题的理解和认识。使用多媒体可以使学生更直观的来理解函数的单调性。
教学策略是否恰当
【提示】我是否组合了方法、手段、组织形式、活动步骤等来突破重难点?
如果重新设计测验题或作业题,我要做哪些修改?
对定义理解的配题上有点少,应该给于更多的练习,使得学生对单调性有更深刻的理解。检测题围绕本节课的重难点进行,重在夯实基础。再设计时,在简单基础的检测题基础上适当进行拔高训练,使学生感受函数单调性的深刻含义。
其他
【提示】我还有哪些方面的反思?
我觉得在明确了每一节课的教学目标之后,就要着手进行具体的教学设计。教学设计是提高学习者获得知识、技能的效率和兴趣的技术过程,是教育技术的组成部分。它的功能在于运用系统方法设计教学过程,使之成为一种具有操作性的程序。它以计划和布局安排的形式,对怎样才能达到教学目标进行创造性的决策,以解决怎样教的问题。因此,在这个环节的创设过程中,自己反思课堂教学内容的设计是否结合了当下教学大纲的要求,同时是否借鉴了同行优秀的教学设计理念,在实际操作的过程中符合了学生的心理需求了吗?在反复修正原有教学设计的同时,这些值得自己去努力、去严格要求自己,力求达到日臻完善的程度。
2021年人教版高中数学必修第一册随堂练习:第5章《5.4.2第2课时单调性与最值》(含答案详解)
2021年人教版高中数学必修第一册随堂练习:第5章《5.4.2第2课时单调性与最值》(含答案详解)1、第2课时单调性与最值学习目标核心素养1.把握y=sinx,y=cosx的最大值与最小值,并会求简洁三角函数的值域和最值.(重点、难点)2.把握y=sinx,y=cosx的单调性,并能利用单调性比较大小.(重点)3.会求函数y=Asin(ωx+φ)及y=Acos(ωx+φ)的单调区间.(重点、易混点)1.通过单调性与最值的计算,提升数学运算素养.2.结合函数图象,培育直观想象素养.解析式y=sinxy=cosx 图象值域[-1,1][-1,1]单调性在+2kπ,k∈Z上单调递增,在+2kπ,k∈Z上单调递减在[-π+2kπ,2kπ],k∈Z上单调递增,在[2kπ,π+2kπ],k∈Z上单调递减最值x=+2kπ,k∈Z时,ymax=1;x=-+2kπ,k∈Z时,ym2、in=-1x=2kπ,k∈Z时,ymax=1;x=π+2kπ,k∈Z时,ymin=-1思索:y=sinx和y=cosx在区间(m,n)(其中0<m<n<2π)上都是减函数,9n你能确定m的最小值、n的最大值吗?提示:由正弦函数和余弦函数的单调性可知m=,n=π.1.函数y=-cosx 在区间上是( )A.增函数B.减函数C.先减后增函数D.先增后减函数C [因为y=cosx在区间上先增后减,所以y=-cosx 在区间上先减后增.]2.函数y=sinx的值域为________.[因为≤x≤,所以≤sinx≤1,即所求的值域为.]3.函数y=2-sinx取得最大值时x的取值集合为________.[当sinx=-1时,ymax=2-(-1)=3,此时x=23、kπ-,k∈Z.]4.若cosx=m-1有意义,则m的取值范围是________.[0,2] [因为-1≤cosx≤1,要使cosx=m-1有意义,须有-1≤m-1≤1,所以0≤m≤2.]正弦函数、余弦函数的单调性【例1】(1)函数y=cosx在区间[-π,a]上为增函数,则a的取值范围是________.(2)已知函数f(x)=sin+1,求函数f(x)的单调递增区间.9n[思路点拨] (1)确定a的范围→y=cosx在区间[-π,a]上为增函数→y=cosx在区间[-π,0]上是增函数,在区间[0,π]上是减函数→a的范围.(2)确定增区间→令u=+2x→y=sinu的单调递增区间.(1)(-π,0] [(1)因为y=cosx在[-π,0]上是增函数,在4、[0,π]上是减函数,所以只有-π<a≤0时满足条件,故a∈(-π,0].](2)[解] 令u=+2x,函数y=sinu的单调递增区间为,k∈Z,由-+2kπ≤+2x≤+2kπ,k∈Z,得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z.所以函数f(x)=sin+1的单调递增区间是,k∈Z.1.求形如y=Asin(ωx+φ)+b或形如y=Acos(ωx+φ)+b(其中A≠0,ω0,b为常数)的函数的单调区间,可以借助于正弦函数、余弦函数的单调区间,通过解不等式求得.2.具体求解时留意两点:①要把ωx+φ看作一个整体,若ω0,先用诱导公式将式子变形,将x的系数化为正;②在A0,ω0时,将“ωx+φ”代入正弦(或余弦)函数的单调区间,可以解得与之单调性一5、致的单调区间;当A0,ω0时同样方法可以求得与正弦(余弦)函数单调性相反的单调区间.提示:复合函数的单调性遵循“同增异减”的规律.1.(1)函数y=sin,x∈的单调递减区间为________.(2)已知函数y=cos,则它的单调减区间为________.(1),(2)(k∈Z) [(1)由+2kπ≤3x+9n≤+2kπ(k∈Z),得+≤x≤+(k∈Z).又x∈,所以函数y=sin,x∈的单调递减区间为-,-,,.(2)y=cos=cos,由2kπ≤2x-≤2kπ+π,k∈Z,得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,∴单调递减区间是(k∈Z).]利用三角函数的单调性比较大小【例2】利用三角函数的单调性,比较以下各组数的大小.(1)sin与sin;(2 6、)sin196°与cos156°;(3)cos与cos.[思路点拨] →[解] (1)∵-<-<-<,∴sin>sin.(2)sin196°=sin(180°+16°)=-sin16°,cos156°=cos(180°-24°)=-cos24°=-sin66°,9n∵0°<16°<66°<90°,∴sin16°<sin66°,从而-sin16°>-sin66°,即sin196°>cos156°.(3)cos=cosπ=cos=cosπ,cos=cosπ=cos=cos.∵0<<π<π,且y=cosx在[0,π]上是减函数,∴cosπ<cos,即cos<cos.三角函数值大小比较的策略(1)利用诱导公式,对于正弦函数来说,一般将两个角转化到内;对于余弦函数来说,7、一般将两个角转化到[-π,0]或[0,π]内.(2)不同名的函数化为同名的函数.(3)自变量不在同一单调区间化至同一单调区间内,借助正弦、余弦函数的单调性来比较大小.2.(1)已知α,β为锐角三角形的两个内角,则以下结论正确的选项是( )A.sinα<sinβB.cosα<sinβC.cosα<cosβD.cosα>cosβ9n(2)比较以下各组数的大小:①cos,cos;②cos1,sin1.(1)B [α,β为锐角三角形的两个内角,α+β>,α>-β,α∈,-β∈,所以cosα<cos=sinβ.](2)[解] ①cos=cos,cos=cos,因为0<<<π,而y=cosx在[0,π]上单调递减,所以cos>cos,即cos >cos.②因为cos1=s8、in,而0<-1<1<且y=sinx在上单调递增,所以sin<sin1,即cos1<sin1.正弦函数、余弦函数的最值问题[探究问题]1.函数y =sin在x∈[0,π]上最小值是多少?提示:因为x∈[0,π],所以x+∈,由正弦函数图象可知函数的最小值为-.2.函数y=Asinx +b,x∈R的最大值肯定是A+b吗?提示:不是.因为A0时最大值为A+b,若A0时最大值应为-A+b.9n【例3】(1)函数y=cos2x +2sinx-2,x∈R的值域为________.(2)已知函数f(x)=asin+b(a >0).当x∈时,f(x)的最大值为,最小值是-2,求a和b的值.[思路点拨] (1)先用平方关系转化,即cos2x=1-sin2x,再将si9、nx看作整体,转化为二次函数的值域问题.(2)先由x∈求2x-的取值范围,再求sin2x的取值范围,最终求f(x)min,f(x)max,列方程组求解.(1)[-4,0] [y=cos2x+2sinx-2=-sin2x+2sinx-1=-(sinx-1)2.因为-1≤sinx≤1,所以-4≤y≤0,所以函数y=cos2x+2sinx-2,x∈R的值域为[-4,0].](2)[解] ∵0≤x≤,∴-≤2x-≤,∴-≤sin≤1,∴f(x)max=a+b=,f(x)min=-a+b=-2.由得1.求本例(1)中函数取得最小值时x的取值集合.[解] 因为y=cos2x+2sinx-2=-sin2x+2sinx-1=-(sinx-1)2,所以当sinx=-1时,ymin10、=-4,此时x的取值集合为.2.将本例(1)中函数改为y=cos2x+sinx,x∈R结果又如何?[解] y=cos2x+sinx=1-sin2x +sinx=-2+.9n因为-1≤sinx≤1,所以-1≤y≤,所以函数y =cos2x+sinx,x∈R的值域为.三角函数最值问题的常见类型及求解方法:(1)y=asin2x+bsinx+c(a≠0),利用换元思想设t=sinx,转化为二次函数y=at2+bt+c求最值,t的范围需要依据定义域来确定.(2)y=Asin(ωx+φ)+b,可先由定义域求得ωx+φ的范围,然后求得sin(ωx+φ)的范围,最终得最值.1.确定三角函数单调区间的方法有多种,如换元法、列表法、图象法等,解题时需适当选取,同时要留意,求函数的单11、调区间必需在这个函数的定义域内进行.2.函数单调性最基本的应用是比较大小与求值域,求三角函数值域的方法许多,假如函数式中含有多个三角函数式,往往要先将函数式进行变形.1.思索辨析(1)y=sinx在(0,π)上是增函数.( )(2)cos1>cos2>cos3.( )(3)函数y=-sinx,x∈的最大值为0.( )[提示] (1)错误.y=sinx在上是增函数,在上是减函数.(2)正确.y=cosx 在(0,π)上是减函数,且0<1<2<3<π,所以cos1>cos2>cos3.(3)正确.函数y=-sinx在x∈上为减函数,故当x=0时,取最大值0.9n[答案] (1)×(2)√(3)√2.y=2cosx2的值域是( )A.[-2,2] B12、.[0,2]C.[-2,0]D.RA [因为x∈R,所以x2≥0,所以y =2cosx2∈[-2,2].]3.sin________sin(填“>”或“<”).>[sin=sin=sin,因为0<<<,y=sinx在上是增函数,所以sin <sin,即sin>sin.]4.函数y=1-sin2x的单调递增区间.[解] 求函数y=1-sin2x的单调递增区间,转化为求函数y=sin2x的单调递减区间,由+2kπ≤2x≤+2kπ,k∈Z,得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,即函数的单调递增区间是(k∈Z).9。
新教材高中数学3.2函数的基本性质3.2.1单调性与最大(小)值第1课时函数的单调性课件新人教A版必修第一册
答案
题型四 复合函数的单调性 例 4 求函数 f(x)=8-21x-x2的单调区间.
[证明] (1)根据题意,令 m=0,可得 f(0+n)=f(0)·f(n). ∵f(n)≠0,∴f(0)=1. (2)由题意知 x>0 时,0<f(x)<1, 当 x=0 时,f(0)=1>0, 当 x<0 时,-x>0,∴0<f(-x)<1. ∵f[x+(-x)]=f(x)·f(-x), ∴f(x)·f(-x)=1, ∴f(x)=f-1 x>0. ∴∀x∈R,恒有 f(x)>0.
数(decreasing function).
知识点三
单调区间
如果函数 y=f(x)在区间 D 上__□0_1_单__调__递__增___或_□_0_2_单__调__递__减___,那么就说
函数 y=f(x)在这一区间具有(严格的)__□0_3__单__调_性_____,__□0_4__区__间__D____叫做 y
7.图象变换对单调性的影响 (1)上下平移不影响单调区间,即 y=f(x)和 y=f(x)+b 的单调区间相同. (2)左右平移影响单调区间.如 y=x2 的单调递减区间为(-∞,0];y=(x +1)2 的单调递减区间为(-∞,-1]. (3)y=k·f(x),当 k>0 时单调区间与 f(x)相同,当 k<0 时单调区间与 f(x)相 反.
5-4-2 第2课时 正弦函数、余弦函数的单调性与最值 -人教A版(2019)高中数学必修第一册
解析:C 函数 y=|cos x|=c-oscoxs,xc,oscoxs≥x0<,0, 图象如下图所示:
单调减区间有0,π2,π,32π,…,故选 C.
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2.求函数 y=sin3x+π6,x∈-π3,π3的单调递减区间. 解:由π2+2kπ≤3x+π6≤32π+2kπ(k∈Z), 得π9+23kπ≤x≤49π+23kπ(k∈Z). 又 x∈-π3,π3, 所以函数 y=sin3x+π6,x∈-π3,π3的单调递减区间为-π3,-29π,π9,π3.
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方法技巧
求解与正弦、余弦函数有关的单调区间的两个技巧
(1)数形结合:结合正弦、余弦函数的图象,熟记它们的单调区间;
(2)整体代换:确定函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的单调区间的方法,采用“换元法”
整体代换,将ωx+φ看作一个整体,可令“Z=ωx+φ”,即通过求y=Asin Z的单调区间而
求出函数的单调区间.若ω<0,则可利用诱导公式将x的系数转化为正数.
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[跟踪训练]
1.函数 y=|cos x|的一个单调减区间是( C )
A.-π4,π4
B.π4,34π
C.π,32π
D.32π,2π
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1.在下列区间中,使函数y=sin x为增函数的是( C )
高中数学必修1函数单调性和奇偶性专项练习(含答案)
高中数学必修1函数单调性和奇偶性专项练习(含答案)高中数学必修1 第二章函数单调性和奇偶性专项练一、函数单调性相关练题1、(1)函数f(x)=x-2,x∈{1,2,4}的最大值为3.在区间[1,5]上的最大值为9,最小值为-1.2、利用单调性的定义证明函数f(x)=(2/x)在(-∞,0)上是减函数。
证明:对于x1<x2.由于x1和x2都小于0,所以有x1<x2<0,因此有f(x2)-f(x1)=2/x1-2/x2=2(x2-x1)/x1x2<0.因此,f(x)在(-∞,0)上是减函数.3、函数f(x)=|x|+1的图像是一条V型曲线,单调区间为(-∞,0]和[0,∞).4、函数y=-x+2的图像是一条斜率为-1的直线,单调区间为(-∞,+∞).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,比较大小:(1)f(6)与f(4);(2)f(2)与f(15).1) 因为f(x)是开口向下的抛物线,所以对于x>3,f(x)是减函数,对于x<3,f(x)是增函数。
因此,f(6)<f(4).2) 因为f(x)是开口向下的抛物线,所以对于x3,f(x)是增函数。
因此,f(2)>f(15).6、已知y=f(x)在定义域(-1,1)上是减函数,且f(1-a)<f(3a-2),求实数a的取值范围.因为f(x)在(-1,1)上是减函数,所以对于0f(3a-2)。
因此,实数a的取值范围为0<a<1.7、求下列函数的增区间与减区间:1) y=|x^2+2x-3|的图像是一条开口向上的抛物线,单调区间为(-∞,-3]和[1,+∞).2) y=1-|x-1|的图像是一条V型曲线,单调区间为(-∞,1]和[1,+∞).3) y=-x^2-2x+3的图像是一条开口向下的抛物线,单调区间为(-∞,-1]和[1,+∞).4) y=1/(x^2-x-20)的图像是一条双曲线,单调区间为(-∞,-4]和[-1,1]和[5,+∞).8、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.因为f(x)在[1,+∞)上是增函数,所以对于x>1,有f(x)>f(1)。
新教材人教版高中数学必修第一册 3-2-1-1 单调性与最大(小)值——函数的单调性 教学课件
2.单调性与单调区间 如果函数 y=f(x)在区间 D 上单调递增或单调递减,那么就说函数 y =f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间 D 叫做 y=f(x)的_单__调__区__间__. [ 思考] 若函数 f(x)是其定义域上的增函数且 f(a)>f(b),则 a,b 满足什么关 系,如果函数 f(x)是减函数呢? 提示:若函数 f(x)是其定义域上的增函数,那么当 f(a)>f(b)时,a> b;若函数 f(x)是其定义域上的减函数,那么当 f(a)>f(b)时,a<b.
