2014函数的单调性及应用+练习题
函数的单调性与奇偶性-练习题-基础

1 函数单调性(一) (一)选择题 1.函数xx f 3)(=在下列区间上不是..减函数的是( ) A .(0,+∞) B .(-∞,0) C .(-∞,0)∪(0,+∞) D .(1,+∞) 2.下列函数中,在区间(1,+∞)上为增函数的是( ) A .y =-3x +1B .x y 2=C .y =x 2-4x +5D .y =|x -1|+23.设函数y =(2a -1)x 在R 上是减函数,则有 A .21≥a B .21≤a C .21>a D .21<a ~4.若函数f (x )在区间[1,3)上是增函数,在区间[3,5]上也是增函数,则函数f (x )在区间[1,5]上( )A .必是增函数B .不一定是增函数C .必是减函数D .是增函数或减函数 (二)填空题5.函数f (x )=2x 2-mx +3在[-2,+∞)上为增函数,在(-∞,-2)上为减函数,则m =______.6.若函数xax f =)(在(1,+∞)上为增函数,则实数a 的取值范围是______. 7.函数f (x )=1-|2-x |的单调递减区间是______,单调递增区间是______. 8.函数f (x )在(0,+∞)上为减函数,那么f (a 2-a +1)与)43(f 的大小关系是______。
*9.若函数f (x )=|x -a |+2在x ∈[0,+∞)上为增函数,则实数a 的取值范围是______. -(三)解答题10.函数f (x ),x ∈(a ,b )∪(b ,c )的图象如图所示,有三个同学对此函数的单调性作出如下的判断:甲说f (x )在定义域上是增函数;乙说f (x )在定义域上不是增函数,但有增区间, 丙说f (x )的增区间有两个,分别为(a ,b )和(b ,c ) 请你判断他们的说法是否正确,并说明理由。
;11.已知函数.21)(-=xx f (1)求f (x )的定义域;(2)证明函数f (x )在(0,+∞)上为减函数.12.已知函数||1)(x x f =. (1)用分段函数的形式写出f (x )的解析式;&(2)画出函数f (x )的图象,并根据图象写出函数f (x )的单调区间及单调性.2 函数单调性(二) (一)选择题1.一次函数f (x )的图象过点A (0,3)和B (4,1),则f (x )的单调性为( )(A .增函数B .减函数C .先减后增D .先增后减 2.已知函数y =f (x )在R 上是增函数,且f (2m +1)>f (3m -4),则m 的取值范围是( ) A .(-∞,5)B .(5,+∞)C .),53(+∞D .)53,(-∞3.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则下列一定是y =f (x )+5的递增区间的是( )A .(3,8)B .(-2,3)C .(-3,-2)D .(0,5) 4.已知函数f (x )在其定义域D 上是单调函数,其值域为M ,则下列说法中 ①若x 0∈D ,则有唯一的f (x 0)∈M ②若f (x 0)∈M ,则有唯一的x 0∈D !③对任意实数a ,至少存在一个x 0∈D ,使得f (x 0)=a ④对任意实数a ,至多存在一个x 0∈D ,使得f (x 0)=a 错误的个数是( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 (二)填空题 5.已知函数f (x )=3x +b 在区间[-1,2]上的函数值恒为正,则b 的取值范围是_____. 6.函数])2,1[(12∈-=x xx y 的值域是______. *7.已知函数f (x )的定义域为R ,且对任意两个不相等的实数x ,y ,都有0)()(<--yx y f x f 成立,则f (x )在R 上的单调性为________(填增函数或减函数或非单调函数). -8.若函数y =ax 和x by -=在区间(0,+∞)上都是减函数,则函数1+=x ab y 在(-∞,+∞)上的单调性是______(填增函数或减函数或非单调函数).9.若函数⎩⎨⎧<-≥+=)1(1)1(1)(2x ax x x x f 在R 上是单调递增函数,则a 的取值范围是______.(三)解答题10.某同学在求函数]4,1[,)(∈+=x x x x f 的值域时,计算出f (1)=2,f (4)=6,就直接得值域为[2,6].他的答案对吗,他这么做的理由是什么11.用max{a ,b }表示实数a ,b 中较大的一个,对于函数f (x )=2x ,xx g 1)(=,记F (x )=max{f (x ),g (x )},试画出函数F (x )的图象,并根据图象写出函数F (x )的单调区间.|*12.已知函数f (x )在其定义域内是单调函数,证明:方程f (x )=0至多有一个实数根.3 函数的奇偶性·(一)选择题1.下列函数中:①y =x 2(x ∈[-1,1]) ; ②y =|x |; ;1)(xx x f +=③ ④y =x 3(x ∈R ) 奇函数的个数是( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个 2.对于定义域为R 的任意奇函数f (x )一定有( ) A .f (x )-f (-x )>0 B .f (x )-f (-x )≤0 C .f (x )·f (-x )<0 D .f (x )·f (-x )≤0¥3.函数⎩⎨⎧<+≥-=)0(1)0(1)(x x x x x fA .是奇函数不是偶函数B .是偶函数不是奇函数C .既不是奇函数也不是偶函数D .既是奇函数又是偶函数 4.下面四个结论中,正确命题的个数是( ) ①偶函数的图象一定与y 轴相交 ②奇函数的图象一定通过原点 ③偶函数的图象关于y 轴对称④既是奇函数,又是偶函数的函数一定是f (x )=0(x ∈R )。
函数单调性的习题及答案

函数的单调性(一)一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是()A.y=2x+1 B.y=3x2+1C.y=2D.y=2x2+x+122)上是)9A10)10二、填空题:13.函数y=(x-1)-2的减区间是___ _.14.函数y=x-2x-1+2的值域为__ ___.15、设()=是R上的减函数,则()3y f x=-的单调递减区间为.y f x16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ .三、解答题:17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx ) = f (x )-f (y )(1)求f (1)的值.1820.,+∞)21m(一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13. (1,+∞), 14. (-∞,3),15.[)3,+∞, ⎦⎤⎝⎛-∞-21,三、解答题:17.解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36(636(==∴-=f f f f f故原不等式为:),36(1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36),又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x xx 18.解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:1.∵x ∵f (x 1)>故f f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a ) (1)当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2) ∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数.(2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=212a a -,满足f (x 1)=f (x 2)=1∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数注: ①判断单调性常规思路为定义法;x 2;32)设2121x x ),x 2-可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27.(2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xax x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a>-3.。
函数单调性和对称函数性质的综合应用题

函数单调性和对称函数性质的综合应用题在解决函数问题时,函数的单调性和对称函数性质是常常遇到的重要概念。
本文将通过一些综合应用题来说明如何利用函数的单调性和对称函数性质来解决问题。
题目一:函数的单调性已知函数 f(x) 在区间 [a, b] 上单调递增,且对任意 x∈[a, b],有f(x) ≤ 5。
求函数在区间 [a, b] 上的最小值。
