高中数学-函数的单调性与最值练习

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高中数学-函数的单调性与最值练习

1.(·菏泽一模)给定函数①y =x 1

2;②y =log 12

(x +1);③y =|x -1|;④y =2x +1

,其中在区

间(0,1)上递减的函数序号是( ) A .①② B .②③ C .③④ D .①④

解析:选B.①y =x 1

2在区间(0,1)上递增;②y =log 12

(x +1)在区间(0,1)上递减;③y =|x

-1|=⎩

⎪⎨⎪⎧x -1,x ≥1,1-x ,x <1在区间(0,1)上递减;④y =2x +1

在区间(0,1)上递增.故选B.

2.若函数f (x )=x 2

-2x +m 在[3,+∞)上的最小值为1,则实数m 的值为( ) A .-3 B .-2 C .-1 D .1

解析:选B.因为f (x )=(x -1)2

+m -1在[3,+∞)上为增函数,且f (x )在[3,+∞)上的

最小值为1,所以f (3)=1,即22

+m -1=1,m =-2.

3.(·北京海淀区模拟)下列函数y =f (x )的图像中,满足f ⎝ ⎛⎭

⎪⎫14>f (3)>f (2)的只可能是( )

解析:选D.因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14>f (3)>f (2),所以函数y =f (x )有增有减,排除A ,B.在C 中,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14f (0),即f ⎝ ⎛⎭

⎪⎫14

⎪⎫34,+∞上为增函数,则a 的取值范围为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ B.⎝ ⎛⎦

⎥⎤0,916

C .(0,+∞) D.⎝ ⎛⎭

⎪⎫916,+∞ 解析:选B.由函数y =x +a

x 的图像知,函数y =x +a x

在(0,a )上是减函数,在(a ,+∞)上是增函数,所以有a ≤3

4,故选B.

5.已知函数f (x )=ln x +2x ,若f (x 2

-4)<2,则实数x 的取值范围是( ) A .(-2,2) B .(2, 5 ) C .(-5,-2) D .(-5,-2)∪(2, 5 ) 解析:选D.因为函数f (x )=ln x +2x 在定义域上递增,且f (1)=ln 1+2=2,所以由f (x 2

-4)<2得,f (x 2-4)

-4<1,解得-5

解析:选C.由x 1x 2<0不妨设x 1<0,x 2>0. 因为x 1+x 2<0,所以x 1<-x 2<0.

由f (x )+f (-x )=0知f (x )为奇函数.

又由f (x )在(-∞,0)上递增得,f (x 1)

7.函数y =x -|1-x |的增区间为________. 解析:y =x -|1-x |

=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ≥1,2x -1,x <1.

作出该函数的图像如图所示.

由图像可知,该函数的递增区间是(-∞,1]. 答案:(-∞,1]

8.已知a ,b 为正实数,函数f (x )=ax 3+bx +2x

在[0,1]上的最大值为4,则f (x )在[-1,0]上的最小值为________. 解析:因为a >0,b >0,

所以ax 3,bx 都是R 上的增函数,又2x

在R 上递增,

所以f (x )在R 上递增,故f (x )在[0,1]和[-1,0]上均递增,由题意f (1)=a +b +2=4,即a +b =2,

所以f (x )在[-1,0]上的最小值为f (-1)=-(a +b )+2-1

=-2+12=-32

.

答案:-3

2

9.已知函数f (x )在(0,+∞)上为减函数,则A =f (a 2

-a +1),B =f ⎝ ⎛⎭

⎪⎫34的大小关系为

__________.

解析:因为a 2

-a +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+34≥34

又f (x )在(0,+∞)上为减函数,

所以f (a 2

-a +1)≤f ⎝ ⎛⎭

⎪⎫34,即A ≤B .

答案:A ≤B

10.(·蚌埠模拟)已知函数f (x )=⎩

⎪⎨⎪⎧-x 2

-2x ,x ≥0,x 2-2x ,x <0.若f (3-a 2

)

范围是__________.

解析:根据所给的分段函数,画函数图像如图.

可知函数f (x )在整个定义域上是递减的,由f (3-a 2

)

>2a ,解得-3

11.已知f (x )=

x

x -a

(x ≠a ).

(1)若a =-2,试证明f (x )在(-∞,-2)内递增;

(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)内递减,求a 的取值范围. 解:(1)证明:任设x 1

x 1x 1+2-x 2

x 2+2

=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2)

. 因为(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, 所以f (x 1)

所以f (x )在(-∞,-2)内递增. (2)任设1

f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2

x 2-a

=a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ). 因为a >0,x 2-x 1>0,

所以要使f (x 1)-f (x 2)>0,

只需(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立,所以a ≤1. 综上所述知0

1.(·潍坊模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪

⎧x 2

-2tx +t 2

,x ≤0,x +1x

+t ,x >0,

若f (0)是f (x )的最小值,则t 的取值范围为( )

A .[-1,2]

B .[-1,0]

C .[1,2]

D .[0,2]

解析:选D.法一:(排除法)当t =0时,结论成立,排除C ;当t =-1时,f (0)不是最小值,排除A 、B ,选D.

法二:(直接法)由于当x >0时,f (x )=x +1

x

+t 在x =1时取得最小值为2+t ,由题意知,

当x ≤0时,f (x )=(x -t )2,若t ≥0,此时最小值为f (0)=t 2

故t 2

≤t +2,解得-1≤t ≤2, 此时0≤t ≤2;若t <0,

则f (t )

2.已知函数f (x )=a -1

|x |

.

(1)求证:函数y =f (x )在(0,+∞)上是增函数;

(2)若f (x )<2x 在(1,+∞)上恒成立,求实数a 的取值范围. 解:(1)证明:当x ∈(0,+∞)时,

f (x )=a -1

x

设00,x 2-x 1>0,

f (x 2)-f (x 1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1x 1=1x 1-1x 2

x 2-x 1x 1x 2

>0,

所以f (x )在(0,+∞)上是增函数.

(2)由题意a -1

x

<2x 在(1,+∞)上恒成立,

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