第二十八页,共四十一页。
(3)由题知--11<<12-a-a<1<1,1, 1-a>2a-1,
解得 0<a<23,即所求 a 的取值范围是
0,23.
[答案] (1)①(-∞,-4] ②-4
(2)(-4,-2) (3)0,23
第二十九页,共四十一页。
[方法技巧] (1)区间 D 是函数 f(x)的定义域的子集,x1,x2 是区间 D 中的任意两 个自变量,且 x1<x2, ①f(x)在区间 D 上单调递增,则 x1<x2⇔f(x1)<f(x2). ②f(x)在区间 D 上单调递减,则 x1<x2⇔f(x1)>f(x2).
第十八页,共四十一页。
题型二 求函数的单调区间 [学透用活]
(1)如果函数 f(x)在其定义域内的两个区间 A,B 上都是增(减)函数, 则两个区间用“,”或“和”连接,不能用“∪”连接.
(2)书写单调区间时,若函数在区间的端点处有定义,则写成闭区间、 开区间均可,但若函数在区间的端点处无定义,则必须写成开区间.
C.a+b>0
D.a>0,b>0
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高中数学如何学好,必修一函数的单调性与最值(习题)
高中数学如何学好,必修一函数的单调性与最值(习题)很多同学给老师留言说,函数的概念我懂,可是就是不会做题,高中数学必修一函数章节那个点,一定要把函数的基础学扎实了,然后利用技巧方法去解关于函数的单调性与最值这个点,不管是函数那个点都要学好基础。
大部分同学都能掌握必修一函数章节内容,重点还在于抽象函数的定义域,这就需要同学们仔细思考,回顾函数概念才能弄懂的;函数值域的求法,重点掌握换元法和方程组法、数形结合法,这些方法是最基础的。
另外对于函数的单调性和奇偶性,单调性的证明方法和奇偶性的判断,这些都需要理解到位。
下面肖老师讲解高中数学如何学好,必修一函数函数的单调性与最值的习题,让大家更好的去理解函数章节。
一、函数单调性的应用(高频考点)函数单调性结合函数的图象以及函数其他性质的应用已成为近几年高考命题的一个新的增长点,常以选择、填空题的形式出现.高考对函数单调性的考查主要有以下三个命题角度:(1)比较两个函数值或两个自变量的大小;(2)解函数不等式;(3)求参数的值或取值范围.角度一比较两个函数值或两个自变量的大小角度二解函数不等式角度三求参数的值或取值范围数形结合思想求函数最值(1)本题利用了数形结合的思想,解答本题首先利用分类讨论思想写出函数g(x)的表达式,然后再作出g(x)的图象,利用图象求出b -a的最大值.(2)数形结合的数学思想包含“以形助数”和“以数辅形”两个方面,其应用大致可以分为两种情形:一是借助形的生动性和直观性来阐明数之间的联系,即以形作为手段,数作为目的,如应用函数的图象来直观地说明函数的性质;二是借助于数的精确性和严密性来阐明形的某些属性,即以数作为手段,形作为目的,如应用曲线的方程来精确地阐明曲线的几何性质.根据以上必修一函数的单调性与最值习题,对必修一函数的单调性与最值知识点有所了解了吧!希望能够帮助到你。
如果对必修一函数知识点还有疑惑还是不懂,可以咨询老师。
老师对帮助大家如何学好高中数学必修一内容。
高中数学必修一之知识讲解-单调性与最大(小)值
单调性与最大(小)值【学习目标】1.理解函数的单调性定义;2.会判断函数的单调区间、证明函数在给定区间上的单调性. 【要点梳理】要点一、函数的单调性1.增函数、减函数的概念一般地,设函数f(x)的定义域为A ,区间D A ⊆:如果对于D 内的任意两个自变量的值x 1、x 2,当x 1<x 2时,都有f(x 1)<f(x 2),那么就说f(x)在区间D 上是增函数;如果对于D 内的任意两个自变量的值x 1、x 2,当x 1<x 2时,都有f(x 1)>f(x 2),那么就说f(x)在区间D 上是减函数.要点诠释:(1)属于定义域A 内某个区间上;(2)任意两个自变量12,x x 且12x x <; (3)都有1212()()(()())f x f x f x f x <>或;(4)图象特征:在单调区间上增函数的图象从左向右是上升的,减函数的图象从左向右是下降的. 2.单调性与单调区间 (1)单调区间的定义如果函数f(x)在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数f(x)在区间D 上具有单调性,D 称为函数f(x)的单调区间.函数的单调性是函数在某个区间上的性质. 要点诠释:①单调区间与定义域的关系----单调区间可以是整个定义域,也可以是定义域的真子集; ②单调性是通过函数值变化与自变量的变化方向是否一致来描述函数性质的; ③不能随意合并两个单调区间; ④有的函数不具有单调性.(2)已知解析式,如何判断一个函数在所给区间上的单调性? 3.函数的最大(小)值一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M 满足: ①对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤(或()f x M ≥);②存在0x I ∈,使得0()f x M =,那么,我们称M 是函数()y f x =的最大值(或最小值). 要点诠释:①最值首先是一个函数值,即存在一个自变量0x ,使0()f x 等于最值;②对于定义域内的任意元素x ,都有0()()f x f x ≤(或0()()f x f x ≥),“任意”两字不可省; ③使函数()f x 取得最值的自变量的值有时可能不止一个;④函数()f x 在其定义域(某个区间)内的最大值的几何意义是图象上最高点的纵坐标;最小值的几何意义是图象上最低点的纵坐标.4.证明函数单调性的步骤(1)取值.设12x x ,是()f x 定义域内一个区间上的任意两个量,且12x x <; (2)变形.作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形; (3)定号.判断差的正负或商与1的大小关系; (4)得出结论.5.函数单调性的判断方法 (1)定义法; (2)图象法;(3)对于复合函数()y f g x =⎡⎤⎣⎦,若()t g x =在区间()a b ,上是单调函数,则()y f t =在区间()()()g a g b ,或者()()()g b g a ,上是单调函数;若()t g x =与()y f t =单调性相同(同时为增或同时为减),则()y f g x =⎡⎤⎣⎦为增函数;若()t g x =与()y f t =单调性相反,则()y f g x =⎡⎤⎣⎦为减函数.要点二、基本初等函数的单调性 1.正比例函数(0)y kx k =≠当k>0时,函数y kx =在定义域R 是增函数;当k<0时,函数y kx =在定义域R 是减函数. 2.一次函数(0)y kx b k =+≠当k>0时,函数y kx b =+在定义域R 是增函数;当k<0时,函数y kx b =+在定义域R 是减函数.3.反比例函数(0)ky k x =≠ 当0k >时,函数ky x =的单调递减区间是()(),0,0,-∞+∞,不存在单调增区间;当0k <时,函数ky x=的单调递增区间是()(),0,0,-∞+∞,不存在单调减区间.4.二次函数2(0)y ax bx c a =++≠若a>0,在区间(]2b a -∞-,,函数是减函数;在区间[)2ba -∞,+,函数是增函数; 若a<0,在区间(]2b a -∞-,,函数是增函数;在区间[)2ba -∞,+,函数是减函数.要点三、一些常见结论(1)若()f x 是增函数,则()f x -为减函数;若()f x 是减函数,则()f x -为增函数;(2)若()f x 和()g x 均为增(或减)函数,则在()f x 和()g x 的公共定义域上()()f x g x +为增(或减)函数;(3)若()0f x >且()f x 为增函数,为增函数,1()f x 为减函数; 若()0f x >且()f x 为1()f x 为增函数. 【典型例题】类型一、函数的单调性的证明【高清课堂:函数的单调性 356705 例1】 例1.已知:函数1()f x x x=+ (1)讨论()f x 的单调性. (2)试作出()f x 的图像.【思路点拨】本题考查对单调性定义的理解,在现阶段,定义是证明单调性的唯一途径. 【解析】(1)设x 1,x 2是定义域上的任意实数,且x 1<x 2,则12121211f (x )f (x )x (x )x x -=+-+ 121211()(x -x +-)x x = 211212x x (x x )x x -=-+12121212121(x x )(1)x x x x 1(x x )()x x =---=-①当121x x <<-时,x 1-x 2<0,1<x 1x 21212x x 10x x -∴>,故121212x x (x x )()0x x -1-⋅<,即f(x 1)-f(x 2)<0∴x 1<x 2时有f(x 1)<f(x 2)()1f (x)x x∴=+∞在区间-,-1上是增函数. ②当-1<x 1<x 2<0 ∴x 1-x 2<0,0<x 1x 2<1 ∵0<x 1x 2<1 1212x x 10x x -∴<故121212x x (x x )()0x x -1-⋅>,即f(x 1)-f(x 2)>0 ∴x 1<x 2时有f(x 1)>f(x 2)()1f (x)x x∴=+在区间-1,0上是减函数. 同理:函数()1f (x)x x =+在区间0,1是减函数, 函数()1f (x)x x =+∞在区间1,+是增函数.(2)函数1()f x x x =+的图象如下【总结升华】(1)证明函数单调性要求使用定义; (2)如何比较两个量的大小?(作差)(3)如何判断一个式子的符号?(对差适当变形) ■举一反三:【变式1】讨论函数()(0)af x x a x=+>的单调性,并证明你的结论.【解析】设120x x <<120x x -<,1212120,0,0x x x x a x x a ><<∴-<.121212121212()()()()0x x x x a a a f x f x x x x x x x --∴-=+--=>,即12()()f x f x >. ()f x ∴在(上单调递减.同理可得()f x在)+∞上单调递增;在(,-∞上单调递增;在)⎡⎣上单调递减.故函数()f x在(,-∞和)+∞上单调递增;在)⎡⎣和(上单调递减.类型二、求函数的单调区间例2. 判断下列函数的单调区间;(1)y=x 2-3|x|+2;(2)|1|y x =-【思路点拨】 对x 进行讨论,把绝对值和根号去掉,画出函数图象。
人教版(2019)高中数学必修上册:3.2.1.2 单调性与最大(小)值—函数的最大(小)值
由于2<x1<x2<6,得x2- x1>0,(x1-1)(利x2用-1函)>数0,的于单是调性来求函数的
f (x1) f (x2 ) 0,即f (x1) f (x2 ) 最大值与最小值是一种十分常
所以,函数 y 2
用的方法,要注意掌握。
是区间[2,6]上的减函数.
x 1
因此,函数 y 2 在区间[2,6]上的两个端点上分别 x 1
思考 2:函数的最值与函数的值域有什么关系?
函数值域是指函数值的集合,函数最大(小)值一定是值域的元素. 如果值域是一个闭区间,那么函数的最大(小)值就是闭区间两端点的值.
思辨解析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)因为 f(x)=x2+1≥0 恒成立,所以 f(x)的最小值为 0.( × ) (2)任何函数都有最大(小)值.(× ) (3)函数 f(x)取最大值时,对应的 x 可能有无限多个.( √ )
()
(4)函数的最大值一定比最小值大.
()
(5)若函数 f(x)在区间[-1,2]上是减函数,则函数 f(x)在区间[-1,2]上的
最大值为 f(-1).
()
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√
2.函数 y=f(x)在[-2,2]上的图象如图所示,则此函数的
最小值、最大值分别是
()
题型二 利用单调性求函数最值 [学透用活]
利用单调性求最值的常用结论 (1)如果函数 f(x)在区间[a,b]上是增(减)函数,则 f(x)在区间[a,b] 的左、右端点处分别取得最小(大)值和最大(小)值. (2)如果函数 f(x)在区间(a,b]上是增函数,在区间[b,c)上是减函数, 则函数 f(x)在区间(a,c)上有最大值 f(b). (3)如果函数 f(x)在区间(a,b]上是减函数,在区间[b,c)上是增函数, 则函数 f(x)在区间(a,c)上有最小值 f(b).