首先,根据函数 f(x) 的单调性为递增,可以确信函数在区间 [a, b] 上的最小值出现在 a 处。
因此,只需要求出 f(a) 的值即可。
由题意可知f(x) ≤ 5,将 x 替换为 a,得到f(a) ≤ 5。
因此,函数在区间 [a, b] 上的最小值为 5。
题目二:对称函数的性质已知函数 g(x) 是一个关于原点对称的偶函数,且对于任意 x>0,有g(x) ≥ 0。
证明g(x) ≤ 0 对于任意 x<0 成立。
假设存在一个 x<0,使得 g(x) > 0。
由于 g(x) 是一个关于原点对称的偶函数,可以确定存在一个 x>0,使得 g(x) = g(-x) > 0。
这与对于任意 x>0,有g(x) ≥ 0 相矛盾。
因此,假设不成立,即对于任意 x<0,有g(x) ≤ 0。
题目三:函数单调性和对称函数性质的综合应用已知函数 h(x) 是一个关于 y 轴对称的奇函数,且在区间 (-∞, 2] 上单调递增。
证明函数 h(x) 在区间[2, +∞) 上单调递减。
首先,由函数 h(x) 是一个奇函数可知,对于任意 x>0,有 h(-x) = -h(x)。
因此,在区间[2, +∞) 上,h(x) 的单调性与 h(-x) 的单调性是一样的。
其次,已知在区间 (-∞, 2] 上,h(x) 是单调递增的,即对于任意x1, x2 ∈ (-∞, 2],若 x1 < x2,则有h(x1) ≤ h(x2)。
现设 x1 < x2,且 x1, x2 ∈ [2, +∞)。
函数的单调性高中练习题及讲解

函数的单调性高中练习题及讲解### 函数的单调性高中练习题及讲解#### 练习题一:判断函数的单调性题目:给定函数 \( f(x) = 2x^3 - 3x^2 + 5 \),判断其在 \( \mathbb{R} \) 上的单调性。
解答:首先,我们需要求出函数的导数 \( f'(x) \):\[ f'(x) = 6x^2 - 6x \]接下来,我们找出导数的零点:\[ 6x^2 - 6x = 0 \]\[ x(x - 1) = 0 \]\[ x = 0 \text{ 或 } x = 1 \]然后,我们分析导数在不同区间的符号:- 当 \( x < 0 \) 时,\( f'(x) > 0 \),函数单调递增。
- 当 \( 0 < x < 1 \) 时,\( f'(x) < 0 \),函数单调递减。
- 当 \( x > 1 \) 时,\( f'(x) > 0 \),函数单调递增。
因此,函数 \( f(x) \) 在 \( (-\infty, 0) \) 和 \( (1, +\infty) \) 上单调递增,在 \( (0, 1) \) 上单调递减。
#### 练习题二:利用单调性求函数值题目:已知函数 \( g(x) = x^2 - 4x + 4 \) 在 \( [2, +\infty) \) 上单调递增,求 \( g(3) \) 和 \( g(5) \) 的大小关系。
解答:由于 \( g(x) \) 是一个二次函数,且二次项系数为正,其图像开口向上。
又因为 \( g(x) \) 在 \( [2, +\infty) \) 上单调递增,我们可以利用这个性质来比较 \( g(3) \) 和 \( g(5) \)。
由于 \( 3 < 5 \) 且都在 \( [2, +\infty) \) 区间内,根据单调递增的性质,我们可以得出:\[ g(3) < g(5) \]#### 练习题三:利用单调性求最值题目:给定函数 \( h(x) = -x^2 + 4x - 3 \),求其在 \( [-1, 4] \) 区间上的最大值和最小值。
函数单调性性质的应用练习题含答案_

函数单调性性质的应用练习题含答案学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________1. 已知定义在R 上的偶函数f(x)在(0, +∞)上是减函数,则( )A.f(3)<f(−5)<f(−4)B.f(−4)<f(−5)<f(3)C.f(3)<f(−4)<f(−5)D.f(−5)<f(−4)<f(3)2. 已知f (x )是定义在[2b,1−b ]上的偶函数,且在[2b,0]上为增函数,则f (x −1)≤f (2x )的解集为( )A.[−1,23]B.[−1,13]C.[−1,1]D.[13,1]3. 已知函数f(x)的导函数f ′(x)满足f(x)+(x +1)f ′(x)>0对x ∈R 恒成立,则下列判断一定正确的是( )A.0<f(0)<2f(1) B .f(0)<0<2f(1) C.0<2f(1)<f(0) D.2f(1)<0<f(0)4. 已知函数f (x )=x 2−mx +1在区间(−∞,−2]上为减函数,则下列选项正确的是( )A.f (1)<6B.f (1)≤6C.f (−1)>−2D.f (−1)≤−25. 已知函数 y =f(x −1) 是定义在R 上的偶函数,且 y =f(x)在[−1,+∞) 上单调递增,则不等式 f(−2x−1−1)<f(3 )的解集为( )A.(2, +∞)B.(−∞, 2)C.(−∞, 3)D.(3, +∞)6. 已知a =log 23,b =log 47,c =tan 38∘,则a ,b ,c 的大小关系式为( )A.a <b <cB.c <a <bC.c <b <aD.b <c <a7. 已知函数f (x )=1e x +e −x −|x|2(其中e 是自然对数的底数),若a =f (21.5),b =f (40.8),c =f (log 215),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.c <a <bB.a <b <cC.a <c <bD.b <a <c8. 已知函数f (x )={−x 2−4x,x ≥0,x 2−4x,x <0,若f (2−t )>f (t ),则实数t 的取值范围是( ) A.(−∞,1)∪(2,+∞) B.(1,2)C.(−∞,1)D.(1,+∞)9. 定义在(0,+∞)上的函数f (x )满足xf ′(x )−1>0,f (4)=2ln 2,则不等式f (e x )<x 的解集为( )A.(0,2ln 2)B.(−∞,2ln 2)C.(2ln 2,+∞)D.(1,2ln 2)10. “求方程(45)x +(35)x =1的解”,有如下解题思路:设f (x )=(45)x +(35)x ,则f (x )在R 上单调递减,且f (2)=1,所以原方程有唯一解x =2.类比上述解题思路,可得不等式ln (x +2)−2ln x >x 2−x −2的解集是( )A.(2,+∞)B.(−2,+∞)C.(0,2)D.(−2,1)11. 已知奇函数f (x )的定义域为R 且在R 上连续.若x >0时,不等式f (x )>f (1x )的解集为(2,3),则x ∈R 时,f (x )<f (1x )的解集为________.12. 函数f(x)=(13)x −1,x ∈[−1, 2]的值域为________.13. 函数的定义域为________.14. 若函数f (x )=2x +log 2x 在[1,a ]上的值域为[n,m ],且m −n =16,则a =________.15. 已知函数f (x )={(1−2a )x −4a, x <1−x 2+ax −10, x ≥1’在R 上单调递减,则a 的取值范围是________.16. 若f(x)=是定义在R 上的减函数,则a 的取值范围是________.17. 已知函数f (x )={2x +ka 2(x ≥0),x 2−4x +(a −3)2(<0)其中a ∈R .若对任意的非零实数x 1,存在唯一的非零实数x 2(x 1≠x 2),使得f (x 1)=f (x 2)成立,则实数k 的取值范围是________.18. 已知函数f(x)=x(2x−2−x),则不等式2f(x)−3<0的解集为________.19. 已知函数f(x)=x−sin x,若f(2x)+f(x2−3)>0,则实数x的取值范围为________ .20. 已知f(x)=xe x+1e+e2,g(x)=−x2−2x−1+a,若存在x1∈R,x2∈(−1,+∞),使得f(x1)≤g(x2)成立,则实数a的取值范围是________.21. 若函数f(x)={x2−2x,x≥0,x2+2x,x<0,2f(a)+f(2a)<0,则实数a的取值范围是________.22. 已知f(x)=2xx2+1.(1)判断f(x)在[−1, 1]的单调性,并用定义加以证明;(2)求函f(x)在[−1, 1]的最值.23. 已知f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≥0时,f(x)=x2+2x−3 .(1)求f(x)的解析式;(2)若f(m+1)<f(2m−1),求实数m的取值范围.24. 已知f(x)=xx2+4,x∈(−2,2).(1)用定义证明函数f(x)在(−2,2)上为增函数;(3)若f(a+2)>f(2a−1),求实数a的取值范围.25. 已知函数f(x)=3x+2.(1)求证:函数f(x)在R上是增函数;(2)求f(x)在[−3, −2]上的最大值和最小值.26. 已知函数f(x)是R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2+x.(1)当x<0时,求f(x)的解析式;(2)若f(1+a)+f(2a)>0,求实数a的取值范围.+m(m∈R)是奇函数.27. 