高中数学《单调性与最大(小)值》说课稿
高中数学《单调性与最大(小)值》说课稿高中数学《单调性与最大(小)值》说课稿以下是小编整理的高中数学《单调性与最大(小)值》(数学必修一)》说课稿,希望对大家有帮助!一、教材分析1.教学内容本节课内容教材共分两课时进行,这是第一课时,该课时主要学习函数的单调性的的概念,依据函数图象判断函数的单调性和应用定义证明函数的单调性,。
2. 教材的地位和作用函数单调性是高中数学中相当重要的一个基础知识点,是研究和讨论初等函数有关性质的基础。
掌握本节内容不仅为今后的函数学习打下理论基础,还有利于培养学生的抽象思维能力,及分析问题和解决问题的能力。
3.教材的重点﹑难点﹑关键教学重点:函数单调性的概念和判断某些函数单调性的方法。
明确单调性是一个局部概念.教学难点:领会函数单调性的实质与应用,明确单调性是一个局部的概念。
教学关键:从学生的学习心理和认知结构出发,讲清楚概念的形成过程.4.学情分析高一学生正处于以感性思维为主的年龄阶段,而且思维逐步地从感性思维过渡到理性思维,并由此向逻辑思维发展,但学生思维不成熟、不严密、意志力薄弱,故而整个教学环节总是创设恰当的问题情境,引导学生积极思考,培养他们的逻辑思维能力。
从学生的认知结构来看,他们只能根据函数的图象观察出“随着自变量的增大函数值增大”等变化趋势,所以在教学中要充分利用好函数图象的直观性,发挥好多媒体教学的优势;由于学生在概念的掌握上缺少系统性、严谨性,在教学中注意加强.二、目标分析(一)知识目标:1.知识目标:理解函数单调性的概念,掌握判断一些简单函数的单调性的方法;了解函数单调区间的概念,并能根据函数图象说出函数的单调区间。
2.能力目标:通过证明函数的单调性的学习,使学生体验和理解从特殊到一般的数学归纳推理思维方式,培养学生的观察能力,分析归纳能力,领会数学的归纳转化的思想方法,增加学生的知识联系,增强学生对知识的主动构建的能力。
3.情感目标:让学生积极参与观察、分析、探索等课堂教学的双边活动,在掌握知识的过程中体会成功的喜悦,以此激发求知欲望。
人教版高中数学必修一课后题答案
高中数学必修1课后习题答案第一章 集合与函数概念1.1集合1.1.1集合的含义与表示练习(第5页)1.用符号“∈”或“∉”填空: (1)设A 为所有亚洲国家组成的集合,则:中国_______A ,美国_______A ,印度_______A ,英国_______A ;'(2)若2{|}A x x x ==,则1-_______A ;(3)若2{|60}B x x x =+-=,则3_______B ; (4)若{|110}C x N x =∈≤≤,则8_______C ,9.1_______C .1.(1)中国∈A ,美国∉A ,印度∈A ,英国∉A ;中国和印度是属于亚洲的国家,美国在北美洲,英国在欧洲.(2)1-∉A 2{|}{0,1}A x x x ===. (3)3∉B 2{|60}{3,2}B x x x =+-==-.(4)8∈C ,9.1∉C 9.1N ∉."2.试选择适当的方法表示下列集合:(1)由方程290x -=的所有实数根组成的集合;(2)由小于8的所有素数组成的集合;(3)一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合;(4)不等式453x -<的解集.2.解:(1)因为方程290x -=的实数根为123,3x x =-=,所以由方程290x -=的所有实数根组成的集合为{3,3}-; (2)因为小于8的素数为2,3,5,7,{所以由小于8的所有素数组成的集合为{2,3,5,7};(3)由326y x y x =+⎧⎨=-+⎩,得14x y =⎧⎨=⎩, 即一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点为(1,4),所以一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合为{(1,4)};(4)由453x -<,得2x <,所以不等式453x -<的解集为{|2}x x <.1.1.2集合间的基本关系练习(第7页)/1.写出集合{,,}a b c 的所有子集.1.解:按子集元素个数来分类,不取任何元素,得∅;取一个元素,得{},{},{}a b c ;取两个元素,得{,},{,},{,}a b a c b c ;取三个元素,得{,,}a b c ,即集合{,,}a b c 的所有子集为,{},{},{},{,},{,},{,},{,,}a b c a b a c b c a b c ∅.2.用适当的符号填空:(1)a ______{,,}a b c ; (2)0______2{|0}x x =;!(3)∅______2{|10}x R x ∈+=; (4){0,1}______N ; (5){0}______2{|}x x x =; (6){2,1}______2{|320}x x x -+=. 2.(1){,,}a a b c ∈ a 是集合{,,}a b c 中的一个元素;(2)20{|0}x x ∈= 2{|0}{0}x x ==; (3)2{|10}x R x ∅=∈+= 方程210x +=无实数根,2{|10}x R x ∈+==∅; (4){0,1}N (或{0,1}N ⊆) {0,1}是自然数集合N 的子集,也是真子集;(5){0}2{|}x x x = (或2{0}{|}x x x ⊆=) 2{|}{0,1}x x x ==; (6)2{2,1}{|320}x x x =-+= 方程2320x x -+=两根为121,2x x ==.|3.判断下列两个集合之间的关系:(1){1,2,4}A =,{|8}B x x =是的约数;(2){|3,}A x x k k N ==∈,{|6,}B x x z z N ==∈;(3){|410}A x x x N +=∈是与的公倍数,,{|20,}B x x m m N +==∈.3.解:(1)因为{|8}{1,2,4,8}B x x ==是的约数,所以A B ;(2)当2k z =时,36k z =;当21k z =+时,363k z =+,即B 是A 的真子集,BA ; ?(3)因为4与10的最小公倍数是20,所以A B =.1.1.3集合的基本运算练习(第11页)1.设{3,5,6,8},{4,5,7,8}A B ==,求,A B A B .1.解:{3,5,6,8}{4,5,7,8}{5,8}A B ==,{3,5,6,8}{4,5,7,8}{3,4,5,6,7,8}A B ==.2.设22{|450},{|1}A x x x B x x =--===,求,A B A B .2.解:方程2450x x --=的两根为121,5x x =-=,,方程210x -=的两根为121,1x x =-=,得{1,5},{1,1}A B =-=-,即{1},{1,1,5}A B A B =-=-.3.已知{|}A x x =是等腰三角形,{|}B x x =是直角三角形,求,AB A B .3.解:{|}A B x x =是等腰直角三角形,{|}AB x x =是等腰三角形或直角三角形. 4.已知全集{1,2,3,4,5,6,7}U =,{2,4,5},{1,3,5,7}A B ==,求(),()()U U U AB A B . ;4.解:显然{2,4,6}U B =,{1,3,6,7}U A =,则(){2,4}U A B =,()(){6}U U A B =.1.1集合习题1.1 (第11页) A 组1.用符号“∈”或“∉”填空:(1)237_______Q ; (2)23______N ; (3)π_______Q ;(4_______R ; (5Z ; (6)2_______N .1.(1)237Q ∈ 237是有理数; (2)23N ∈ 239=是个自然数; "(3)Q π∉ π是个无理数,不是有理数; (4R 是实数;(5Z 3=是个整数; (6)2N ∈ 25=是个自然数.2.已知{|31,}A x x k k Z ==-∈,用 “∈”或“∉” 符号填空:(1)5_______A ; (2)7_______A ; (3)10-_______A .2.(1)5A ∈; (2)7A ∉; (3)10A -∈.当2k =时,315k -=;当3k =-时,3110k -=-;3.用列举法表示下列给定的集合:(1)大于1且小于6的整数;、(2){|(1)(2)0}A x x x =-+=;(3){|3213}B x Z x =∈-<-≤.3.解:(1)大于1且小于6的整数为2,3,4,5,即{2,3,4,5}为所求;(2)方程(1)(2)0x x -+=的两个实根为122,1x x =-=,即{2,1}-为所求;(3)由不等式3213x -<-≤,得12x -<≤,且x Z ∈,即{0,1,2}为所求.4.试选择适当的方法表示下列集合:(1)二次函数24y x =-的函数值组成的集合; (2)反比例函数2y x =的自变量的值组成的集合; -(3)不等式342x x ≥-的解集.4.解:(1)显然有20x ≥,得244x -≥-,即4y ≥-, 得二次函数24y x =-的函数值组成的集合为{|4}y y ≥-; (2)显然有0x ≠,得反比例函数2y x=的自变量的值组成的集合为{|0}x x ≠; (3)由不等式342x x ≥-,得45x ≥,即不等式342x x ≥-的解集为4{|}5x x ≥. 5.选用适当的符号填空: (1)已知集合{|233},{|2}A x x x B x x =-<=≥,则有:4-_______B ; 3-_______A ; {2}_______B ; B _______A ; $(2)已知集合2{|10}A x x =-=,则有: 1_______A ; {1}-_______A ; ∅_______A ; {1,1}-_______A ;(3){|}x x 是菱形_______{|}x x 是平行四边形;{|}x x 是等腰三角形_______{|}x x 是等边三角形.5.(1)4B -∉; 3A -∉; {2}B ; B A ;2333x x x -<⇒>-,即{|3},{|2}A x x B x x =>-=≥;(2)1A ∈; {1}-A ; ∅A ; {1,1}-=A ;2{|10}{1,1}A x x =-==-;?(3){|}x x 是菱形{|}x x 是平行四边形;菱形一定是平行四边形,是特殊的平行四边形,但是平行四边形不一定是菱形;{|}x x 是等边三角形{|}x x 是等腰三角形.等边三角形一定是等腰三角形,但是等腰三角形不一定是等边三角形.6.设集合{|24},{|3782}A x x B x x x =≤<=-≥-,求,A B A B .6.解:3782x x -≥-,即3x ≥,得{|24},{|3}A x x B x x =≤<=≥,则{|2}A B x x =≥,{|34}A B x x =≤<.7.设集合{|9}A x x =是小于的正整数,{1,2,3},{3,4,5,6}B C ==,求A B , ]A C ,()ABC ,()A B C .7.解:{|9}{1,2,3,4,5,6,7,8}A x x ==是小于的正整数,则{1,2,3}A B =,{3,4,5,6}A C =,而{1,2,3,4,5,6}B C =,{3}B C =,则(){1,2,3,4,5,6}AB C =, (){1,2,3,4,5,6,7,8}A B C =.8.学校里开运动会,设{|}A x x =是参加一百米跑的同学,{|}B x x =是参加二百米跑的同学,{|}C x x =是参加四百米跑的同学,《学校规定,每个参加上述的同学最多只能参加两项,请你用集合的语言说明这项规定, 并解释以下集合运算的含义:(1)A B ;(2)A C . 8.解:用集合的语言说明这项规定:每个参加上述的同学最多只能参加两项,即为()A B C =∅.(1){|}A B x x =是参加一百米跑或参加二百米跑的同学;(2){|}AC x x =是既参加一百米跑又参加四百米跑的同学. 9.设{|}S x x =是平行四边形或梯形,{|}A x x =是平行四边形,{|}B x x =是菱形, {|}C x x =是矩形,求B C ,A B ,S A .~9.解:同时满足菱形和矩形特征的是正方形,即{|}B C x x =是正方形,平行四边形按照邻边是否相等可以分为两类,而邻边相等的平行四边形就是菱形, 即{|}A B x x =是邻边不相等的平行四边形,{|}S A x x =是梯形.10.已知集合{|37},{|210}A x x B x x =≤<=<<,求()R A B ,()R A B ,()R A B ,()R A B . 10.解:{|210}A B x x =<<,{|37}A B x x =≤<,{|3,7}R A x x x =<≥或,{|2,10}R B x x x =≤≥或, 、得(){|2,10}R A B x x x =≤≥或,(){|3,7}R A B x x x =<≥或,(){|23,710}R A B x x x =<<≤<或, (){|2,3710}R A B x x x x =≤≤<≥或或.B 组1.已知集合{1,2}A =,集合B 满足{1,2}AB =,则集合B 有 个. 1.4 集合B 满足A B A =,则B A ⊆,即集合B 是集合A 的子集,得4个子集.2.在平面直角坐标系中,集合{(,)|}C x y y x ==表示直线y x =,从这个角度看, ?集合21(,)|45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧=⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭表示什么集合,C D 之间有什么关系2.解:集合21(,)|45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧=⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭表示两条直线21,45x y x y -=+=的交点的集合, 即21(,)|{(1,1)}45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧==⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭,点(1,1)D 显然在直线y x =上, 得D C .3.设集合{|(3)()0,}A x x x a a R =--=∈,{|(4)(1)0}B x x x =--=,求,AB A B . 3.解:显然有集合{|(4)(1)0}{1,4}B x x x =--==,当3a =时,集合{3}A =,则{1,3,4},A B A B ==∅;当1a =时,集合{1,3}A =,则{1,3,4},{1}AB A B ==; ~当4a =时,集合{3,4}A =,则{1,3,4},{4}A B A B ==; 当1a ≠,且3a ≠,且4a ≠时,集合{3,}A a =,则{1,3,4,},A B a A B ==∅.4.已知全集{|010}U A B x N x ==∈≤≤,(){1,3,5,7}U A B =,试求集合B .4.解:显然{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}U =,由U A B =,得U B A ⊆,即()U U A B B =,而(){1,3,5,7}U A B =, 得{1,3,5,7}U B =,而()U U B B =,即{0,2,4,6,8.9,10}B =.、第一章 集合与函数概念1.2函数及其表示1.2.1函数的概念 练习(第19页)1.求下列函数的定义域:(1)1()47f x x =+; (2)()1f x =. 1.解:(1)要使原式有意义,则470x +≠,即74x ≠-, 得该函数的定义域为7{|}4x x ≠-;.(2)要使原式有意义,则1030x x -≥⎧⎨+≥⎩,即31x -≤≤,得该函数的定义域为{|31}x x -≤≤.2.已知函数2()32f x x x =+, (1)求(2),(2),(2)(2)f f f f -+-的值;(2)求(),(),()()f a f a f a f a -+-的值.2.解:(1)由2()32f x x x =+,得2(2)322218f =⨯+⨯=, 同理得2(2)3(2)2(2)8f -=⨯-+⨯-=,则(2)(2)18826f f +-=+=,[即(2)18,(2)8,(2)(2)26f f f f =-=+-=; (2)由2()32f x x x =+,得22()3232f a a a a a =⨯+⨯=+, 同理得22()3()2()32f a a a a a -=⨯-+⨯-=-, 则222()()(32)(32)6f a f a a a a a a +-=++-=, 即222()32,()32,()()6f a a a f a a a f a f a a =+-=-+-=.3.判断下列各组中的函数是否相等,并说明理由:(1)表示炮弹飞行高度h 与时间t 关系的函数21305h t t =-和二次函数21305y x x =-; (2)()1f x =和0()g x x =.~3.解:(1)不相等,因为定义域不同,时间0t >;(2)不相等,因为定义域不同,0()(0)g x x x =≠. 1.2.2函数的表示法练习(第23页)1.如图,把截面半径为25cm 的圆形木头锯成矩形木料,如果矩形的一边长为xcm ,面积为2ycm ,把y 表示为x 的函数. 1.解:显然矩形的另一边长为2250x cm -,222502500y x x x x =-=-,且050x <<,<即22500(050)y x x x=-<<.2.下图中哪几个图象与下述三件事分别吻合得最好请你为剩下的那个图象写出一件事.(1)我离开家不久,发现自己把作业本忘在家里了,于是返回家里找到了作业本再上学;(2)我骑着车一路匀速行驶,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽搁了一些时间;(3)我出发后,心情轻松,缓缓行进,后来为了赶时间开始加速.2.