已知函数f(x)=12x+1(1)求实数m的值;(2)判断f(x)的单调性(不用证明);(3)求不等式f(x2−x)+f(−2)<0的解集..28. 已知函数f(x)=a x−1(a>0,且a≠1)满足f(1)−f(2)=14(1)求a的值;(2)解不等式f(x)<0.x3−ax−1.29. 已知函数f(x)=13(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)在R上为增函数,求实数a的取值范围.30. 设函数f(x)=1的定义域为D,其中a<1.(|x−1|−a)2(1)当a=−3时,写出函数f(x)的单调区间(不要求证明);(2)若对于任意的x∈[0,2]∩D,均有f(x)≥kx2成立,求实数k的取值范围.31. 已知函数f(x)=a⋅4x−1是定义在R上的奇函数.4x+1(1)求a的值;(2)判断并证明函数f(x)的单调性,并利用结论解不等式:f(x2−2x)+f(3x−2)<0;(3)是否存在实数k,使得函数f(x)在区间[m,n]上的取值范围是[k4m ,k4n]?若存在,求出实数k的取值范围;若不存在,请说明理由.参考答案与试题解析函数单调性性质的应用练习题含答案一、选择题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分)1.【答案】D【考点】函数奇偶性的性质函数单调性的性质【解析】定义在R上的偶函数f(x)在(0, +∞)上是减函数,由偶函数的性质可得出,它在(−∞, 0)上是增函数,由此得到函数图象的变化规律,由此规则比较出f(3)、f(−4)、f(−5)的大小,得出正确选项【解答】解:∵定义在R上的偶函数f(x)在(0, +∞)上是减函数,∴此函数在(−∞, 0)上是增函数,由此知,函数图象上的点离y轴越近,函数值越大.∵3<|−4|<|−5|,∴f(−5)<f(−4)<f(3).故选D.2.【答案】B【考点】绝对值不等式的解法与证明函数奇偶性的性质函数单调性的性质【解析】根据函数的奇偶性,可得2b+1−b=0,可求得b的值,在根据函数的单调性,列出不等式组,解之即可得出答案.【解答】解:∵f(x)是定义在[2b,1−b]上的偶函数,∴2b+1−b=0,∴b=−1.∵f(x)在[−2,0]上为增函数,∴f(x)在[0,2]上为减函数,距离对称轴越远,函数值越小,由f(x−1)≤f(2x)可得|x−1|≥|2x|,且−2≤x−1≤2,−2≤2x≤2,.解得:−1≤x≤13].故不等式的解集为[−1,13故选B.3.【答案】A【考点】利用导数研究函数的单调性函数单调性的性质【解析】此题暂无解析【解答】解:设g(x)=(x+1)f(x),g′(x)=f(x)+(x+1)f′(x)>0,则g(x)在R上单调递增,则g(−1)<g(0)<g(1),即0<f(0)<2f(1).故选A.4.【答案】B【考点】二次函数的性质函数单调性的性质【解析】由函数f(x)的单调性可得m≥−4,计算f(1),f(−1),由不等式性质即可得结果.【解答】解:函数f(x)=x2−mx+1在区间(−∞,−2]上为减函数,所以m2≥−2,即m≥−4,所以f(1)=2−m≤6,f(−1)=2+m≥−2.故选B.5.【答案】C【考点】函数奇偶性的性质函数单调性的性质【解析】因为y=f(x)是定义在R上的偶函数,所以在[0, +∞)上单调递增,则在对称区间(−∞, 0)上单调递减.所以f(−1)=f(1),所以讨论log2x在区间[0, +∞)和(−∞, 0)两种情况,所以log2x≥0即x≥1时,为了用上函数y=f(x)在[0, +∞)上单调递增的条件,将原不等式变成,f(log2x)<f(1),根据单调性,所以得到log2x<1,x<2,所以1≤x<2,同样的办法,求出log2x<0时的原不等式的解,这两种情况所得的解求并集即可.【解答】解:由函数y=f(x−1)是偶函数,得y=f(x)的图象关于直线x=−1对称,因为y=f(x)在[−1,+∞)上单调递增,所以y=f(x)在(−∞,−1]上单调递减.又−2x−1−1<−1,f(3)=f(−5),所以f(−2x−1)<f(3)⇒−2x−1−1>−5⇒2x−1<4⇒x−1<2⇒x<3.故选C.6.【答案】C【考点】函数单调性的性质对数值大小的比较【解析】利用对数函数和三角函数的性质求解.【解答】解:∵log23>log22=1,∴a>1,∵log47>log44=1,∴b>1,又∵ab =log23log47=2log23log27=log29log27=log79>log77=1,∴a>b,∵0<tan38∘<tan45∘=1,∴0<c<1,∴c<b<a.故选C.7.【答案】D【考点】指数式、对数式的综合比较函数单调性的性质【解析】根据题意,由函数的解析式可得函数f(x)为偶函数,分析可得函数f(x)在[0,+∞)上为减函数,据此分析a,b,c结合函数的单调性分析可得答案.【解答】解:当x≥0时,f(x)=1e x+e−x −x2,函数y=e x+e−x在[0,+∞)上为增函数,则函数y=1e x+e−x为减函数,又由y=−|x|2在[0,+∞)上为减函数,则f(x)=1e x+e−x −|x|2在区间[0,+∞)上为减函数,由于0<21.5<40.8=21.6,所以f(21.5)>f(40.8),即a>b,利用排除法,可知只有D正确.故选D.8.【答案】D函数单调性的判断与证明函数单调性的性质【解析】【解答】解:根据题意知,函数f (x )={−x 2−4x,x ≥0,x 2−4x,x <0,当x ≥0时,f (x )=−x 2−4x =−(x +2)2+4,则函数f (x )在[0,+∞)上单调递减,有f (x )≤f (0)=0.当x <0时,f (x )=x 2−4x =(x −2)2−4,则函数f (x )在(−∞,0)上单调递减,有f (x )>f (0)=0.综上可得函数f (x )在R 上为减函数.若f (2−t )>f (t ),则2−t <t ,解得t >1,即实数t 的取值范围为(1,+∞).故选D .9.【答案】B【考点】利用导数研究函数的单调性函数单调性的性质【解析】令g (x )=f (x )−ln x ,求出函数的单调性,结合g(4)=f(4)−ln 4=0,将f (e x )<x 转化为(e x )<g(4),求出x 的范围即可.【解答】解:令g (x )=f (x )−ln x ,(x >0),则g ′(x )=f ′(x )−1x ,∵ xf ′(x )−1>0,∴ f ′(x )>1x ,∴ g ′(x )>0,故g (x )在(0,+∞) 上单调递增,而g(4)=f(4)−2ln 2=0,由f (e x )<x ,得f (e x )−ln e x <0,即g (e x )<g(4),故e x <4,解得:x <2ln 2.故选B .10.【答案】C【考点】函数单调性的性质类比推理由题意,根据所给信息将问题转化成求x的方程的形式,结合函数的单调性和区间进行求解即可.【解答】解:当x>0时,存在ln(x+2)−2ln x=ln(x+2)−ln(x2),不妨令m=ln(x+2)−ln(x2),n=x2−x−2,所以ln(x+2)−2ln x>x2−x−2等价于m>n,已知函数f(x)=x2−x−2在R上先递减后递增,所以不等式转化为x+2−x2>x2−x−2,解得−1<x<2,因为x>0,所以原不等式的解集为(0,2).故选C.二、填空题(本题共计 11 小题,每题 3 分,共计33分)11.【答案】(−3,−2)∪(0,2)∩(3,+∞)【考点】函数奇偶性的性质函数单调性的性质函数恒成立问题【解析】由已知可得当x>0时,不等式f(x)<f(1x)的解集,根据函数的奇偶性可将当x>0时,−f(−x)>−f(−1x)的解集为(2,3),令t=−x,可得x<0的解集,从而可得结论.【解答】解:∵当x>0时,不等式f(x)>f(1x)的解集为(2,3),∴不等式f(x)<f(1x)的解集为(0,2)∪(3,+∞),∵f(x)是定义域为R的奇函数,∴f(−x)=−f(x),∴当x>0时,−f(−x)>−f(−1x)的解集为(2,3),令t=−x<0,则−f(t)>−f(1t)的解集为(−3,−2)∴f(x)<f(1x)的解集为(−3,−2)∪(0,2)∩(3,+∞).故答案为:(−3,−2)∪(0,2)∩(3,+∞).12.【答案】[−89,2]【考点】函数的值域及其求法函数单调性的性质【解析】直接利用指数函数的单调性,求解函数的值域即可.【解答】解:因为a =13<1,所以f(x)=(13)x −1在R 上单调递减. 当x ∈[−1,2]时,函数在x =2处取得最小值,f(x)min =f(2)=(13)2−1=−89;函数在x =−1处取得最大值,f(x)max =f(−1)=(13)−1−1=2, 所以f(x)=(13)x −1在x ∈[−1, 2]上的值域为[−89,2]. 故答案为:[−89,2].13.【答案】(−∞,2)【考点】函数的定义域及其求法函数单调性的性质函数奇偶性的判断【解析】解不等式2−x >0即可得出函数f (x )的定义域.【解答】对于函数f (x )=√2−x ,有2−x >0,解得x <2因此,函数f (x )=√2−x的定义域为(−∞,2) 故答案为:(−∞,2)14.【答案】4【考点】函数单调性的性质函数的值域及其求法【解析】利用函数的单调性,确定函数的最值,从而构造方程组,解出即可.