解:图象(A)对应事件(2),在途中遇到一次交通堵塞表示离开家的距离不发生变化;图象(B)对应事件(3),刚刚开始缓缓行进,后来为了赶时间开始加速;图象(D)对应事件(1),返回家里的时刻,离开家的距离又为零;(图象(C)我出发后,以为要迟到,赶时间开始加速,后来心情轻松,缓缓行进.3.画出函数|2|y x=-的图象.3.解:2,2|2|2,2x xy xx x-≥⎧=-=⎨-+<⎩,图象如下所示.离开家的距离时间^(A)离开家的距离时间(B)离开家的距离时间&(C)离开家的距离时间(D)<4.设{|},{0,1}A x x B ==是锐角,从A 到B 的映射是“求正弦”,与A 中元素60相对应的B 中的元素是什么与B A 中元素是什么4.解:因为3sin 60=,所以与A 中元素60相对应的B ;因为2sin 452=,所以与B 中的元素2相对应的A 中元素是45. 1.2函数及其表示习题1.2(第23页) 1.求下列函数的定义域:/(1)3()4x f x x =-; (2)()f x =(3)26()32f x x x =-+; (4)()f x = 1.解:(1)要使原式有意义,则40x -≠,即4x ≠,得该函数的定义域为{|4}x x ≠;(2)x R ∈,()f x =即该函数的定义域为R ;(3)要使原式有意义,则2320x x -+≠,即1x ≠且2x ≠,得该函数的定义域为{|12}x x x ≠≠且;!(4)要使原式有意义,则4010x x -≥⎧⎨-≠⎩,即4x ≤且1x ≠,得该函数的定义域为{|41}x x x ≤≠且.2.下列哪一组中的函数()f x 与()g x 相等(1)2()1,()1x f x x g x x=-=-; (2)24(),()()f x x g x x ==; (3)326(),()f x x g x x ==.2.解:(1)()1f x x =-的定义域为R ,而2()1x g x x=-的定义域为{|0}x x ≠, 即两函数的定义域不同,得函数()f x 与()g x 不相等;(2)2()f x x =的定义域为R ,而4()()g x x =的定义域为{|0}x x ≥,?即两函数的定义域不同,得函数()f x 与()g x 不相等;(3)对于任何实数,都有362x x =,即这两函数的定义域相同,切对应法则相同,得函数()f x 与()g x 相等.3.画出下列函数的图象,并说出函数的定义域和值域. (2)8y x=; (3)45y x =-+; (4)267y x x =-+. (1)3y x =;3.解:(1))[定义域是(,)-∞+∞,值域是(,)-∞+∞;(2)^定义域是(,0)(0,)-∞+∞,值域是(,0)(0,)-∞+∞;、(3)'定义域是(,)-∞+∞,值域是(,)-∞+∞;(4)]&定义域是(,)-∞+∞,值域是[2,)-+∞.4.已知函数2()352f x x x =-+,求(f ,()f a -,(3)f a +,()(3)f a f +.4.解:因为2()352f x x x =-+,所以2(3(5(28f =⨯-⨯+=+即(8f =+同理,22()3()5()2352f a a a a a -=⨯--⨯-+=++, 即2()352f a a a -=++; 22(3)3(3)5(3)231314f a a a a a +=⨯+-⨯++=++, 即2(3)31314f a a a +=++;*22()(3)352(3)3516f a f a a f a a +=-++=-+,即2()(3)3516f a f a a +=-+. 5.已知函数2()6x f x x +=-,(1)点(3,14)在()f x 的图象上吗(2)当4x =时,求()f x 的值;(3)当()2f x =时,求x 的值.5.解:(1)当3x =时,325(3)14363f +==-≠-, 即点(3,14)不在()f x 的图象上;((2)当4x =时,42(4)346f +==--, 即当4x =时,求()f x 的值为3-;(3)2()26x f x x +==-,得22(6)x x +=-, 即14x =.6.若2()f x x bx c =++,且(1)0,(3)0f f ==,求(1)f -的值. 6.解:由(1)0,(3)0f f ==,得1,3是方程20x bx c ++=的两个实数根, 即13,13b c +=-⨯=,得4,3b c =-=,、即2()43f x x x =-+,得2(1)(1)4(1)38f -=--⨯-+=, 即(1)f -的值为8.7.画出下列函数的图象:(1)0,0()1,0x F x x ≤⎧=⎨>⎩; (2)()31,{1,2,3}G n n n =+∈.}7.图象如下:8.如图,矩形的面积为10,如果矩形的长为x ,宽为y ,对角线为d ,>周长为l ,那么你能获得关于这些量的哪些函数8.解:由矩形的面积为10,即10xy =,得10(0)y x x=>,10(0)x y y =>,由对角线为d,即d =,得(0)d x =>, 由周长为l ,即22l x y =+,得202(0)l x x x=+>, 另外2()l x y =+,而22210,xy d x y ==+,得(0)l d ===>,即(0)l d =>.—9.一个圆柱形容器的底部直径是dcm ,高是hcm ,现在以3/vcm s 的速度向容器内注入某种溶液.求溶液内溶液的高度xcm 关于注入溶液的时间ts 的函数解析式,并写出函数的定义域和值域. 9.解:依题意,有2()2d x vt π=,即24vx t dπ=, 显然0x h ≤≤,即240vt h dπ≤≤,得204h d t v π≤≤, 得函数的定义域为2[0,]4h d vπ和值域为[0,]h . 10.设集合{,,},{0,1}A a b c B ==,试问:从A 到B 的映射共有几个并将它们分别表示出来. 10.解:从A 到B 的映射共有8个.分别是()0()0()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()1()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,{()1()0()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()1()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩.B组1.函数()r f p =的图象如图所示. ^(1)函数()r f p =的定义域是什么(2)函数()r f p =的值域是什么(3)r 取何值时,只有唯一的p 值与之对应1.解:(1)函数()r f p =的定义域是[5,0][2,6)-;(2)函数()r f p =的值域是[0,)+∞;(3)当5r >,或02r ≤<时,只有唯一的p 值与之对应.2.画出定义域为{|38,5}x x x -≤≤≠且,值域为{|12,0}y y y -≤≤≠的一个函数的图象.(1)如果平面直角坐标系中点(,)P x y 的坐标满足38x -≤≤,12y -≤≤,那么其中哪些点不能在图象上¥(2)将你的图象和其他同学的相比较,有什么差别吗2.解:图象如下,(1)点(,0)x和点(5,)y不能在图象上;(2)省略.3.函数()[]f x x=的函数值表示不超过x的最大整数,例如,[ 3.5]4-=-,[2.1]2=.当( 2.5,3]x∈-时,写出函数()f x的解析式,并作出函数的图象.3, 2.522,211,10()[]0,011,122,233,3xxxf x x xxxx--<<-⎧⎪--≤<-⎪⎪--≤<⎪==≤<⎨⎪≤<⎪≤<⎪⎪=⎩3.解:图象如下}%[4.如图所示,一座小岛距离海岸线上最近的点P的距离是2km,从点P沿海岸正东12km处有一个城镇.、(1)假设一个人驾驶的小船的平均速度为3/km h ,步行的速度是5/km h ,t (单位:h )表示他从小岛到城镇的时间,x (单位:km )表示此人将船停在海岸处距P 点的距离.请将t 表示为x 的函数. (2)如果将船停在距点P 4km 处,那么从小岛到城镇要多长时间(精确到1h ) 4.解:(1)驾驶小船的路程为222x +,步行的路程为12x -,得222125x xt +-=+,(012)x ≤≤, 即24125x xt +-=+,(012)x ≤≤. (2)当4x =时,2441242583()55t h +-=+=+≈. …第一章 集合与函数概念1.3函数的基本性质1.3.1单调性与最大(小)值练习(第32页)1.请根据下图描述某装配线的生产效率与生产线上工人数量间的关系.&—1.答:在一定的范围内,生产效率随着工人数量的增加而提高,当工人数量达到某个数量时,生产效率达到最大值,而超过这个数量时,生产效率随着工人数量的增加而降低.由此可见,并非是工人越多,生产效率就越高.2.整个上午(8:0012:00)天气越来越暖,中午时分(12:0013:00)一场暴风雨使天气骤然凉爽了许多.暴风雨过后,天气转暖,直到太阳落山(18:00)才又开始转凉.画出这一天8:0020:00期间气温作为时间函数的一个可能的图象,并说出所画函数的单调区间.2.解:图象如下[8,12]是递增区间,[12,13]是递减区间,[13,18]是递增区间,[18,20]是递减区间.@3.根据下图说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,函数是增函数还是减函数.!3.解:该函数在[1,0]-上是减函数,在[0,2]上是增函数,在[2,4]上是减函数,在[4,5]上是增函数.4.证明函数()21f x x =-+在R 上是减函数. …4.证明:设12,x x R ∈,且12x x <,因为121221()()2()2()0f x f x x x x x -=--=->,即12()()f x f x >,所以函数()21f x x =-+在R 上是减函数.5.设()f x 是定义在区间[6,11]-上的函数.如果()f x 在区间[6,2]--上递减,在区间[2,11]-上递增,画出()f x 的一个大致的图象,从图象上可以发现(2)f -是函数()f x 的一个 . 5.最小值.1.3.2单调性与最大(小)值练习(第36页)…1.判断下列函数的奇偶性:(1)42()23f x x x =+; (2)3()2f x x x =-(3)21()x f x x+=; (4)2()1f x x =+.1.解:(1)对于函数42()23f x x x =+,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有4242()2()3()23()f x x x x x f x -=-+-=+=,所以函数42()23f x x x =+为偶函数;(2)对于函数3()2f x x x =-,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有33()()2()(2)()f x x x x x f x -=---=--=-,/所以函数3()2f x x x =-为奇函数;(3)对于函数21()x f x x+=,其定义域为(,0)(0,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有22()11()()x x f x f x x x -++-==-=--, 所以函数21()x f x x+=为奇函数;(4)对于函数2()1f x x =+,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有22()()11()f x x x f x -=-+=+=,所以函数2()1f x x =+为偶函数.2.已知()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,试将下图补充完整.~2.解:()f x 是偶函数,其图象是关于y 轴对称的;()g x 是奇函数,其图象是关于原点对称的.%习题A 组1.画出下列函数的图象,并根据图象说出函数()y f x =的单调区间,以及在各单调区间上函数()y f x =是增函数还是减函数.(1)256y x x =--; (2)29y x =-.1.解:(1)..函数在5(,)2-∞上递减;函数在5[,)2+∞上递增;(2)【函数在(,0)-∞上递增;函数在[0,)+∞上递减.&2.证明:(1)函数2()1f x x =+在(,0)-∞上是减函数; (2)函数1()1f x x=-在(,0)-∞上是增函数. 2.证明:(1)设120x x <<,而2212121212()()()()f x f x x x x x x x -=-=+-,由12120,0x x x x +<-<,得12()()0f x f x ->,即12()()f x f x >,所以函数2()1f x x =+在(,0)-∞上是减函数;(2)设120x x <<,而1212211211()()x x f x f x x x x x --=-=, 由12120,0x x x x >-<,得12()()0f x f x -<,/即12()()f x f x <,所以函数1()1f x x=-在(,0)-∞上是增函数. 3.探究一次函数()y mx b x R =+∈的单调性,并证明你的结论.3.解:当0m >时,一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是增函数;当0m <时,一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是减函数,令()f x mx b =+,设12x x <,而1212()()()f x f x m x x -=-,当0m >时,12()0m x x -<,即12()()f x f x <,得一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是增函数;&当0m <时,12()0m x x ->,即12()()f x f x >, 得一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是减函数.4.一名心率过速患者服用某种药物后心率立刻明显减慢,之后随着药力的减退,心率再次慢慢升高.画出自服药那一刻起,心率关于时间的一个可能的图象(示意图).4.解:自服药那一刻起,心率关于时间的一个可能的图象为5.某汽车租赁公司的月收益y 元与每辆车的月租金x 元间的关系为21622100050x y x =-+-,那么,每辆车的月租金多少元时,租赁公司的月收益最大最大月收益是多少 -5.解:对于函数21622100050x y x =-+-, 当162405012()50x =-=⨯-时,max 307050y =(元), 即每辆车的月租金为4050元时,租赁公司最大月收益为307050元.6.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,()(1)f x x x =+.画出函数()f x的图象,并求出函数的解析式.6.解:当0x <时,0x ->,而当0x ≥时,()(1)f x x x =+,即()(1)f x x x -=--,而由已知函数是奇函数,得()()f x f x -=-,得()(1)f x x x -=--,即()(1)f x x x =-,(所以函数的解析式为(1),0()(1),0x x x f x x x x +≥⎧=⎨-<⎩.B 组1.已知函数2()2f x x x =-,2()2([2,4])g x x x x =-∈.(1)求()f x ,()g x 的单调区间; (2)求()f x ,()g x 的最小值.1.解:(1)二次函数2()2f x x x =-的对称轴为1x =, 则函数()f x 的单调区间为(,1),[1,)-∞+∞,且函数()f x 在(,1)-∞上为减函数,在[1,)+∞上为增函数,函数()g x 的单调区间为[2,4],&且函数()g x 在[2,4]上为增函数;(2)当1x =时,min ()1f x =-,因为函数()g x 在[2,4]上为增函数,所以2min ()(2)2220g x g ==-⨯=.2.如图所示,动物园要建造一面靠墙的2间面积相同的矩形熊猫居室,如果可供建造围墙的材料总长是30m ,那么宽x (单位:m )为多少才能使建造的每间熊猫居室面积最大每间熊猫居室的最大面积是多少$2.解:由矩形的宽为x m ,得矩形的长为3032x m -,设矩形的面积为S , 则23033(10)22x x x S x --==-, 当5x =时,2max 37.5S m =,即宽5x =m 才能使建造的每间熊猫居室面积最大,【且每间熊猫居室的最大面积是237.5m . 3.已知函数()f x 是偶函数,而且在(0,)+∞上是减函数,判断()f x 在(,0)-∞上是增函数还是减函数,并证明你的判断.3.判断()f x 在(,0)-∞上是增函数,证明如下:设120x x <<,则120x x ->->,因为函数()f x 在(0,)+∞上是减函数,得12()()f x f x -<-,又因为函数()f x 是偶函数,得12()()f x f x <,所以()f x 在(,0)-∞上是增函数.*复习参考题A 组1.用列举法表示下列集合:(1)2{|9}A x x ==;(2){|12}B x N x =∈≤≤;(3)2{|320}C x x x =-+=. 1.解:(1)方程29x =的解为123,3x x =-=,即集合{3,3}A =-;(2)12x ≤≤,且x N ∈,则1,2x =,即集合{1,2}B =;;(3)方程2320x x -+=的解为121,2x x ==,即集合{1,2}C =. 2.设P 表示平面内的动点,属于下列集合的点组成什么图形(1){|}P PA PB =(,)A B 是两个定点;(2){|3}P PO cm =()O 是定点.2.解:(1)由PA PB =,得点P 到线段AB 的两个端点的距离相等,即{|}P PA PB =表示的点组成线段AB 的垂直平分线;(2){|3}P PO cm =表示的点组成以定点O 为圆心,半径为3cm 的圆.3.