【解答】解:∵ y =2x ,y =log 2x 在[1,a ]上均为增函数,∴ f(x)=2x +log 2x 在[1,a ]上为增函数,∴ {f (1)=n ,f (a )=m ,m −n =16,即{2=n ,2a +log 2a =m ,m −n =16,解得a =4.故答案为:4.15.【答案】(12,127] 【考点】函数单调性的性质分段函数的应用【解析】【解答】解:因为f (x )是在R 上的减函数,所以{1−2a <0,a 2≤1,1−2a −4a ≥a −11,解得 {a >12,a ≤2,a ≤127,故a ∈(12,127]. 故答案为:a ∈(12,127]. 16.【答案】[18,13) 【考点】函数单调性的性质函数单调性的判断与证明对数函数的单调性与特殊点【解析】根据分段函数的单调性可得{3a −1<03a −1)×1+4a ≥−a a >0×1+4a ≥−a ,解不等式组即可求解.【解答】由题意知,{3a −1<03a −1)×1+4a ≥−a a >0×1+4a ≥−a解得{a <13a ≥8a >0,所以a ∈[18,13)故答案为:[18,1 3 )17.【答案】[−18,+∞)【考点】分段函数的应用函数的零点与方程根的关系函数单调性的性质【解析】无【解答】解:当x≥0时,f(x)=2x+ka2单调递增,当x<0时,f(x)=x2−4x+(a−3)2单调递减.若对任意的非零实数x1,存在唯一的非零实数x2(x1≠x2),使得f(x1)=f(x2)成立,则1+ka2=(a−3)2,整理可得:(k−1)a2+6a−8=0,则问题转化为(k−1)a2+6a−8=0有实数解.当k=1时,a=43,满足题意;当k≠1时,Δ=36+32(k−1)≥0,解得:k≥−18.综上所述,实数k的取值范围为[−18,+∞).故答案为:[−18,+∞).18.【答案】(−1,1)【考点】利用导数研究函数的单调性函数单调性的性质函数奇偶性的判断奇偶性与单调性的综合【解析】先判定函数是偶函数,再判定x>0时,单调递增,即可解决.【解答】解:因为f(x)=x(2x−2−x)定义域为R,故f(−x)=−x(2−x−2x)=f(x),故函数是偶函数,又因为f′(x)=2x−2−x+x⋅ln2(2x+2−x),当x>0时,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增,又因为f(1)=32,故2f(x)−3<0化为f(x)<f(1),即|x|<1,解得−1<x<1,故原不等式的解集为(−1,1).故答案为:(−1,1).19.【答案】(−∞,−3)∩(1,+∞)【考点】函数单调性的性质奇偶性与单调性的综合【解析】本题考查利用导数判断你函数单调性,涉及函数奇偶性的判断,以及理应函数性质解不等式.【解答】解:因为f(−x)=−x+sin x=−f(x),且其定义域为R,故f(x)是奇函数;又f′(x)=1−cos x≥0,故f(x)在R上单调递增,故f(2x)+f(x2−3)>0,也即f(2x)>f(3−x2),也可得2x>3−x2,即x2+2x−3>0,(3+x)(x−1)>0,解得x∈(−∞,3)∩(1,+∞).故答案为:(−∞,−3)∩(1,+∞).20.【答案】(e2,+∞)【考点】利用导数研究函数的单调性函数单调性的性质【解析】由题意得存在x1∈R,x2∈(−1,+∞),使得f(x1)≤g(x2)成立,等价于x1∈R,x2∈(−1,+∞),使得f(x1)min≤g(x2)max成立,利用导数研究函数f(x)的单调性,可得函数f(x)的值域;利用二次函数的单调性可得g(x)值域,进而得出结论.【解答】解:因为存在x1∈R,x2∈(−1,+∞),使得f(x1)≤g(x2)成立,等价于x1∈R,x2∈(−1,+∞),使得f(x1)min≤g(x2)max成立,因为f′(x)=(x+1)e x,函数f(x)在x∈(−1,+∞)上单调递增,在x∈(−∞,−1)上单调递减,当x=−1时,函数f(x)取得极小值即最小值,此时f(x)min≥f(−1)=−1e +1e+e2=e2,而g(x)=−x2−2x−1+a=−(x+1)2+a,可知函数g(x)在x∈(−1,+∞)上单调递减,所以g(x)<g(−1)=a,即e2<a,因此实数a的取值范围为(e2,+∞),故答案为:(e2,+∞).21.【答案】(−43,0)∪(0,43)【考点】分段函数的应用二次函数的性质函数单调性的性质函数的图象一元二次不等式的解法【解析】无【解答】解:作出f(x)的图象,f(x)是偶函数且在(−∞,−1)和(0,1)上单调递减,在(−1,0)和(1,+∞)上单调递增,令g(a)=2f(a)+f(2a),则g(−a)=2f(−a)+f(−2a)=2f(a)+f(2a)=g(a),即g(a)是偶函数,故只需考虑当a>0时的情形.当a>0时,g(a)=2(a2−2a)+[(2a)2−2⋅(2a)]=6a2−8a=6a(a−43)<0,得0<a<43,所以,当a<0时,−43<a<0也符合题意,又因为当a=0时,g(a)=0不符合题意,所以,综上所述a的取值范围是(−43,0)∪(0,43).故答案为:(−43,0)∪(0,43).三、 解答题 (本题共计 10 小题 ,每题 10 分 ,共计100分 )22.【答案】解:(1)函数f(x)在[−1.1]上单调递增;证明如下:设任意−1<x 1<x 2<1,则f(x 1)−f(x 2)=2x 1x 12+1−2x 2x 22+1=2x 1x 22+2x 1−2x 2x 12−2x 2(x 12+1)(x 22+1)=2(x 1−x 2)(1−x 1x 2)(x 12+1)(x 22+1)<0,故函数f(x)在[−1.1]上单调递增;(2)由(1)的结论, f (x )在区间[−1,1]上单调递增,则f (x )的最大值f(1)=1,最小值f (−1)=−1.【考点】函数单调性的判断与证明函数单调性的性质【解析】(1)利用定义法证明函数的单调性,按照设元、作差、变形、判断符号、下结论的步骤完成即可;(2)由(1)根据函数的单调性即可解答.【解答】解:(1)函数f(x)在[−1.1]上单调递增;证明如下:设任意−1<x 1<x 2<1,则f(x 1)−f(x 2)=2x 1x 12+1−2x 2x 22+1=2x 1x 22+2x 1−2x 2x 12−2x 2(x 12+1)(x 22+1)=2(x 1−x 2)(1−x 1x 2)(x 12+1)(x 22+1)<0,故函数f(x)在[−1.1]上单调递增;(2)由(1)的结论, f (x )在区间[−1,1]上单调递增,则f (x )的最大值f(1)=1,最小值f (−1)=−1.23.【答案】解:(1)当x <0时, f (x )=f (−x )=(−x )2+2⋅(−x )−3=x 2−2x −3,所以f (x )={x 2+2x −3,x ≥0,x 2−2x −3,x <0.(2)当x ≥0时, f (x )=x 2+2x −3=(x +1)2−4,因此当x ≥0时,该函数单调递增,因为f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x ≥0时,该函数单调递增,所以由f(m +1)<f(2m −1)⇒f(|m +1|)<f(|2m −1|)⇒|m +1|<|2m −1|因此(m +1)2<(2m −1)2⇒m 2−2m >0⇒m >2或m <0,所以实数m 的取值范围是{m|m <0或m >2}.【考点】分段函数的解析式求法及其图象的作法奇偶性与单调性的综合函数单调性的性质【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)当x <0时, f (x )=f (−x )=(−x )2+2⋅(−x )−3=x 2−2x −3,所以f (x )={x 2+2x −3,x ≥0,x 2−2x −3,x <0.(2)当x ≥0时, f (x )=x 2+2x −3=(x +1)2−4,因此当x ≥0时,该函数单调递增,因为f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x ≥0时,该函数单调递增,所以由f(m +1)<f(2m −1)⇒f(|m +1|)<f(|2m −1|)⇒|m +1|<|2m −1|因此(m +1)2<(2m −1)2⇒m 2−2m >0⇒m >2或m <0,所以实数m 的取值范围是{m|m <0或m >2}.24.【答案】(1)证明:任取x 1,x 2∈(−2,2),且x 1<x 2,所以f(x 1)−f(x 2)=x 1x 12+4−x 2x 22+4=(x 2−x 1)(x 1x 2−4)(x 12+4)(x 22+4).因为−2<x 1<x 2<2,所以x 2−x 1>0,x 1x 2−4<0,则f(x 1)−f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2),所以函数f(x)在(−2,2)上为增函数.(2)解:由(1)知,f(x)在(−2,2)上单调递增,又f(a +2)>f(2a −1),所以{−2<a +2<2,−2<2a −1<2,a +2>2a −1,解得{−4<a <0,−12<a <32,a <3,即−12<a <0, 所以a 的取值范围是(−12,0). 【考点】函数单调性的判断与证明函数单调性的性质【解析】(2)根据函数的单调性的定义,采用作差法判断−2<x 1<x 2<2时f(x 1)−f(x 2)的符号,即可证明.(3)根据(2)中的结论得到关于a 的不等式组,求解即可.【解答】(1)证明:任取x 1,x 2∈(−2,2),且x 1<x 2,所以f(x 1)−f(x 2)=x 1x 12+4−x 2x 22+4=(x 2−x 1)(x 1x 2−4)(x 12+4)(x 22+4).因为−2<x 1<x 2<2,所以x 2−x 1>0,x 1x 2−4<0,则f(x 1)−f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2),所以函数f(x)在(−2,2)上为增函数.(2)解:由(1)知,f(x)在(−2,2)上单调递增,又f(a +2)>f(2a −1),所以{−2<a +2<2,−2<2a −1<2,a +2>2a −1,解得{−4<a <0,−12<a <32,a <3,即−12<a <0,所以a 的取值范围是(−12,0). 25.【答案】(1)证明:设任意x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则f(x 1)−f(x 2)=3x 1+2−(3x 2+2)=3(x 1−x 2),因为x 1<x 2,所以x 1−x 2<0,所以f(x 1)−f(x 2)<0,所以f(x 1)<f(x 2),所以函数f(x)在R 上是增函数.(2)解:因为f(x)在R 上是增函数,所以函数在[−3,−2]上的最大值为f(−2)=−2×3+2=−4,最小值为f(−3)=−3×3+2=−7.【考点】函数单调性的判断与证明函数单调性的性质【解析】(1)利用单调性的定义证明.(2)利用函数的单调性求函数的最值.【解答】(1)证明:设任意x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则f(x 1)−f(x 2)=3x 1+2−(3x 2+2)=3(x 1−x 2),因为x 1<x 2,所以x 1−x 2<0,所以f(x 1)−f(x 2)<0,所以f(x 1)<f(x 2),所以函数f(x)在R 上是增函数.(2)解:因为f(x)在R 上是增函数,所以函数在[−3,−2]上的最大值为f(−2)=−2×3+2=−4,最小值为f(−3)=−3×3+2=−7.26.【答案】解:(1)根据题意,当x <0时,−x >0,则f (−x )=(−x )2+(−x )=x 2−x ,又由f (x )是R 的奇函数,则f (x )=−f (−x )=−x 2+x ,故f (x )=−x 2+x (x <0).(2)当x ≥0时,f (x )=x 2+x =(x +12)2−14, 则f(x)=[0,+∞)上为增函数.又由f (x )是R 上的奇函数,则f (x )在(−∞,0]上也为增函数.由于函数f (x )在x =0处连续,故f (x )在R 上为增函数.由f (1+a )+f (2a )>0可得f (1+a )>−f (2a )=f (−2a ),∴ a +1>−2a ,解得a ≥−13. 因此,实数a 的取值范围是(−13,+∞). 【考点】函数奇偶性的性质函数解析式的求解及常用方法函数单调性的性质不等式恒成立问题【解析】(1)根据题意,当x <0时,−x >0,求出f (−x )的表达式,结合函数的奇偶性f (x )的解析式,即可得答案;(2)根据题意,分析函数f (x ))在R 上的单调性,则原不等式等价+f (1+a )>f (−2a ), 进而可得a +1>−2a ,解可得a 的取值范围,即可得答案.【解答】解:(1)根据题意,当x <0时,−x >0,则f (−x )=(−x )2+(−x )=x 2−x ,又由f (x )是R 的奇函数,则f (x )=−f (−x )=−x 2+x ,故f (x )=−x 2+x (x <0).(2)当x ≥0时,f (x )=x 2+x =(x +12)2−14,则f(x)=[0,+∞)上为增函数.又由f (x )是R 上的奇函数,则f (x )在(−∞,0]上也为增函数.由于函数f (x )在x =0处连续,故f (x )在R 上为增函数.由f (1+a )+f (2a )>0可得f (1+a )>−f (2a )=f (−2a ),∴ a +1>−2a ,解得a ≥−13.因此,实数a 的取值范围是(−13,+∞).27.【答案】解:(1)由f (x )=12x +1+m 的定义域为R , 可得f (0)=12+m =0,可得m =−12.经验证,m =−12符合题意. ∴ m =−12,f (x )=12x +1−12. (2)∵ y =2x 为增函数,∴ y =2x +1为增函数,且2x +1>1, 所以y =12x +1为减函数,可得f (x )=12x +1−12在R 上为减函数. (3)由f(x 2−x)+f(−2)<0,可得f(x 2−x)<−f(−2), 即f(x 2−x)<f(2),由f (x )=12x +1−12在R 上为减函数,所以x 2−x >2,即x 2−x −2>0,所以x <−1或x >2, 故解集为(−∞, −1)∪(2, +∞).【考点】函数奇偶性的性质函数单调性的判断与证明函数单调性的性质【解析】(1)根据函数奇偶性的性质,利用f(0)=0进行求解即可.(2)根据函数单调的性质进行判断即可.(3)根据函数奇偶性和单调性的性质进行转化求解即可.【解答】解:(1)由f (x )=12x +1+m 的定义域为R ,可得f (0)=12+m =0,可得m =−12.经验证,m =−12符合题意. ∴ m =−12,f (x )=12x +1−12.(2)∵ y =2x 为增函数,∴ y =2x +1为增函数,且2x +1>1, 所以y =12x +1为减函数,可得f (x )=12x +1−12在R 上为减函数.(3)由f(x 2−x)+f(−2)<0,可得f(x 2−x)<−f(−2), 即f(x 2−x)<f(2),由f (x )=12x +1−12在R 上为减函数,所以x 2−x >2,即x 2−x −2>0,所以x <−1或x >2, 故解集为(−∞, −1)∪(2, +∞).28.【答案】解:(1)∵ f(x)=a x −1(a >0,且a ≠1), ∴ f (1)−f (2)=(a −1)−(a 2−1)=a −a 2. 由a −a 2=14,解得a =12, ∴ a 的值为12.(2)不等式f (x )<0,即(12)x−1<0,∴ (12)x<1,即(12)x<(12)0.∵ y =(12)x 在(−∞,+∞)上单调递减,∴ x >0,∴ 不等式f (x )<0的解集为(0,+∞). 【考点】 函数的求值函数解析式的求解及常用方法 函数单调性的性质 其他不等式的解法【解析】(1)∵ f(x)=a ′−1(a >0,且a ≠1), ∴ f (1)−f (2)=(a −1)−(a 2−1)=a −a 2 . 由a −a 2=14,解得a =12 . ∴ a 的值为12.(2)不等式f (x )<0,即(12)x−1<0,∴ (12)x<1, 即(12)x<(12)0. ∵ y =(12)x在(−e,+∞)上单调递减.∴ x >0,∴ 不等式f (x )<0的解集为(0,+∞).【解答】解:(1)∵ f(x)=a x −1(a >0,且a ≠1), ∴ f (1)−f (2)=(a −1)−(a 2−1)=a −a 2. 由a −a 2=14,解得a =12, ∴ a 的值为12.(2)不等式f (x )<0,即(12)x−1<0, ∴ (12)x<1,即(12)x<(12)0.∵ y =(12)x 在(−∞,+∞)上单调递减,∴ x >0,∴不等式f(x)<0的解集为(0,+∞).29.【答案】解:(1)由题意得f′(x)=x2−a,①当a≤0时,f′(x)≥00且f′(x)=0,所以f(x)在R上为增函数;②当a>0时,令x2−a=0,解得x=±√a,当x>√a或x<−√a时,f′(x)>0,当−√a<x<√a时,f′(x)<0,所以f(x)在(−∞,−√a),(√a,+∞)上为增函数,在(−√a,√a)上为减函数;综上,当a≤0时,f(x)在R上为增函数;当a>0时,f(x)在(−∞,−√a),(√a,+∞)上为增函数,在(−√a,√a)上为减函数.(2)因为f(x)在R上是增函数,所以f′(x)=3x2−a≥0在R上恒成立,即a≤x2对x∈R恒成立.因为x2≥0,所以只需a≤0,即实数a的取值范围为(−∞,0].【考点】利用导数研究函数的单调性函数恒成立问题函数单调性的性质【解析】本题考查不等式的恒成立与有解问题.【解答】解:(1)由题意得f′(x)=x2−a,①当a≤0时,f′(x)≥00且f′(x)=0,所以f(x)在R上为增函数;②当a>0时,令x2−a=0,解得x=±√a,当x>√a或x<−√a时,f′(x)>0,当−√a<x<√a时,f′(x)<0,所以f(x)在(−∞,−√a),(√a,+∞)上为增函数,在(−√a,√a)上为减函数;综上,当a≤0时,f(x)在R上为增函数;当a>0时,f(x)在(−∞,−√a),(√a,+∞)上为增函数,在(−√a,√a)上为减函数.(2)因为f(x)在R上是增函数,所以f′(x)=3x2−a≥0在R上恒成立,即a≤x2对x∈R恒成立.因为x2≥0,所以只需a≤0,即实数a的取值范围为(−∞,0].30.【答案】解:(1)当a =−3时,f (x )=1(|x−1|+3)2={1(4−x)2,x <1,1(x+2)2,x ≥1. 单调递增区间是(−∞,1],单调递减区间是[1,+∞).