设平面内有ABC ∆,且P 表示这个平面内的动点,指出属于集合…{|}{|}P PA PB P PA PC ==的点是什么.3.解:集合{|}P PA PB =表示的点组成线段AB 的垂直平分线,集合{|}P PA PC =表示的点组成线段AC 的垂直平分线,得{|}{|}P PA PB P PA PC ==的点是线段AB 的垂直平分线与线段AC 的垂直平分线的交点,即ABC ∆的外心.4.已知集合2{|1}A x x ==,{|1}B x ax ==.若B A ⊆,求实数a 的值. 4.解:显然集合{1,1}A =-,对于集合{|1}B x ax ==,当0a =时,集合B =∅,满足B A ⊆,即0a =;,当0a ≠时,集合1{}B a =,而B A ⊆,则11a =-,或11a=, 得1a =-,或1a =,综上得:实数a 的值为1,0-,或1. 5.已知集合{(,)|20}A x y x y =-=,{(,)|30}B x y x y =+=,{(,)|23}C x y x y =-=,求A B ,A C ,()()A B B C .5.解:集合20(,)|{(0,0)}30x y A B x y x y ⎧-=⎫⎧==⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭,即{(0,0)}A B =;集合20(,)|23x y AC x y x y ⎧-=⎫⎧==∅⎨⎨⎬-=⎩⎩⎭,即A C =∅;集合3039(,)|{(,)}2355x y B C x y x y ⎧+=⎫⎧==-⎨⎨⎬-=⎩⎩⎭; 则39()(){(0,0),(,)}55AB BC =-. >6.求下列函数的定义域:(1)y =(2)y =6.解:(1)要使原式有意义,则2050x x -≥⎧⎨+≥⎩,即2x ≥,得函数的定义域为[2,)+∞;(2)要使原式有意义,则40||50x x -≥⎧⎨-≠⎩,即4x ≥,且5x ≠,得函数的定义域为[4,5)(5,)+∞. 7.已知函数1()1x f x x -=+,求: }(1)()1(1)f a a +≠-; (2)(1)(2)f a a +≠-.7.解:(1)因为1()1x f x x-=+, 所以1()1a f a a -=+,得12()1111a f a a a-+=+=++, 即2()11f a a+=+; (2)因为1()1x f x x-=+, 所以1(1)(1)112a a f a a a -++==-+++, 即(1)2a f a a +=-+. 8.设221()1x f x x+=-,求证: —(1)()()f x f x -=; (2)1()()f f x x=-.8.证明:(1)因为221()1x f x x +=-, 所以22221()1()()1()1x x f x f x x x +-+-===---, 即()()f x f x -=;(2)因为221()1x f x x +=-, 所以222211()11()()111()x x f f x x x x++===---, 即1()()f f x x=-. 9.已知函数2()48f x x kx =--在[5,20]上具有单调性,求实数k 的取值范围. 9.解:该二次函数的对称轴为8k x =, 函数2()48f x x kx =--在[5,20]上具有单调性, 则208k ≥,或58k ≤,得160k ≥,或40k ≤, 即实数k 的取值范围为160k ≥,或40k ≤.10.已知函数2y x -=,(1)它是奇函数还是偶函数(2)它的图象具有怎样的对称性(3)它在(0,)+∞上是增函数还是减函数 (4)它在(,0)-∞上是增函数还是减函数10.解:(1)令2()f x x -=,而22()()()f x x x f x ---=-==,即函数2y x -=是偶函数; (2)函数2y x -=的图象关于y 轴对称; (3)函数2y x -=在(0,)+∞上是减函数; (4)函数2y x -=在(,0)-∞上是增函数.B 组1.学校举办运动会时,高一(1)班共有28名同学参加比赛,有15人参加游泳比赛,有8人参加田径比赛,有14人参加球类比赛,同时参加游泳比赛和田径比赛的有3人,同时参加游泳比赛和球类比赛的有3人,没有人同时参加三项比赛.问同时参加田径和球类比赛的有多少人只参加游泳一项比赛的有多少人1.解:设同时参加田径和球类比赛的有x 人,则158143328x ++---=,得3x =,只参加游泳一项比赛的有15339--=(人),即同时参加田径和球类比赛的有3人,只参加游泳一项比赛的有9人.2.已知非空集合2{|}A x R x a =∈=,试求实数a 的取值范围. 2.解:因为集合A ≠∅,且20x ≥,所以0a ≥.3.设全集{1,2,3,4,5,6,7,8,9}U =,(){1,3}U A B =,(){2,4}U A B =,求集合B .3.解:由(){1,3}U A B =,得{2,4,5,6,7,8,9}A B =,集合A B 里除去()U A B ,得集合B ,所以集合{5,6,7,8,9}B =.4.已知函数(4),0()(4),0x x x f x x x x +≥⎧=⎨-<⎩.求(1)f ,(3)f -,(1)f a +的值.4.解:当0x ≥时,()(4)f x x x =+,得(1)1(14)5f =⨯+=;当0x <时,()(4)f x x x =-,得(3)3(34)21f -=-⨯--=;(1)(5),1(1)(1)(3),1a a a f a a a a ++≥-⎧+=⎨+-<-⎩.5.证明:(1)若()f x ax b =+,则1212()()()22x x f x f x f ++=; (2)若2()g x x ax b =++,则1212()()()22x x g x g x g ++≤. 5.证明:(1)因为()f x ax b =+,得121212()()222x x x x a f a b x x b ++=+=++, 121212()()()222f x f x ax b ax b a x x b ++++==++, 所以1212()()()22x x f x f x f ++=; (2)因为2()g x x ax b =++, 得22121212121()(2)()242x x x x g x x x x a b ++=++++, 22121122()()1[()()]22g x g x x ax b x ax b +=+++++ 2212121()()22x x x x a b +=+++, 因为2222212121212111(2)()()0424x x x x x x x x ++-+=--≤, 即222212121211(2)()42x x x x x x ++≤+,所以1212()()()22x x g x g x g ++≤.6.(1)已知奇函数()f x 在[,]a b 上是减函数,试问:它在[,]b a --上是增函数还是减函数(2)已知偶函数()g x 在[,]a b 上是增函数,试问:它在[,]b a --上是增函数还是减函数6.解:(1)函数()f x 在[,]b a --上也是减函数,证明如下:设12b x x a -<<<-,则21a x x b <-<-<,因为函数()f x 在[,]a b 上是减函数,则21()()f x f x ->-,又因为函数()f x 是奇函数,则21()()f x f x ->-,即12()()f x f x >,所以函数()f x 在[,]b a --上也是减函数;(2)函数()g x 在[,]b a --上是减函数,证明如下:设12b x x a -<<<-,则21a x x b <-<-<,因为函数()g x 在[,]a b 上是增函数,则21()()g x g x -<-,又因为函数()g x 是偶函数,则21()()g x g x <,即12()()g x g x >,所以函数()g x 在[,]b a --上是减函数.7.《中华人民共和国个人所得税》规定,公民全月工资、薪金所得不超过2000元的部分不必纳税,超过2000元的部分为全月应纳税所得额.此项税款按下表分段累计计算:某人一月份应交纳此项税款为26.78元,那么他当月的工资、薪金所得是多少7.解:设某人的全月工资、薪金所得为x 元,应纳此项税款为y 元,则0,02000(2000)5%,2000250025(2500)10%,25004000175(4000)15%,40005000x x x y x x x x ≤≤⎧⎪-⨯<≤⎪=⎨+-⨯<≤⎪⎪+-⨯<≤⎩由该人一月份应交纳此项税款为26.78元,得25004000x <≤, 25(2500)10%26.78x +-⨯=,得2517.8x =,所以该人当月的工资、薪金所得是2517.8元.。
【精品】高中数学1[1].3.1单调性与最大(小)值优秀学生寒假必做作业练习一新人教A版必修1
1、3、1单调性与最大(小)值 练习一一、选择题1、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 、选递增再递减、 2、函数f (x )=-2x +2(a -1)x +2在(-∞,4)上是增函数,则a 的范围是( )A 、a ≥5B 、a ≥3C 、a ≤3D 、a ≤-53、若函数)(x f 在区间(a ,b )上为增函数,在区间(b ,c )上也是增函数,则函数)(x f 在区间(a ,c )上( )A 、必是增函数B 、必是减函数C 、是增函数或是减函数D 、无法确定增减性 4、设函数f (x )=ax 2+bx +c 对任意实数t 都有f (2+t )= f (2-t )成立,在函数值f(-1),f (1),f (2),f (5)中的最小的一个不可能是 ( )A 、f (-1)B 、f (1)C 、f (2)D 、f (5)5、已知x,y∈R+,且111=+yx ,则x+4y的取值范围是( ) A 、[8,+∞] B 、[9,+∞]C 、(0,1)∪[9,+∞]D 、[1,9)6、已知二次函数f (x )=4x 2-2(p-2)x-2p2-p+1,若区间[-1,1]内至少存在一个实数c ,使f (c )>0,则实数p的范围是( )A 、(-21,1)B 、(-3,-21) C 、(-3,23) D 、(-21,23) 7、二次函数)(x f 满足)2()2(+-=+x f x f , 又3)0(=f ,1)2(=f 、若在[]m ,0有最大值3,最小值1, 则m 的取值范围是 ( )A 、()+∞,0B 、[)+∞,2C 、(]2,0D 、[]4,2 8.已知()f x 是定义(),-∞+∞上的奇函数,且()f x 在[)0,+∞上是减函数.下列关系式中正确的是( )A.()()55f f >- B.()()43f f >C.()()22f f -> D.()()88f f -≥9.下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是 ( )A .1y x =-+B .y =C .245y x x =-+D .2y x= 二、填空题10、函数y =11+x 的单调区间为___________ 11、函数f (x )=2 x 2-3|x |的单调减区间是___________13、若f(x)=x 2-2ax+1在(]1,∞-上是减函数,则a 的取值范围是____________________14、函数y=x x 22-的单调递增区间是_______________15、老师给出一个函数)(x f y =,四个学生各指出这个函数的一个性质:甲:对于x ∈R ,都有)1()1(x f x f -=+;乙:在(-∞,0]上函数递减;丙:在[0,+∞)上函数递增;丁:f (0)不是函数的最小值。
高中数学必修一(人教版)3.2.1.2函数的最大(小)值
=
x+2,0≤x≤4, 10-x,x>4,
所以函数f(x)的图象如图中
的实线部分,解方程x+2=10-x,得x=4,此时y
=6,故两图象交点为(4,6).观察图象知,两图象
的交点即为f(x)=min{x+2,10-x}(x≥0)图象的
最高点,即f(x)的最大值为6.
答案:6
状元随笔 根据 min{a,b}可得到 f(x)为分段函数,画图象可求.
综上可得,g(t)=t12,+01≤,tt≤<01,, t2-2t+2,t>1.
状元随笔 解答此类题目,画图是必不可少的,最好画出轴在区 间左侧、轴在区间内、轴在区间右侧等情况,必要时还要画出轴在区 间中点的左侧和右侧两种情况.
跟踪训练 2 (1)已知函数 f(x)=-x2+2x+4,则当 x∈[-2,2]时, f(x)的最小值为( )
反思与感悟:在解决不等式恒成立问题时,最为常见和重要的方 法是从函数最值的角度或分离参数的角度去处理,在分离参数后常使 用以下结论:
a>f(x)恒成立⇔a>f(x)max, a<f(x)恒成立⇔a<f(x)min.
方法归纳
图象法求最值的一般步骤
题型二 利用单调性求函数的最值——师生共研 例1 已知函数f(x)=x-2 1(x∈[2,6]),求函数的最大值和最小值.
解析:∀x1,x2∈[2,6],且x1<x2,则 f(x1)-f(x2)=x1-2 1-x2-2 1=2[xx21--11-x2x-1-11] =x12-x12-xx2-1 1. 由2≤x1<x2≤6,得x2-x1>0,(x1-1)(x2-1)>0, 于是f(x1)-f(x2)>0, 即f(x1)>f(x2).
人教版A版高中数学必修1课后习题及答案
高中数学必修1课后习题答案 第一章 集合与函数概念1.1集合1.1.1集合的含义与表示练习(第5页) 1.(1)中国∈A ,美国∉A ,印度∈A ,英国∉A ;中国和印度是属于亚洲的国家,美国在北美洲,英国在欧洲.(2)1-∉A 2{|}{0,1}A x x x ===. (3)3∉B 2{|60}{3,2}B x x x =+-==-. (4)8∈C ,9.1∉C 9.1N ∉.2.解:(1)因为方程290x -=的实数根为123,3x x =-=,所以由方程290x -=的所有实数根组成的集合为{3,3}-; (2)因为小于8的素数为2,3,5,7,所以由小于8的所有素数组成的集合为{2,3,5,7};(3)由326y x y x =+⎧⎨=-+⎩,得14x y =⎧⎨=⎩,即一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点为(1,4),所以一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合为{(1,4)};(4)由453x -<,得2x <,所以不等式453x -<的解集为{|2}x x <.1.1.2集合间的基本关系练习(第7页)1.解:按子集元素个数来分类,不取任何元素,得∅;取一个元素,得{},{},{}a b c ;取两个元素,得{,},{,},{,}a b a c b c ; 取三个元素,得{,,}a b c ,即集合{,,}a b c 的所有子集为,{},{},{},{,},{,},{,},{,,}a b c a b a c b c a b c ∅.2.(1){,,}a a b c ∈ a 是集合{,,}a b c 中的一个元素; (2)20{|0}x x ∈= 2{|0}{0}x x ==;(3)2{|10}x R x ∅=∈+= 方程210x +=无实数根,2{|10}x R x ∈+==∅;(4){0,1}N (或{0,1}N ⊆) {0,1}是自然数集合N 的子集,也是真子集;(5){0}2{|}x x x = (或2{0}{|}x x x ⊆=) 2{|}{0,1}x x x ==;(6)2{2,1}{|320}x x x =-+= 方程2320x x -+=两根为121,2x x ==.3.解:(1)因为{|8}{1,2,4,8}B x x ==是的约数,所以A B ;(2)当2k z =时,36k z =;当21k z =+时,363k z =+, 即B 是A 的真子集,BA ;(3)因为4与10的最小公倍数是20,所以A B =.1.1.3集合的基本运算练习(第11页)1.解:{3,5,6,8}{4,5,7,8}{5,8}A B ==,{3,5,6,8}{4,5,7,8}{3,4,5,6,7,8}A B ==.2.解:方程2450x x --=的两根为121,5x x =-=, 方程210x -=的两根为121,1x x =-=, 得{1,5},{1,1}A B =-=-,即{1},{1,1,5}A B A B =-=-. 3.解:{|}A B x x =是等腰直角三角形,{|}A B x x =是等腰三角形或直角三角形.4.解:显然{2,4,6}UB =,{1,3,6,7}UA =,则(){2,4}U AB =,()(){6}U U A B =.1.1集合习题1.1 (第11页) A 组1.(1)237Q ∈ 237是有理数; (2)23N ∈ 239=是个自然数;(3)Q π∉ π是个无理数,不是有理数; (4R 是实数;(5Z3=是个整数; (6)2N ∈ 25=是个自然数.2.(1)5A ∈; (2)7A ∉; (3)10A -∈.当2k =时,315k -=;当3k =-时,3110k -=-; 3.解:(1)大于1且小于6的整数为2,3,4,5,即{2,3,4,5}为所求;(2)方程(1)(2)0x x -+=的两个实根为122,1x x =-=,即{2,1}-为所求;(3)由不等式3213x -<-≤,得12x -<≤,且x Z ∈,即{0,1,2}为所求. 4.解:(1)显然有20x ≥,得244x -≥-,即4y ≥-,得二次函数24y x =-的函数值组成的集合为{|4}y y ≥-;(2)显然有0x ≠,得反比例函数2y x =的自变量的值组成的集合为{|0}x x ≠; (3)由不等式342x x ≥-,得45x ≥,即不等式342x x ≥-的解集为4{|}5x x ≥.5.(1)4B -∉; 3A -∉; {2}B ; B A ;2333x x x -<⇒>-,即{|3},{|2}A x x B x x =>-=≥; (2)1A ∈; {1}-A ; ∅A ; {1,1}-=A ;2{|10}{1,1}A x x =-==-; (3){|}x x 是菱形{|}x x 是平行四边形;菱形一定是平行四边形,是特殊的平行四边形,但是平行四边形不一定是菱形;{|}x x 是等边三角形{|}x x 是等腰三角形.