(2)当x =0时,不等式f (x )≥kx 2成立;当x ≠0时,不等式f (x )≥kx 2等价于k ≤1[x(|x−1|−a)]2. 设ℎ(x)=x(|x −1|−a)={−x[x −(1−a)],0<x ≤1,x([x −(1+a)],1<x ≤2,①当a ≤−1时,ℎ(x )在(0,2]上单调递增, 所以0<ℎ(x )≤ℎ(2), 即0<ℎ(x )≤2(1−a ), 故k ≤14(1−a )2.②当−1<a <0时,ℎ(x )在(0,1−a 2]上单调递增,在[1−a 2,1]上单调递减,在[1,2]上单调递增.因为ℎ(2)=2−2a >(1−a )24=ℎ(1−a 2),所以0<ℎ(x )≤ℎ(2), 即0<ℎ(x )≤2(1−a ), 故k ≤14(1−a )2.③当0≤a <1时,ℎ(x )在(0,1−a 2]上单调递增,在[1−a 2,1−a]上单调递减,在(1−a,1]上单调递减,在[1,1+a)上单调递增,在(1+a,2]上单调递增. 所以ℎ(1)≤ℎ(x )≤max {ℎ(2),ℎ(1−a 2)}且ℎ(x )≠0,因为ℎ(2)=2−2a >(1−a )24=ℎ(1−a 2),所以−a ≤ln (x )≤2−2a 且ℎ(x )≠0, 当0≤a <23时,因为|2−2a|>|−a|, 所以k ≤14(1−a )2;当23≤a <1时, 因为|2−2a|≤|−a|, 所以k ≤1a 2;综上所述,当0≤a <23时,k ≤14(1−a )2; 当23≤a <1时,k ≤1a 2. 【考点】函数的单调性及单调区间 函数单调性的性质 函数恒成立问题 【解析】 【解答】解:(1)当a =−3时,f (x )=1(|x−1|+3)2={1(4−x)2,x <1,1(x+2)2,x ≥1.单调递增区间是(−∞,1],单调递减区间是[1,+∞). (2)当x =0时,不等式f (x )≥kx 2成立; 当x ≠0时,不等式f (x )≥kx 2等价于k ≤1[x(|x−1|−a)]2.设ℎ(x)=x(|x −1|−a)={−x[x −(1−a)],0<x ≤1,x([x −(1+a)],1<x ≤2,①当a ≤−1时,ℎ(x )在(0,2]上单调递增, 所以0<ℎ(x )≤ℎ(2), 即0<ℎ(x )≤2(1−a ), 故k ≤14(1−a )2.②当−1<a <0时,ℎ(x )在(0,1−a 2]上单调递增,在[1−a 2,1]上单调递减,在[1,2]上单调递增.因为ℎ(2)=2−2a >(1−a )24=ℎ(1−a 2),所以0<ℎ(x )≤ℎ(2), 即0<ℎ(x )≤2(1−a ), 故k ≤14(1−a )2.③当0≤a <1时,ℎ(x )在(0,1−a 2]上单调递增,在[1−a 2,1−a]上单调递减,在(1−a,1]上单调递减,在[1,1+a)上单调递增,在(1+a,2]上单调递增. 所以ℎ(1)≤ℎ(x )≤max {ℎ(2),ℎ(1−a 2)}且ℎ(x )≠0,因为ℎ(2)=2−2a >(1−a )24=ℎ(1−a 2),所以−a ≤ln (x )≤2−2a 且ℎ(x )≠0, 当0≤a <23时, 因为|2−2a|>|−a|, 所以k ≤14(1−a )2; 当23≤a <1时, 因为|2−2a|≤|−a|,所以k ≤1a 2;综上所述,当0≤a <23时,k ≤14(1−a )2; 当23≤a <1时,k ≤1a 2.31. 【答案】 解:(1)∵ f (x )=a⋅4x −14x +1是定义域在R 上的奇函数,∴ f (0)=0, 即a =1.(2)f (x )是在R 上的增函数,证明如下: 设任意x 1,x 2∈R 且x 1<x 2, f (x 1)−f (x 2)=(1−24x 1+1)−(1−24x 2+1)=24x 2+1−24x 1+1=2(4x 1−4x 2)(4x 2+1)(4x 1+1). ∵ x 1<x 2,∴ 4x 1<4x 2,4x 1+1>0,4x 2+1>0, ∴ f (x 1)<f (x 2),∴ f (x )在(−∞,+∞)上是单调增函数.∵ f (x 2−2x )+f (3x −2)<0且f (x )是奇函数, ∴ f (x 2−2x )<f (2−3x ), ∴ x 2−2x <2−3x , ∴ −2<x <1.(3)假设存在实数k ,使之满足题意, 由(2)可得函数f (x )在[m,n]上单调递增, ∴ {f (m )=k 4m ,f(n)=k4n ,∴ {4m −14m +1=k4m ,4n −14n +1=k4n ,∴ m ,n 为方程4x −14x +1=k 4x 的两个根,即方程4x −14x +1=k 4x有两个不等的实根.令4x =t >0,即方程t 2−(1+k)t −k =0有两个不等的正根,∴ {1+k 2>0,Δ>0,−k >0, ∴ −3+2√2<k <0,∴ 存在实数k ,使得函数f (x )在[m,n ]上的取值范围是[k4m ,k4n ],并且实数k 的取值范围是(−3+2√2,0). 【考点】函数奇偶性的性质函数单调性的判断与证明 函数单调性的性质 奇偶性与单调性的综合 一元二次不等式的解法 函数恒成立问题 函数的值域及其求法 【解析】左侧图片未给出解析 【解答】 解:(1)∵ f (x )=a⋅4x −14x +1是定义域在R 上的奇函数,∴ f (0)=0, 即a =1.(2)f (x )是在R 上的增函数,证明如下: 设任意x 1,x 2∈R 且x 1<x 2, f (x 1)−f (x 2)=(1−24x 1+1)−(1−24x 2+1)=24x 2+1−24x 1+1=2(4x 1−4x 2)(4x 2+1)(4x 1+1). ∵ x 1<x 2,∴ 4x 1<4x 2,4x 1+1>0,4x 2+1>0, ∴ f (x 1)<f (x 2),∴ f (x )在(−∞,+∞)上是单调增函数.∵ f (x 2−2x )+f (3x −2)<0且f (x )是奇函数, ∴ f (x 2−2x )<f (2−3x ), ∴ x 2−2x <2−3x , ∴ −2<x <1.(3)假设存在实数k ,使之满足题意, 由(2)可得函数f (x )在[m,n]上单调递增, ∴ {f (m )=k 4m ,f(n)=k4n ,∴ {4m −14m +1=k4m ,4n −14n +1=k4n,∴ m ,n 为方程4x −14x +1=k4x 的两个根,即方程4x −14x +1=k4x 有两个不等的实根.令4x =t >0,即方程t 2−(1+k)t −k =0有两个不等的正根,∴ {1+k 2>0,Δ>0,−k >0,∴ −3+2√2<k <0,∴ 存在实数k ,使得函数f (x )在[m,n ]上的取值范围是[k 4m,k 4n],并且实数k 的取值范围是(−3+2√2,0).。
函数的单调性例题

1.3.1函数的单调性题型一、利用函数的图象确定函数的单调区间 例1.作出下列函数的图象,并写出函数的单调区间 (1)12-=x y ; 2322++-=x x y ; (3)2)2(1-++=x x y ; 4969622++++-=x x x x y相应作业1:课本P32第3题. 题型二、用定义法证明函数的单调性用定义法证明函数的单调性步骤:取值 作差变形 定号 下结论①取值,即_____________________________;②作差变形,作差____________,变形手段有__________、_____、_____、_______等; ③定号,即____________________________________________________________;④下结论,即______________________________________________________;例2.用定义法证明下列函数的单调性(1)证明:1)(3+-=x x f 在()+∞∞-,上是减函数.▲定义法证明单调性的等价形式: 设[]b a x x ,21∈、,21x x ≠,那么[])(0)()(0)()()(21212121x f x x x f x f x f x f x x ⇔>--⇔>--在[]b a ,上是增函数;[])(0)()(0)()()(21212121x f x x x f x f x f x f x x ⇔<--⇔<--在[]b a ,上是减函数.(2)证明:x x x f -+=1)(2在其定义域内是减函数;(3)证明:21)(xx f =在()0,∞-上是增函数; 法一: 作差 法二:作商(4)已知函数)(x f y =在()+∞,0上为增函数,且)0(0)(><x x f ,试判断)(1)(x f x F =在()+∞,0上的单调性,并给出证明过程;▲方法技巧归纳——判断函数单调性的方法:1、直接法:熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等;如,练习册P272P31上5、12、图象法;3、定义法;4、运算性质法:①当0>a 时,函数)(x af 与)(x f 有相同的单调性; 当0<a 时,函数)(x af 与)(x f 有相反的单调性; ②当函数)(x f 恒不等于零时,)(x f 与)(1x f 单调性相反;③若0)(≥x f ,则)(x f 与)(x f 具有相同的单调性;④若)(x f 、)(x g 的单调性相同,则)()(x g x f +的单调性与之不变; ▲即:增+增=增 减+减=减⑤若)(x f 、)(x g 的单调性相反,则)()(x g x f -的单调性与)(x f 同.