等边三角形一定是等腰三角形,但是等腰三角形不一定是等边三角形.6.解:3782x x -≥-,即3x ≥,得{|24},{|3}A x x B x x =≤<=≥, 则{|2}AB x x =≥,{|34}A B x x =≤<.7.解:{|9}{1,2,3,4,5,6,7,8}A x x ==是小于的正整数, 则{1,2,3}AB =,{3,4,5,6}AC =, 而{1,2,3,4,5,6}B C =,{3}B C =, 则(){1,2,3,4,5,6}AB C =, (){1,2,3,4,5,6,7,8}A B C =.8.解:用集合的语言说明这项规定:每个参加上述的同学最多只能参加两项, 即为()A B C =∅. (1){|}A B x x =是参加一百米跑或参加二百米跑的同学; (2){|}AC x x =是既参加一百米跑又参加四百米跑的同学.9.解:同时满足菱形和矩形特征的是正方形,即{|}BC x x =是正方形,平行四边形按照邻边是否相等可以分为两类,而邻边相等的平行四边形就是菱形, 即{|}AB x x =是邻边不相等的平行四边形,{|}SA x x =是梯形.10.解:{|210}A B x x =<<,{|37}A B x x =≤<,{|3,7}RA x x x =<≥或,{|2,10}RB x x x =≤≥或,得(){|2,10}RA B x x x =≤≥或,(){|3,7}RA B x x x =<≥或,(){|23,710}R A B x x x =<<≤<或,(){|2,3710}R AB x x x x =≤≤<≥或或.B 组1.4 集合B 满足AB A =,则B A ⊆,即集合B 是集合A 的子集,得4个子集.2.解:集合21(,)|45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧=⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭表示两条直线21,45x y x y -=+=的交点的集合,即21(,)|{(1,1)}45x y D x y x y ⎧-=⎫⎧==⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭,点(1,1)D 显然在直线y x =上,得D C .3.解:显然有集合{|(4)(1)0}{1,4}B x x x =--==, 当3a =时,集合{3}A =,则{1,3,4},A B A B ==∅; 当1a =时,集合{1,3}A =,则{1,3,4},{1}A B A B ==; 当4a =时,集合{3,4}A =,则{1,3,4},{4}AB A B ==;当1a ≠,且3a ≠,且4a ≠时,集合{3,}A a =,则{1,3,4,},AB a A B ==∅.4.解:显然{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}U =,由U AB =,得UB A ⊆,即()U UA B B =,而(){1,3,5,7}U A B =,得{1,3,5,7}UB =,而()UU B B =,即{0,2,4,6,8.9,10}B =.第一章 集合与函数概念1.2函数及其表示1.2.1函数的概念练习(第19页)1.解:(1)要使原式有意义,则470x +≠,即74x ≠-, 得该函数的定义域为7{|}4x x ≠-;(2)要使原式有意义,则1030x x -≥⎧⎨+≥⎩,即31x -≤≤,得该函数的定义域为{|31}x x -≤≤.2.解:(1)由2()32f x x x =+,得2(2)322218f =⨯+⨯=, 同理得2(2)3(2)2(2)8f -=⨯-+⨯-=,则(2)(2)18826f f +-=+=,即(2)18,(2)8,(2)(2)26f f f f =-=+-=;(2)由2()32f x x x =+,得22()3232f a a a a a =⨯+⨯=+, 同理得22()3()2()32f a a a a a -=⨯-+⨯-=-, 则222()()(32)(32)6f a f a a a a a a +-=++-=,即222()32,()32,()()6f a a a f a a a f a f a a =+-=-+-=.3.解:(1)不相等,因为定义域不同,时间0t >; (2)不相等,因为定义域不同,0()(0)g x x x =≠. 1.2.2函数的表示法练习(第23页)1.解:显然矩形的另一边长为2250x cm -,222502500y x x x x =-=-,且050x <<, 即22500(050)y x x x =-<<.2.解:图象(A )对应事件(2),在途中遇到一次交通堵塞表示离开家的距离不发生变化; 图象(B )对应事件(3),刚刚开始缓缓行进,后来为了赶时间开始加速; 图象(D )对应事件(1),返回家里的时刻,离开家的距离又为零;图象(C )我出发后,以为要迟到,赶时间开始加速,后来心情轻松,缓缓行进. 2,2|2|2,2x x y x x x -≥⎧=-=⎨-+<⎩,图象如下所示. 3.解:4.解:因为3sin 602=,所以与A 中元素60相对应的B 中的元素是32; 因为2sin 452=,所以与B 中的元素22相对应的A 中元素是45. 1.2函数及其表示 习题1.2(第23页)1.解:(1)要使原式有意义,则40x -≠,即4x ≠,得该函数的定义域为{|4}x x ≠; (2)x R ∈,2()f x x =都有意义,即该函数的定义域为R ;(3)要使原式有意义,则2320x x -+≠,即1x ≠且2x ≠, 得该函数的定义域为{|12}x x x ≠≠且;(4)要使原式有意义,则4010x x -≥⎧⎨-≠⎩,即4x ≤且1x ≠,得该函数的定义域为{|41}x x x ≤≠且.2.解:(1)()1f x x =-的定义域为R ,而2()1x g x x=-的定义域为{|0}x x ≠, 即两函数的定义域不同,得函数()f x 与()g x 不相等;(2)2()f x x =的定义域为R ,而4()()g x x =的定义域为{|0}x x ≥,即两函数的定义域不同,得函数()f x 与()g x 不相等;(3)对于任何实数,都有362x x =,即这两函数的定义域相同,切对应法则相同,得函数()f x 与()g x 相等.3.解:(1)定义域是(,)-∞+∞,值域是(,)-∞+∞;(2)定义域是(,0)(0,)-∞+∞,值域是(,0)(0,)-∞+∞;(3)定义域是(,)-∞+∞,值域是(,)-∞+∞; (4)定义域是(,)-∞+∞,值域是[2,)-+∞.4.解:因为2()352f x x x =-+,所以2(2)3(2)5(2)2852f -=⨯--⨯-+=+,即(2)852f -=+;同理,22()3()5()2352f a a a a a -=⨯--⨯-+=++,即2()352f a a a -=++;22(3)3(3)5(3)231314f a a a a a +=⨯+-⨯++=++, 即2(3)31314f a a a +=++;22()(3)352(3)3516f a f a a f a a +=-++=-+, 即2()(3)3516f a f a a +=-+.5.解:(1)当3x =时,325(3)14363f +==-≠-, 即点(3,14)不在()f x 的图象上;(2)当4x =时,42(4)346f +==--,即当4x =时,求()f x 的值为3-; (3)2()26x f x x +==-,得22(6)x x +=-, 即14x =.6.解:由(1)0,(3)0f f ==,得1,3是方程20x bx c ++=的两个实数根, 即13,13b c +=-⨯=,得4,3b c =-=,即2()43f x x x =-+,得2(1)(1)4(1)38f -=--⨯-+=, 即(1)f -的值为8.7.图象如下:8.解:由矩形的面积为10,即10xy =,得10(0)y x x=>,10(0)x y y =>,由对角线为d,即d =(0)d x =>, 由周长为l ,即22l x y =+,得202(0)l x x x=+>, 另外2()l x y =+,而22210,xy d x y ==+,得0)l d ===>,即(0)l d =>.9.解:依题意,有2()2d x vt π=,即24vx t dπ=, 显然0x h ≤≤,即240vt h d π≤≤,得204h d t v π≤≤, 得函数的定义域为2[0,]4h d vπ和值域为[0,]h . 10.解:从A 到B 的映射共有8个.分别是()0()0()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()1()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()0()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()1()0f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()1()0()1f a f b f c =⎧⎪=⎨⎪=⎩.B组1.解:(1)函数()r f p =的定义域是[5,0][2,6)-;(2)函数()r f p =的值域是[0,)+∞;(3)当5r >,或02r ≤<时,只有唯一的p 值与之对应. 2.解:图象如下,(1)点(,0)x 和点(5,)y 不能在图象上;(2)省略.3.解:3, 2.522,211,10()[]0,011,122,233,3x x x f x x x x x x --<<-⎧⎪--≤<-⎪⎪--≤<⎪==≤<⎨⎪≤<⎪≤<⎪⎪=⎩图象如下4.解:(1)驾驶小船的路程为222x +,步行的路程为12x -,得2221235x xt +-=+,(012)x ≤≤,即125xt -=,(012)x ≤≤.(2)当4x =时,12483()355t h -=+=≈.第一章 集合与函数概念1.3函数的基本性质1.3.1单调性与最大(小)值练习(第32页)1.答:在一定的范围内,生产效率随着工人数量的增加而提高,当工人数量达到某个数量时,生产效率达到最大值,而超过这个数量时,生产效率随着工人数量的增加而降低.由此可见,并非是工人越多,生产效率就越高.2.解:图象如下[8,12]是递增区间,[12,13]是递减区间,[13,18]是递增区间,[18,20]是递减区间. 3.解:该函数在[1,0]-上是减函数,在[0,2]上是增函数,在[2,4]上是减函数,在[4,5]上是增函数. 4.证明:设12,x x R ∈,且12x x <,因为121221()()2()2()0f x f x x x x x -=--=->, 即12()()f x f x >,所以函数()21f x x =-+在R 上是减函数. 5.最小值.1.3.2单调性与最大(小)值练习(第36页)1.解:(1)对于函数42()23f x x x =+,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有4242()2()3()23()f x x x x x f x -=-+-=+=, 所以函数42()23f x x x =+为偶函数;(2)对于函数3()2f x x x =-,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有33()()2()(2)()f x x x x x f x -=---=--=-, 所以函数3()2f x x x =-为奇函数;(3)对于函数21()x f x x+=,其定义域为(,0)(0,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有22()11()()x x f x f x x x -++-==-=--, 所以函数21()x f x x+=为奇函数;(4)对于函数2()1f x x =+,其定义域为(,)-∞+∞,因为对定义域内每一个x 都有22()()11()f x x x f x -=-+=+=, 所以函数2()1f x x =+为偶函数.2.解:()f x 是偶函数,其图象是关于y 轴对称的; ()g x 是奇函数,其图象是关于原点对称的.习题1.3A 组1.解:(1)函数在5(,)2-∞上递减;函数在5[,)2+∞上递增; (2)函数在(,0)-∞上递增;函数在[0,)+∞上递减.2.证明:(1)设120x x <<,而2212121212()()()()f x f x x x x x x x -=-=+-,由12120,0x x x x +<-<,得12()()0f x f x ->,即12()()f x f x >,所以函数2()1f x x =+在(,0)-∞上是减函数;(2)设120x x <<,而1212211211()()x x f x f x x x x x --=-=, 由12120,0x x x x >-<,得12()()0f x f x -<,即12()()f x f x <,所以函数1()1f x x=-在(,0)-∞上是增函数. 3.解:当0m >时,一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是增函数; 当0m <时,一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是减函数, 令()f x mx b =+,设12x x <, 而1212()()()f x f x m x x -=-,当0m >时,12()0m x x -<,即12()()f x f x <, 得一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是增函数;当0m <时,12()0m x x ->,即12()()f x f x >,得一次函数y mx b =+在(,)-∞+∞上是减函数. 4.解:自服药那一刻起,心率关于时间的一个可能的图象为5.解:对于函数21622100050x y x =-+-, 当162405012()50x =-=⨯-时,max 307050y =(元), 即每辆车的月租金为4050元时,租赁公司最大月收益为307050元. 6.解:当0x <时,0x ->,而当0x ≥时,()(1)f x x x =+,即()(1)f x x x -=--,而由已知函数是奇函数,得()()f x f x -=-,得()(1)f x x x -=--,即()(1)f x x x =-, 所以函数的解析式为(1),0()(1),0x x x f x x x x +≥⎧=⎨-<⎩.B 组1.解:(1)二次函数2()2f x x x =-的对称轴为1x =,则函数()f x 的单调区间为(,1),[1,)-∞+∞,且函数()f x 在(,1)-∞上为减函数,在[1,)+∞上为增函数, 函数()g x 的单调区间为[2,4], 且函数()g x 在[2,4]上为增函数; (2)当1x =时,min ()1f x =-, 因为函数()g x 在[2,4]上为增函数,所以2min ()(2)2220g x g ==-⨯=.2.解:由矩形的宽为x m ,得矩形的长为3032xm -,设矩形的面积为S , 则23033(10)22x x x S x --==-, 当5x =时,2max 37.5S m =,即宽5x =m 才能使建造的每间熊猫居室面积最大,且每间熊猫居室的最大面积是237.5m . 3.判断()f x 在(,0)-∞上是增函数,证明如下: 设120x x <<,则120x x ->->,因为函数()f x 在(0,)+∞上是减函数,得12()()f x f x -<-, 又因为函数()f x 是偶函数,得12()()f x f x <, 所以()f x 在(,0)-∞上是增函数.复习参考题A 组1.解:(1)方程29x =的解为123,3x x =-=,即集合{3,3}A =-; (2)12x ≤≤,且x N ∈,则1,2x =,即集合{1,2}B =;(3)方程2320x x -+=的解为121,2x x ==,即集合{1,2}C =. 2.解:(1)由PA PB =,得点P 到线段AB 的两个端点的距离相等, 即{|}P PA PB =表示的点组成线段AB 的垂直平分线;(2){|3}P PO cm =表示的点组成以定点O 为圆心,半径为3cm 的圆. 3.解:集合{|}P PA PB =表示的点组成线段AB 的垂直平分线, 集合{|}P PA PC =表示的点组成线段AC 的垂直平分线,得{|}{|}P PA PB P PA PC ==的点是线段AB 的垂直平分线与线段AC 的 垂直平分线的交点,即ABC ∆的外心.4.解:显然集合{1,1}A =-,对于集合{|1}B x ax ==, 当0a =时,集合B =∅,满足B A ⊆,即0a =; 当0a ≠时,集合1{}B a =,而B A ⊆,则11a =-,或11a=, 得1a =-,或1a =, 综上得:实数a 的值为1,0-,或1.5.解:集合20(,)|{(0,0)}30x y A B x y x y ⎧-=⎫⎧==⎨⎨⎬+=⎩⎩⎭,即{(0,0)}A B =;集合20(,)|23x y AC x y x y ⎧-=⎫⎧==∅⎨⎨⎬-=⎩⎩⎭,即A C =∅;集合3039(,)|{(,)}2355x y B C x y x y ⎧+=⎫⎧==-⎨⎨⎬-=⎩⎩⎭; 则39()(){(0,0),(,)}55AB BC =-.6.解:(1)要使原式有意义,则2050x x -≥⎧⎨+≥⎩,即2x ≥,得函数的定义域为[2,)+∞; (2)要使原式有意义,则40||50x x -≥⎧⎨-≠⎩,即4x ≥,且5x ≠,得函数的定义域为[4,5)(5,)+∞.7.解:(1)因为1()1xf x x -=+, 所以1()1a f a a -=+,得12()1111a f a a a -+=+=++, 即2()11f a a +=+;(2)因为1()1xf x x-=+,所以1(1)(1)112a af a a a -++==-+++, 即(1)2af a a +=-+.8.证明:(1)因为221()1x f x x +=-,所以22221()1()()1()1x x f x f x x x +-+-===---, 即()()f x f x -=;(2)因为221()1x f x x+=-, 所以222211()11()()111()x x f f x x x x++===---,即1()()f f x x=-.9.解:该二次函数的对称轴为8kx =,函数2()48f x x kx =--在[5,20]上具有单调性,则208k ≥,或58k≤,得160k ≥,或40k ≤, 即实数k 的取值范围为160k ≥,或40k ≤.10.解:(1)令2()f x x -=,而22()()()f x x x f x ---=-==,即函数2y x -=是偶函数;(2)函数2y x -=的图象关于y 轴对称; (3)函数2y x -=在(0,)+∞上是减函数; (4)函数2y x -=在(,0)-∞上是增函数.B 组1.解:设同时参加田径和球类比赛的有x 人,则158143328x ++---=,得3x =,只参加游泳一项比赛的有15339--=(人),即同时参加田径和球类比赛的有3人,只参加游泳一项比赛的有9人. 2.解:因为集合A ≠∅,且20x ≥,所以0a ≥. 3.解:由(){1,3}UA B =,得{2,4,5,6,7,8,9}A B =,集合AB 里除去()U A B ,得集合B ,所以集合{5,6,7,8,9}B =.4.解:当0x ≥时,()(4)f x x x =+,得(1)1(14)5f =⨯+=; 当0x <时,()(4)f x x x =-,得(3)3(34)21f -=-⨯--=; (1)(5),1(1)(1)(3),1a a a f a a a a ++≥-⎧+=⎨+-<-⎩.5.证明:(1)因为()f x ax b =+,得121212()()222x x x x af a b x x b ++=+=++, 121212()()()222f x f x ax b ax b ax x b ++++==++,所以1212()()()22x x f x f x f ++=; (2)因为2()g x x ax b =++,得22121212121()(2)()242x x x x g x x x x a b ++=++++, 22121122()()1[()()]22g x g x x ax b x ax b +=+++++2212121()()22x x x x a b +=+++, 因为2222212121212111(2)()()0424x x x x x x x x ++-+=--≤,即222212121211(2)()42x x x x x x ++≤+, 所以1212()()()22x x g x g x g ++≤. 6.解:(1)函数()f x 在[,]b a --上也是减函数,证明如下:设12b x x a -<<<-,则21a x x b <-<-<,因为函数()f x 在[,]a b 上是减函数,则21()()f x f x ->-,又因为函数()f x 是奇函数,则21()()f x f x ->-,即12()()f x f x >, 所以函数()f x 在[,]b a --上也是减函数;(2)函数()g x 在[,]b a --上是减函数,证明如下: 设12b x x a -<<<-,则21a x x b <-<-<,因为函数()g x 在[,]a b 上是增函数,则21()()g x g x -<-, 又因为函数()g x 是偶函数,则21()()g x g x <,即12()()g x g x >, 所以函数()g x 在[,]b a --上是减函数.7.解:设某人的全月工资、薪金所得为x 元,应纳此项税款为y 元,则0,02000(2000)5%,2000250025(2500)10%,25004000175(4000)15%,40005000x x x y x x x x ≤≤⎧⎪-⨯<≤⎪=⎨+-⨯<≤⎪⎪+-⨯<≤⎩由该人一月份应交纳此项税款为26.78元,得25004000x <≤, 25(2500)10%26.78x +-⨯=,得2517.8x =, 所以该人当月的工资、薪金所得是2517.8元.新课程标准数学必修1第二章课后习题解答第二章 基本初等函数(I ) 2.1指数函数 练习(P54)1. a 21=a ,a 43=43a ,a53-=531a,a32-=321a.2. (1)32x =x 32, (2)43)(b a +=(a +b )43, (3)32n)-(m =(m -n )32,(4)4n)-(m =(m -n )2,(5)56q p =p 3q 25,(6)mm 3=m213-=m 25.3. (1)(4936)23=[(76)2]23=(76)3=343216;(2)23×35.1×612=2×321×(23)31×(3×22)61=231311--×3613121++=2×3=6;(3)a 21a 41a 81-=a814121-+=a 85; (4)2x 31-(21x 31-2x 32-)=x 3131+--4x 3221--=1-4x -1=1x4-.练习(P58)1.如图图2-1-2-142.(1)要使函数有意义,需x -2≥0,即x ≥2,所以函数y =32-x 的定义域为{x |x ≥2};(2)要使函数有意义,需x ≠0,即函数y =(21)x 1的定义域是{x ∣x ≠0}.3.y =2x (x ∣N *)习题2.1 A 组(P59)1.(1)100;(2)-0.1;(3)4-π;(4)x -y .2解:(1)623ba ab=212162122123)(⨯⨯⨯b a a b =23232121--⨯b a =a 0b 0=1. (2)a aa2121=212121a a a⨯=2121a a ⨯=a 21.(3)415643)(mm m m m •••=4165413121mm m m m ••=4165413121+++mm=m 0=1.点评:遇到多重根号的式子,可以由里向外依次去掉根号,也可根据幂的运算性质来进行. 3.解:对于(1),可先按底数5,再按键,再按12,最后按,即可求得它的值.答案:1.710 0; 对于(2),先按底数8.31,再按键,再按12,最后按即可. 答案:2.881 0; 对于(3)这种无理指数幂,先按底数3,再按键,再按键,再按2,最后按即可.答案:4.728 8;对于(4)这种无理指数幂,可先按底数2,其次按键,再按π键,最后按即可.答案:8.825 0.4.解:(1)a 31a 43a127=a 1274331++=a 35; (2)a 32a 43÷a 65=a654332-+=a 127;(3)(x 31y43-)12=12431231⨯-⨯yx =x 4y -9;(4)4a 32b 31-÷(32-a 31-b 31-)=(32-×4)31313132+-+b a =-6ab 0=-6a ;(5))2516(462rt s -23-=)23(4)23(2)23(6)23(2)23(452-⨯-⨯-⨯--⨯-⨯rts=6393652----rt s =36964125s r r ; (6)(-2x 41y31-)(3x21-y 32)(-4x 41y 32)=[-2×3×(-4)]x 323231412141++-+-yx=24y ;(7)(2x 21+3y41-)(2x 21-3y41-)=(2x 21)2-(3y 41-)2=4x -9y 21-;(8)4x 41 (-3x 41y31-)÷(-6x21-y32-)=3231214141643+-++-⨯-y x =2xy 31. 点评:进行有理数指数幂的运算时,要严格按法则和运算顺序,同时注意运算结果的形式,但结果不能既有分数指数又有根式,也不能既有分母又有负指数.5.(1)要使函数有意义,需3-x ∣R ,即x ∣R ,所以函数y =23-x 的定义域为R . (2)要使函数有意义,需2x +1∣R ,即x ∣R ,所以函数y =32x +1的定义域为R . (3)要使函数有意义,需5x ∣R,即x ∣R,所以函数y =(21)5x的定义域为R . (4)要使函数有意义,需x ≠0,所以函数y =0.7x1的定义域为{x |x ≠0}.点评:求函数的定义域一是分式的分母不为零,二是偶次根号的被开方数大于零,0的0次幂没有意义.6.解:设经过x 年的产量为y ,一年内的产量是a (1+100p ),两年内产量是a (1+100p )2,…,x 年内的产量是a (1+100p )x ,则y =a (1+100p )x(x ∣N *,x ≤m ). 点评:根据实际问题,归纳是关键,注意x 的取值范围.7.(1)30.8与30.7的底数都是3,它们可以看成函数y =3x ,当x =0.8和0.7时的函数值;因为3>1,所以函数y =3x 在R 上是增函数.而0.7<0.8,所以30.7<30.8.(2)0.75-0.1与0.750.1的底数都是0.75,它们可以看成函数y =0.75x ,当x =-0.1和0.1时的函数值; 因为1>0.75,所以函数y =0.75x 在R 上是减函数.而-0.1<0.1,所以0.750.1<0.75-0.1.(3)1.012.7与1.013.5的底数都是1.01,它们可以看成函数y =1.01x ,当x =2.7和3.5时的函数值; 因为1.01>1,所以函数y =1.01x 在R 上是增函数.而2.7<3.5,所以1.012.7<1.013.5. (4)0.993.3与0.994.5的底数都是0.99,它们可以看成函数y =0.99x ,当x =3.3和4.5时的函数值; 因为0.99<1,所以函数y =0.99x 在R 上是减函数.而3.3<4.5,所以0.994.5<0.993.3.8.(1)2m ,2n 可以看成函数y =2x ,当x =m 和n 时的函数值;因为2>1,所以函数y =2x 在R 上是增函数.因为2m <2n ,所以m <n .(2)0.2m ,0.2n 可以看成函数y =0.2x ,当x =m 和n 时的函数值;因为0.2<1, 所以函数y =0.2x 在R 上是减函数.因为0.2m <0.2n ,所以m >n . (3)a m ,a n 可以看成函数y =a x ,当x =m 和n 时的函数值;因为0<a <1, 所以函数y =a x 在R 上是减函数.因为a m <a n ,所以m >n . (4)a m ,a n 可以看成函数y =a x ,当x =m 和n 时的函数值;因为a >1, 所以函数y =a x 在R 上是增函数.因为a m >a n ,所以m >n . 点评:利用指数函数的单调性是解题的关键.9.(1)死亡生物组织内碳14的剩余量P 与时间t 的函数解析式为P=(21)57301.当时间经过九个“半衰期”后,死亡生物组织内的碳14的含量为P=(21)573057309⨯=(21)9≈0.002. 答:当时间经过九个“半衰期”后,死亡生物组织内的碳14的含量约为死亡前含量的2‰, 因此,还能用一般的放射性探测器测到碳14的存在.(2)设大约经过t 万年后,用一般的放射性探测器测不到碳14,那么(21)537010000t <0.001,解得t >5.7.答:大约经过6万年后,用一般的放射性探测器是测不到碳14的. B 组1. 当0<a <1时,a 2x -7>a 4x -12⇒x -7<4x -1⇒x >-3;当a >1时,a 2x -7>a 4x -1⇒2x -7>4x -1⇒x <-3. 综上,当0<a <1时,不等式的解集是{x |x >-3};当a >1时,不等式的解集是{x |x <-3}.2.分析:像这种条件求值,一般考虑整体的思想,同时观察指数的特点,要注重完全平方公式的运用. 解:(1)设y =x 21+x21-,那么y 2=(x 21+x21-)2=x +x -1+2.由于x +x -1=3,所以y =5.(2)设y =x 2+x -2,那么y =(x +x -1)2-2.由于x +x -1=3,所以y =7.(3)设y =x 2-x -2,那么y =(x +x -1)(x -x -1),而(x -x -1)2=x 2-2+x -2=5,所以y =±35.点评:整体代入和平方差,完全平方公式的灵活运用是解题的突破口. 3.解:已知本金为a 元.1期后的本利和为y 1=a +a ×r =a (1+r ),2期后的本利和为y 2=a (1+r )+a (1+r )×r =a (1+r )2, 3期后的本利和为y 3=a (1+r )3, …x 期后的本利和为y =a (1+r )x .将a =1 000,r =0.022 5,x =5代入上式得y =a (1+r )x =1 000×(1+0.022 5)5=1 000×1.02255≈1118. 答:本利和y 随存期x 变化的函数关系式为y =a (1+r )x ,5期后的本利和约为1 118元. 4.解:(1)因为y 1=y 2,所以a 3x +1=a -2x .所以3x +1=-2x .所以x =51-. (2)因为y 1>y 2,所以a 3x +1>a -2x . 所以当a >1时,3x +1>-2x .所以x >51-.当0<a <1时,3x +1<-2x .所以x <51-. 2.2对数函数 练习(P64)1.(1)2log 83=; (2)2log 325=; (3)21log 12=-; (4)2711log 33=-2.(1)239=; (2)35125=; (3)2124-=; (4)41381-=3.(1)设5log 25x =,则25255x ==,所以2x =; (2)设21log 16x =,则412216x -==,所以4x =-; (3)设lg1000x =,则310100010x ==,所以3x =; (4)设lg 0.001x =,则3100.00110x -==,所以3x =-;4.(1)1; (2)0; (3)2; (4)2; (5)3; (6)5.练习(P68)1.(1)lg()lg lg lg xyz x y z =++;(2)222lg lg()lg lg lg lg lg 2lg lg xy xy z x y z x y z z =-=++=++; (3)33311lg()lg lg lg lg 3lg lg 22xy z x y z x y z z=-=+-=+-; (4)2211lg()lg (lg lg )lg 2lg lg 22x x y z x y z x y z ==-+=--. 2.(1)223433333log (279)log 27log 9log 3log 3347⨯=+=+=+=;(2)22lg1002lg1002lg104lg104====; (3)5lg 0.00001lg105lg105-==-=-; (4)11ln 22e e ==3. (1)22226log 6log 3log log 213-===; (2)lg5lg 2lg101+==; (3)555511log 3log log (3)log 1033+=⨯==;(4)13333351log 5log 15log log log 31153--====-. 4.(1)1; (2)1; (3)54练习(P73)1.函数3log y x =及13log y x =的图象如右图所示.相同点:图象都在y 轴的右侧,都过点(1,0)不同点:3log y x =的图象是上升的,13log y x =的图象是下降的关系:3log y x =和13log y x =的图象是关于x 轴对称的.2. (1)(,1)-∞; (2)(0,1)(1,)+∞; (3)1(,)3-∞; (4)[1,)+∞3. (1)1010log 6log 8< (2)0.50.5log 6log 4< (3)2233log 0.5log 0.6> (4) 1.5 1.5log 1.6log 1.4>习题2.2 A 组(P74) 1. (1)3log 1x =; (2)41log 6x =; (3)4log 2x =; (4)2log 0.5x = (5) lg 25x = (6)5log 6x =2. (1)527x = (2) 87x = (3) 43x = (4)173x=(5) 100.3x = (6) xe =3. (1)0; (2) 2; (3) 2-; (4)2; (5) 14-; (6) 2. 4. (1)lg 6lg 2lg3a b =+=+; (2) 3lg 42lg 22log 4lg3lg3ab===; (3) 2lg122lg 2lg3lg3log 1222lg 2lg 2lg 2b a +===+=+; (4)3lg lg3lg 22b a =-=-5. (1)x ab =; (2) mx n=; (3) 3n x m =; (4)x c =.6. 设x 年后我国的GDP 在1999年的GDP 的基础上翻两番,则(10.073)4x+=解得 1.073log 420x =≈. 答:设20年后我国的GDP 在1999年的GDP 的基础上翻两番.7. (1)(0,)+∞; (2) 3(,1]4. 8. (1)m n <; (2) m n <; (3) m n >; (4)m n >.9. 若火箭的最大速度12000v =,那么62000ln 112000ln(1)61402M M M M e mm m m ⎛⎫+=⇒+=⇒+=⇒≈ ⎪⎝⎭答:当燃料质量约为火箭质量的402倍时,火箭的最大速度可达12km/s. 10. (1)当底数全大于1时,在1x =的右侧,底数越大的图象越在下方.所以,①对应函数lg y x =,②对应函数5log y x =,③对应函数2log y x =. (2)略. (3)与原函数关于x 轴对称.11. (1)235lg 25lg 4lg92lg52lg 22lg3log 25log 4log 98lg 2lg3lg5lg 2lg3lg5⋅⋅=⨯⨯=⨯⨯= (2)lg lg lg log log log 1lg lg lg a b c b c a b c a a b c⋅⋅=⨯⨯= 12. (1)令2700O =,则312700log 2100v =,解得 1.5v =. 答:鲑鱼的游速为1.5米/秒. (2)令0v =,则31log 02100O=,解得100O =. 答:一条鱼静止时的耗氧量为100个单位.B 组1. 