▲即:增-减=增 减-增=增注意:1可熟记一些基本的函数的单调性,一些较复杂的函数可化为基本函数的组合形式,再利用上述结论判断; 2)()(x g x f 与)()(x g x f 的单调性不能确定.相应作业2:1讨论函数1)(2-=x axx f 在()1,1-上的单调性0≠a ; ▲2务必记住“对勾”函数)0()(>+=k xkx x f 的单调区间见练习册P29探究之窗.探究1知识拓展——复合函数单调性▲难点一、复习回顾:复合函数的定义:如果函数)(t f y =的定义域为A,函数)(x g t =的定义域为D,值域为C,则当A C ⊆时,称函数))((x g f y =为f 与g 在D 上的复合函数,其中t 叫做中间变量,)(x g t =叫内层函数,)(x f y =叫外层函数;二、引理1 已知函数y=fgx.若t=gx 在区间a,b 上是增函数,其值域为c,d,又函数y=ft 在区间c,d 上是增函数,那么,原复合函数y=fgx 在区间a,b 上是增函数.引理2 已知函数y=fgx.若t=gx 在区间a,b 上是减函数,其值域为c,d,又函数y=ft 在区间c,d 上是减函数,那么,复合函数y=fgx 在区间a,b 上是增函数. 引理1的证明:▲重要结论1:复合法则规律可简记为“_____________________”四个字▲重要结论2:若一个函数是由多个简单函数复合而成的,则此复合函数的单调性由简单函数中减函数的个数决定:①若减函数有偶数个,则复合函数为增函数; ②若减函数有奇数个,则复合函数为减函数. 规律可简记为“_____________________”四个字题型三、求复合函数的单调区间 例3. 求下列函数的单调区间. (1)267x x y --=23212--=x x y ▲小结:1、注意:1求单调区间必先求定义域; (2)单调区间必须是定义域的子集;(3)写多个单调区间时,区间之间不能用“ ”并起来,应用“,”隔开. 2、判断复合函数单调性步骤: ①求函数的定义域;②将复合函数分解成基本初等函数:)(t f y =与)(x g t =; ③确定两个函数的单调性;④由复合法则“同増异减”得出复合函数单调性. 相应作业3:求下列函数的单调区间.(1)228x x y --= 23212--=x x y3xx y 412-=单调性的应用题型四、比较函数值的大小例4.已知函数)(x f y =在[)+∞,0上是减函数,试比较)43(f 与)1(2+-a a f 的大小.题型五、已知单调性,求参数范围 例5.已知函数2)(2)(2+--=x a x x x f (1)若)(x f 的减区间是(]4,∞-,求实数a 的值; (2)若)(x f 在(]4,∞-上单调递减,求实数a 的取值范围.例6.若函数⎩⎨⎧≤-+->-+-=0,)2(0,1)12()(2x x b x x b x b x f 在R 上为增函数,求实数b 的取值范围.题型六、利用单调性,求解抽象不等式例7.已知函数)(x f y =是()1,1-上的减函数,且)1()1(2->-a f a f ,求实数a 的取值范围.例8.已知)(x f 是定义在()+∞,0上的增函数,且)()()(y f x f yx f -=,且1)2(=f ,解不等式2)31()(≤--x f x f .相应作业4:已知)(x f 是定义在()+∞,0上的增函数,且)()()(y f x f xy f +=,且1)2(=f ,解不等式3)2()(≤-+x f x f .题型七、抽象函数单调性的判断——定义法 解决此类问题有两种方法:①“凑”,凑定义或凑已知条件,从而使用定义或已知条件得出结论; ②赋值法,给变量赋值要根据条件与结论的关系,有时可能要进行多次尝试.例9.已知函数)(x f 对任意实数x 、y 都有)()()(y f x f y x f +=+,且当0>x 时0)(>x f ,求证:)(x f 在R 上单调递增.例10.已知定义在()+∞,0上的函数)(x f 对任意x 、y ∈()+∞,0,恒有)()()(y f x f xy f +=,且当10<<x 时0)(>x f ,判断)(x f 在()+∞,0上单调性.相应作业5:定义在()+∞,0上的函数)(x f 对任意x 、y ∈()+∞,0,满足)()()(n f m f mn f +=,且当1>x 时0)(>x f .(1)求)1(f 的值; (2)求证:)()()(n f m f nmf -=; 3求证:)(x f 在()+∞,0上是增函数;4若1)2(=f ,解不等式2)2()2(>-+x f x f ;函数的最大小值1、函数的最大小值定义2、利用单调性求最值常用结论(1)若函数)(x f y =在闭区间[]b a ,上单调递增,则)(min a f y =,)(max b f y =; (2)若函数)(x f y =在闭区间[]b a ,上单调递减,则)(min b f y =,)(max a f y =; (3)若函数)(x f y =在开区间()b a ,上单调递增,则函数无最值,但值域为())(),(b f a f ; (4)若函数)(x f y =在闭区间[]b a ,上单调递增,在闭区间[]c b ,上单调递减,那么函数)(x f y =,[]c a x ,∈在b x =处有最大值,即)(max b f y =;(5)若函数)(x f y =在闭区间[]b a ,上单调递减,在闭区间[]c b ,上单调递增,那么函数)(x f y =,[]c a x ,∈在b x =处有最小值,即)(min b f y =.题型八、单调性法求函数最值值域 例11、1函数121)(-=x x f 在[]5,1上的最大值为________,最小值为________;(2)函数112++=x x y 在[]4,2上的最大值为________,最小值为________;(3)函数x x y 212--=的值域为________________;(4)函数1-+=x x y 的值域为________________;(5)函数212+--=x x y 的值域为________________;6函数x xy +=1的值域为________________;二次函数的区间最值的求法二次函数在给定区间[]n m ,上求最值,常见类型: (1)定轴定区间:对称轴与区间[]n m ,均是确定的;(2)动轴定区间: (3)定轴动区间: (4)动轴动区间: 1、定轴定区间可数形结合,较易解决,注意对称轴与区间位置关系; 例12.当22≤≤-x 时,求函数322--=x x y 的最值.相应作业6:求函数542++-=x x y 在[]5,1上的最值.2、动轴定区间例13.已知函数22)(2++=ax x x f ,求)(x f 在[]5,5-上的最值.▲动轴定区间问题一般解法:对对称轴在区间左侧、右侧、内部三种情况进行讨论,从而确定最值在区间端点处还是在顶点处取得.相应作业7:求函数12)(2--=ax x x f 在[]2,0上的最值.3、定轴动区间例14.已知函数22)(2+-=x x x f ,当[]1,+∈t t x 时,求)(x f 的最小值)(t g .相应作业8:已知函数34)(2-+-=x x x f ,当[]2,+∈m m x 时,求)(x f 的最大值)(m g . 4、动轴动区间解决方法:可将对称轴和区间之一看做不动,进行讨论.例15.求函数ax x y +-=2在[]a x ,1-∈上的最大值.相应作业9:求函数222--=ax x y 在[]1,a x -∈上的最值.。
函数的单调性及其单调区间练习题含答案

函数的单调性及其单调区间练习题含答案学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________1. 下列函数中,既是(0,+∞)上的增函数,又是偶函数的是( )A.y=1xB.y=2xC.y=1−|x|D.y=lg|x|2. 下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递增的是( )A.y=1x B.y=|x|−1 C.y=lg x D.y=(12)|x|3. 已知函数f(x)=−x|x|+2x,则下列结论正确的是()A.增区间是(0, +∞)B.减区间是(−∞, −1)C.增区间是(−∞, 1)D.增区间是(−1, 1)4. 已知函数f(x)=xx−m,若函数f(x)在区间(2, +∞)上单调递减,则实数m的取值范围为()A.(0, 2)B.(0, 2]C.[2, +∞)D.(2, +∞)5. 函数y=√x2−5x+4的单调递增区间是()A.[52,+∞) B.[52,4) C.[4, +∞) D.[1,52),[4,+∞)6. 若函数f(x)={3x,x<0,x2−4x+3,x≥0,则函数的单调递减区间为( )A.[0,2]B.(−∞, 0)C.(−∞,0)和[0,2]D.(−∞,2]7. 下列函数中,即是偶函数又在(0, +∞)单调递增的函数是( )A.y=−x2B.y=|x−1|C.y=2xD.y=|x|−18. 下列函数中,在(0, +∞)是增函数的是()A.y=x2+e2B.y=cos x−e xC.y=1x−x D.y=x2−4x9. 题目不难,心中别慌,套路不深,不必当真.下列函数中,在其定义域内既为奇函数且又为增函数的是( ) A.f(x)=−1x B.f(x)=x 3C.f(x)=|x|D.f(x)=3x +3−x210. 函数f(x)=|x −2|x 的单调减区间是( ) A.[−1, 0] B.