由3log 41x =得:143,43xx-==,于是11044333x x -+=+= 2. ①当1a >时,3log 14a<恒成立; ②当01a <<时,由3log 1log 4a a a <=,得34a <,所以304a <<.综上所述:实数a 的取值范围是3{04a a <<或1}a >3. (1)当1I = W/m 2时,112110lg 12010L -==;(2)当1210I -= W/m 2时,121121010lg 010L --==答:常人听觉的声强级范围为0120dB .4. (1)由10x +>,10x ->得11x -<<,∴函数()()f x g x +的定义域为(1,1)- (2)根据(1)知:函数()()f x g x +的定义域为(1,1)-∴ 函数()()f x g x +的定义域关于原点对称又∵ ()()log (1)log (1)()()a a f x g x x x f x g x -+-=-++=+ ∴()()f x g x +是(1,1)-上的偶函数.5. (1)2log y x =,0.3log y x =; (2)3xy =,0.1x y =.习题2.3 A 组(P79) 1.函数y =21x 是幂函数. 2.解析:设幂函数的解析式为f (x )=x α,因为点(2,2)在图象上,所以2=2α.所以α=21,即幂函数的解析式为f (x )=x 21,x ≥0.3.(1)因为流量速率v 与管道半径r 的四次方成正比,所以v =k ·r 4; (2)把r =3,v =400代入v =k ·r 4中,得k =43400=81400,即v =81400r 4;(3)把r =5代入v =81400r 4,得v =81400×54≈3 086(cm 3/s ), 即r =5 cm 时,该气体的流量速率为3 086 cm 3/s .第二章 复习参考题A 组(P82)1.(1)11; (2)87; (3)10001; (4)259. 2.(1)原式=))(()()(212121212212122121b a b a b a b a -+++-=b a b b a a b b a a -++++-2121212122=ba b a -+)(2;(2)原式=))(()(1121----+-a a a a a a =aa a a 11+-=1122+-a a . 3.(1)因为lg 2=a ,lg 3=b ,log 125=12lg 5lg =32lg 210lg2•=3lg 2lg 22lg 1+-,所以log 125=ba a +-21. (2)因为2log 3a =,3log 7b =37147log 27log 56log 27⨯=⨯=2log 112log 377++=7log 2log 11)7log 2(log 33333÷++÷=b ab a ÷++÷111)1(3=13++ab ab . 4.(1)(-∞,21)∪(21,+∞);(2)[0,+∞).5.(32,1)∪(1,+∞);(2)(-∞,2);(3)(-∞,1)∪(1,+∞).6.(1)因为log 67>log 66=1,所以log 67>1.又因为log 76<log 77=1,所以log 76<1.所以log 67>log 76. (2)因为log 3π>log 33=1,所以log 3π>1.又因为log 20.8<0,所以log 3π>log 20.8.7.证明:(1)因为f (x )=3x ,所以f (x )·f (y )=3x ×3y =3x +y .又因为f (x +y )=3x +y ,所以f (x )·f (y )=f (x +y ).(2)因为f (x )=3x ,所以f (x )÷f (y )=3x ÷3y =3x -y . 又因为f (x -y )=3x -y ,所以f (x )÷f (y )=f (x -y ).8.证明:因为f (x )=lgxx+-11,a 、b ∈(-1,1), 所以f (a )+f (b )=lgbba a +-++-11lg 11=lg )1)(1()1)(1(b a b a ++--,f (ab b a ++1)=lg (abb a ab ba +++++-1111)=lg b a ab b a ab +++--+11=lg )1)(1()1)(1(b a b a ++--.所以f (a )+f (b )=f (abba ++1). 9.(1)设保鲜时间y 关于储藏温度x 的函数解析式为y =k ·a x (a >0,且a ≠1).因为点(0,192)、(22,42)在函数图象上,所以022192,42,k a k a ⎧=⋅⎪⎨=⋅⎪⎩解得⎪⎩⎪⎨⎧≈==.93.0327,19222a k 所以y =192×0.93x ,即所求函数解析式为y =192×0.93x . (2)当x =30 ℃时,y ≈22(小时);当x =16 ℃时,y ≈60(小时),即温度在30 ℃和16 ℃的保鲜时间约为22小时和60小时. (3)图象如图:图2-210.解析:设所求幂函数的解析式为f (x )=x α,因为f (x )的图象过点(2,22), 所以22=2α,即221-=2α.所以α=21-.所以f (x )=x 21-(x >0).图略,f (x )为非奇非偶函数;同时它在(0,+∞)上是减函数.B 组1.A2.因为2a =5b =10,所以a =log 210,b =log 510,所以a 1+b 1=10log 12+10log 15=lg 2+lg 5=lg 10=1. 3.(1)f (x )=a 122+-x在x ∈(-∞,+∞)上是增函数. 证明:任取x 1,x 2∈(-∞,+∞),且x 1<x 2.f (x 1)-f (x 2)=a 122+-x -a +1222+x =1222+x -1221+x =)12)(12()22(21221++-x x x x . 因为x 1,x 2∈(-∞,+∞),所以.012.01212>+>+x x 又因为x 1<x 2, 所以2122x x <即2122x x <<0.所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2).所以函数f (x )=a 122+-x在(-∞,+∞)上是增函数. (2)假设存在实数a 使f (x )为奇函数,则f (-x )+f (x )=0,即a 121+--x +a 122+-x =0⇒a =121+-x +121+x =122+x +121+x=1, 即存在实数a =1使f (x )=121+--x 为奇函数.4.证明:(1)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以[g (x )]2-[f (x )]2=[g (x )+f (x )][g (x )-f (x )]=)22)(22(xx x x x x x x e e e e e e e e -----++++ =e x ·e -x =e x -x =e 0=1, 即原式得证.(2)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以f (2x )=222x x e e -+,2f (x )·g (x )=2·2x x e e --·2x x e e -+=222xx e e --.所以f (2x )=2f (x )·g (x ).(3)因为f (x )=2x x e e --,g (x )=2xx e e -+,所以g (2x )=222x x e e -+,[g (x )]2+[f (x )]2=(2x x e e -+)2+(2x x e e --)2=4222222x x x x e e e e --+-+++=222xx e e -+.所以g (2x )=[f (x )]2+[g (x )]2.5.由题意可知,θ1=62,θ0=15,当t =1时,θ=52,于是52=15+(62-15)e -k ,解得k ≈0.24,那么θ=15+47e -0.24t . 所以,当θ=42时,t ≈2.3;当θ=32时,t ≈4.2.答:开始冷却2.3和4.2小时后,物体的温度分别为42 ℃和32 ℃.物体不会冷却到12 ℃. 6.(1)由P=P 0e -k t 可知,当t =0时,P=P 0;当t =5时,P=(1-10%)P 0.于是有(1-10%)P 0=P 0e -5k ,解得k =51-ln 0.9,那么P=P 0e t )9.0ln 51(.所以,当t =10时,P=P 0e 9.01051n I ⨯⨯=P 0e ln 0.81=81%P 0.答:10小时后还剩81%的污染物. (2)当P=50%P 0时,有50%P 0=P 0et )9.0ln 51(,解得t =9.0ln 515.0ln ≈33.答:污染减少50%需要花大约33h .(3)其图象大致如下:图2-3新课程标准数学必修1第三章课后习题解答第三章函数的应用3.1函数与方程练习(P88)1.(1)令f(x)=-x2+3x+5,作出函数f(x)的图象(图3-1-2-7(1)),它与x轴有两个交点,所以方程-x2+3x+5=0有两个不相等的实数根.(2)2x(x-2)=-3可化为2x2-4x+3=0,令f(x)=2x2-4x+3,作出函数f(x)的图象(图3-1-2-7(2)),它与x轴没有交点,所以方程2x(x-2)=-3无实数根.(3)x2=4x-4可化为x2-4x+4=0,令f(x)=x2-4x+4,作出函数f(x)的图象(图3-1-2-7(3)),它与x轴只有一个交点(相切),所以方程x2=4x-4有两个相等的实数根.(4)5x2+2x=3x2+5可化为2x2+2x-5=0,令f(x)=2x2+2x-5,作出函数f(x)的图象(图3-1-2-7(4)),它与x轴有两个交点,所以方程5x2+2x=3x2+5有两个不相等的实数根.图3-1-2-72.(1)作出函数图象(图3-1-2-8(1)),因为f(1)=1>0,f(1.5)=-2.875<0,所以f(x)=-x3-3x+5在区间(1,1.5)上有一个零点.又因为f(x)是(-∞,+∞)上的减函数,所以f(x)=-x3-3x+5在区间(1,1.5)上有且只有一个零点.(2)作出函数图象(图3-1-2-8(2)),因为f(3)<0,f(4)>0,所以f(x)=2x·ln(x-2)-3在区间(3,4)上有一个零点.又因为f(x)=2x·ln(x-2)-3在(2,+∞)上是增函数,所以f(x)在(3,4)上有且仅有一个零点.(3)作出函数图象(图3-1-2-8(3)),因为f(0)<0,f(1)>0,所以f(x)=e x-1+4x-4在区间(0,1)上有一个零点.又因为f(x)=e x-1+4x-4在(-∞,+∞)上是增函数,所以f(x)在(0,1)上有且仅有一个零点.(4)作出函数图象(图3-1-2-8(4)),因为f(-4)<0,f(-3)>0,f(-2)<0,f(2)<0,f(3)>0,所以f(x)=3(x+2)(x-3)(x+4)+x在(-4,-3),(-3,-2),(2,3)上各有一个零点.图3-1-2-8练习(P91)1.由题设可知f(0)=-1.4<0,f(1)=1.6>0,于是f(0)·f(1)<0,所以函数f(x)在区间(0,1)内有一个零点x0.下面用二分法求函数f(x)=x3+1.1x2+0.9x-1.4在区间(0,1)内的零点.取区间(0,1)的中点x1=0.5,用计算器可算得f(0.5)=-0.55.因为f(0.5)·f(1)<0,所以x0∈(0.5,1).再取区间(0.5,1)的中点x2=0.75,用计算器可算得f(0.75)≈0.32.因为f(0.5)·f(0.75)<0,所以x0∈(0.5,0.75).同理,可得x0∈(0.625,0.75),x0∈(0.625,0.687 5),x0∈(0.656 25,0.687 5).由于|0.687 5-0.656 25|=0.031 25<0.1,所以原方程的近似解可取为0.656 25.2.原方程可化为x+lgx-3=0,令f(x)=x+lgx-3,用计算器可算得f(2)≈-0.70,f(3)≈0.48.于是f(2)·f(3)<0,所以这个方程在区间(2,3)内有一个解x0.下面用二分法求方程x=3-lgx在区间(2,3)的近似解.取区间(2,3)的中点x1=2.5,用计算器可算得f(2.5)≈-0.10.因为f(2.5)·f(3)<0,所以x0∈(2.5,3).再取区间(2.5,3)的中点x2=2.75,用计算器可算得f(2.75)≈0.19.因为f(2.5)·f(2.75)<0,所以x0∈(2.5,2.75).同理,可得x0∈(2.5,2.625),x0∈(2.562 5,2.625),x0∈(2.562 5,2.593 75),x0∈(2.578 125,2.593 75),x0∈(2.585 937 5,2.59 375).由于|2.585 937 5-2.593 75|=0.007 812 5<0.01,。
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1.3.1 单调性与最大(小)值
时间:45分钟 分值:100分
一、选择题(每小题6分,共计36分)
1.若函数y =(2k +1)x +b 在R 上是减函数,则( )
A .k >12
B .k <12
C .k >-12
D .k <-12
解析:由已知,得2k +1<0,解得k <-12.
答案:D
2.函数y =x 2-6x +10在区间(2,4)上( )
A .递减
B .递增
C .先递减再递增
D .先递增再递减
解析:二次函数的对称轴为x =3,故函数在(2,3]上单调减,在[3,4)上单调增. 答案:C
3.函数f (x )在(a ,b )和(c ,d )都是增函数,若x 1∈(a ,b ),x 2∈(c ,d ),且x 1<x 2,那么(
) A .f (x 1)<f (x 2) B .f (x 1)>f (x 2)
C .f (x 1)=f (x 2)
D .无法确定
解析:因为无法确定区间的位置关系.
答案:D
4.已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,若a ∈R ,则( )
A .f (a )>f (2a )
B .f (a 2)<f (a )
C .f (a +3)>f (a -2)
D .f (6)>f (a )
解析:因为函数f (x )是增函数,且a +3>a -2,所以
f (a +3)>f (a -2).
答案:C
5.若函数f (x )=4x 2-kx -8在[5,8]上是单调函数,则k 的取值范围是( )
A .(-∞,40)
B .[40,64]
C .(-∞,40]∪[64,+∞)
D .[64,+∞)
解析:对称轴x =k 8,则k 8≤5或k 8≥8,解得k ≤40或k ≥64.
答案:C 6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
a -3x +5,x ≤1,2a x
,x >1是(-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是( )
A .(0,3)
B .(0,3]
C .(0,2)
D .(0,2] 解析:由题意可知⎩⎨⎧ a -3<0,
a >0,
a -3+5≥2a ,
解得0<a ≤2.
答案:D 二、填空题(每小题8分,共计24分)
7.函数y =x 2+x +1(x ∈R )的递减区间是________.
解析:y =x 2+x +1=(x +12)2+34
.其对称轴为x = -12
,在对称轴左侧单调递减, ∴x ≤-12
时单调递减. 答案:(-∞,-12
] 8.函数f (x )=⎩⎨⎧ x 2+1 x ≥0-x 2+1 x <0的单调递增区间是________.
解析:作出函数f (x )的图象(如图1).
由图象可知f (x )的增区间为(-∞,+∞).
图1
答案:(-∞,+∞)
9.若函数f (x )=2x 2-mx +3在(-∞,
-2]上为减函数,在[-2,+∞)上为增函数,则f (1)=________.
解析:f (x )的图象的对称轴为x =m 4
=-2, ∴m =-8.
∴f (x )=2x 2+8x +3.
∴f (1)=2+8+3=13.
答案:13
三、解答题(共计40分)
10.(10分)已知f (x )=x 3+x (x ∈R ),
判断f (x )在(-∞,+∞)上的单调性,并证明.
解:f (x )在(-∞,+∞)上是增函数.证明如下:
设x 1<x 2,即x 1-x 2<0.
∴f (x 1)-f (x 2)=(x 31+x 1)-(x 32+x 2)
=(x 31-x 32)+(x 1-x 2
) =(x 1-x 2)(x 21+x 1x 2+x 22+1)
=(x 1-x 2)[(x 1+x 22)2+34
x 22+1]<0. ∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2).
因此f (x )=x 3+x 在R 上是增函数.
11.(15分)讨论函数y =x 2-2(2a +1)x +3在[-2,2]上的单调性.
解:二次函数y =x 2-2(2a +1)x +3=[x -(2a +1)]2-(2a +1)2+3.
由二次函数的图象的对称轴为直线x =2a +1.则
①若2a +1≤-2,即当a ≤-32
时,函数在[-2,2]上是增函数. ②若-2≤2a +1≤2,即当-32≤a ≤12
时,函数在 [-2,2a +1]上为减函数,在[2a +1,2]上为增函数.
③若2a +1≥2,即当a ≥12
时,函数在[-2,2]上为减函数. [创新应用]
12.(15分)定义在(-1,1)上的函数f (x )满足f (-x )=
-f (x ),且f (1-a )+f (1-2a )<0.若f (x )是(-1,1)上的减函数,求实数a 的取值范围.
解:由f (1-a )+f (1-2a )<0, 得f (1-a )<-f (1-2a ).
∵f (-x )=-f (x ),x ∈(-1,1), ∴f (1-a )<f (2a -1).
又∵f (x )是(-1,1)上的减函数, ∴⎩⎨⎧ -1<1-a <1,
-1<1-2a <1,
1-a >2a -1,解得0<a <23
. 故实数a 的取值范围是(0,23
).。