[1, 2] C.[0, 2] D.[2, +∞)11. 已知函数f(x)=xx−2,若函数f(x)在区间(m, +∞)上单调递减,则实数m 的取值范围为( ) A.(0, 2) B.(0, 2] C.[2, +∞) D.(2, +∞)12. 定义在R 上的奇函数f (x )满足f (2)=0,且f (x )在(0,+∞)上单调递减,则f (−52),f (133),f (0)的大小关系为( ) A.f (0)>f (133)>f (−52) B.f (133)>f (0)>f (−52) C.f (−52)>f (0)>f (133)D.f (0)>f (−52)>f (133)13. 下列四个函数中,在(0,+∞)上增函数的是( ) A.f (x )=3−x B.f (x )=(x −1)2 C.f (x )=−1x+1D.f (x )=−|x|14. 函数f(x)=(12)x 2−2x的单调递减区间为( )A.(0,+∞)B.(1,+∞)C.(−∞,1)D.(−∞,−1)15. 任意t ∈R +时,f [f (t )−1t ]=2恒成立,函数y =f (t )单调,则f (12019)=( )A.2020B.2019C.12020D.1201916. 函数y =x−5x−a−2在(−1, +∞)上单调递增,则a 的取值范围是( ) A.a =−3B.a <3C.a ≤−3D.a ≥−317. 若函数f (x )={a x ,x <0,(2a −1)x +3a,x ≥0是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( ) A.(0,12) B.(13,12)C.(0,13)D.(0,13]18. f(x)=1x+1的减区间为________.19. 函数f (x )=|x −3|的单调递增区间是________.20. 函数y =√x 2−2x −3的递减区间是________,递增区间是________.21. 已知函数g(x)=x 3+5x ,若g(2a −1)+g(a +4)<0,则实数a 的取值范围为________.22. 已知函数f (x )=−x 2+2ax +3在区间(−∞,4)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.23. 函数y =x 3+x 2+mx +1是R 上的单调函数,则m 的范围是________.24. 已知函数f(x)=e x −e −x +ln (x +√x 2+1)(其中e ≈2.71828),若对任意的x ∈[2, +∞),f(x 2+2)+f(−2ax)≥0恒成立,则实数a 的取值范围是________.25. 函数g (x )=ax 2−2ax +1+b (a >0)在区间[2,3]上有最大值5,最小值2,设f (x )=g (x )x(x ≠0).(1)求 a,b 的值;(2)不等式f (2x )−k ⋅2x ≥0在x ∈[−1,0]上恒成立,求实数k 的取值范围.26. 已知函数f(x)=ax 2+12x+b是奇函数,且f(1)=32. (1)求实数a ,b 的值;(2)判断函数f(x)在(−∞, −1]上的单调性,并用定义加以证明;(3)若x∈[−2, −1],求函数的值域.27. 求函数的单调区间.28. 已知为定义在上的奇函数,且是,.(1)求时,函数的解析式;(2)写出函数的单调区间(不需证明).29. 已知函数f(x)=x2+ax−2.(1)若函数f(x)在区间(−1,2)上单调递增,求a的取值范围;(2)试判断函数f(x)的奇偶性.30. 若函数y=f(x)对定义域内的每一个值x1,在其定义域内都存在唯一的x2,使f(x1)f(x2)=1成立,则称该函数为“依赖函数”.(1)判断函数g(x)=2x是否为“依赖函数”,并说明理由;(2)若函数f(x)=(x−1)2在定义域[m, n](m>1)上为“依赖函数”,求实数m,n乘积mn的取值范围.31. 已知函数f(x)=ax+bx2+1是(−1,1)上的奇函数,且f(12)=25.(1)求f(x)的解析式;(2)判断f(x)的单调性,并加以证明;(3)若实数t满足f(t+1)+f(t)>0,求t的取值范围.参考答案与试题解析函数的单调性及其单调区间练习题含答案一、 选择题 (本题共计 17 小题 ,每题 3 分 ,共计51分 ) 1.【答案】 D【考点】函数奇偶性的判断函数的单调性及单调区间【解析】根据基本初等函数的单调性和奇偶性,以及函数图象的翻折变换法则逐一判断每个选项即可. 【解答】解:A .函数y =1x 在(0,+∞)上是减函数,且是奇函数,即A 不符合题意;B .函数y =2x 是非奇非偶函数,即B 不符合题意;C .函数y =1−|x|在(0,+∞)上是减函数,即C 不符合题意;D .对于函数y =lg |x|,当x >0时,有y =lg x ,单调递增;而f (−x )=lg |−x|=lg |x|=f (x ) ,所以f(x)是偶函数,即D 正确. 故选D . 2.【答案】 B【考点】函数奇偶性的判断函数单调性的判断与证明 函数的单调性及单调区间【解析】根据函数单调性和奇偶性定义,逐一判断即可得出结论. 【解答】解:A ,函数y =1x 为奇函数,且在(0,+∞)上单调递减,不符合题意; B ,函数y =|x|−1为偶函数,且在(0,+∞)上单调递增,符合题意; C ,函数y =lg x 不是偶函数,不符合题意;D ,函数y =(12)|x|为偶函数,在(0,+∞)上单调递减,不符合题意.故选B . 3.【答案】 D【考点】分段函数的应用函数的单调性及单调区间【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答4.【答案】B【考点】函数单调性的性质与判断函数的单调性及单调区间【解析】根据题意,函数的解析式变形可得f(x)=1+mx−m,由函数图象变换的规律可得{m>0m≤2,解可得m的取值范围,即可得答案.【解答】根据题意,函数f(x)=xx−m =x−m+mx−m=1+mx−m,由函数y=mx向左(m<0)或向右(m>0)平移|m|个单位,向上平移1个单位得到,若函数f(x)在区间(2, +∞)上单调递减,必有{m>0m≤2,则0<m≤2,即m的取值范围为(0, 2],5.【答案】C【考点】函数的单调性及单调区间【解析】解不等式,求出函数的定义域,再根据二次函数的性质求出函数的递增区间即可.【解答】令x2−5x+4≥0,解得:x≥4或x≤1,而函数y=x2−5x+4的对称轴是:x=52,由复合函数同增异减的原则,故函数y=√x2−5x+4的单调递增区间是[4, +∞),6.【答案】C【考点】函数的单调性及单调区间【解析】首先根据分段函数的解析式画出函数的图象,进一步根据函数函数的图象确定函数的单调区间.【解答】解:函数f(x)的图像,如图所示,二次函数f(x)=x2−4x+3的对称轴为x=2,所以函数的单调递减区间为:(−∞,0)和[0,2] .故选C.7.【答案】D【考点】函数的单调性及单调区间函数奇偶性的判断【解析】此题暂无解析【解答】解:A,令f(x)=−x2,f(−x)=−(−x)2=−x2=f(x)为偶函数,在(0, +∞)上单调递减,不符合题意;B,令f(x)=|x−1|,f(−x)=|−x−1|=|x+1|≠f(x),不是偶函数,不符合题意;C,令f(x)=2x,f(−x)=2−x≠f(x),不是偶函数,不符合题意;D,令f(x)=|x|−1,f(−x)=|−x|−1=|x|−1=f(x),是偶函数,在(0, +∞)上单调递增,符合题意.故选D.8.【答案】A【考点】函数的单调性及单调区间【解析】结合二次函数的性质可判断A正确.【解答】解:A,由二次函数的性质可知,y=x2+e2在(0, +∞)是增函数,故A符合题意;B,y′=−sin x−e x,在(0,+∞)上,−e x<−1,−sin x∈[−1,1],故y′<0,函数在(0, +∞)上是减函数,故B不符合题意;−1<0,函数在(0, +∞)上是减函数,故C不符合题意;C,y′=−1x2D,y′=2x−4,当x∈(0,2)时,y′<0,故D不符合题意.故选A.9.【答案】B【考点】函数奇偶性的判断函数的单调性及单调区间【解析】根据函数奇偶性和单调性的性质分别进行判断即可.【解答】解:A.函数是奇函数,在定义域上不是单调函数;B.函数是奇函数,在(−∞, +∞)上是增函数,满足条件;C.f(−x)=f(x),函数是偶函数,不满足条件;D.f(−x)=f(x),函数是偶函数,不满足条件.故选B.10.【答案】B【考点】带绝对值的函数函数的单调性及单调区间【解析】画出分段函数f(x)=|x−2|x的图象,数形结合,可得函数的单调减区间.x≤2【解答】解:函数f(x)=|x−2|x={−x2+2x,x<2,x2−2x2,x≥2,的图象如图所示:结合图象可知函数的单调减区间是[1,2]. 故选B.11.【答案】C【考点】函数单调性的性质与判断 函数的单调性及单调区间 【解析】 此题暂无解析 【解答】解:根据题意,函数f(x)=xx−2=x−2+2x−2=1+2x−2,由函数y =2x 向右平移2个单位,向上平移1个单位得到, 若函数f(x)在区间(m, +∞)上单调递减, 必有{m >0,m ≥2,则m ≥2,即m 的取值范围为[2+∞), 故选C . 12.【答案】 C【考点】函数的单调性及单调区间 【解析】【解答】解:∵ f (x )为R 上的奇函数,且在(0,+∞)上单调递减, ∴ f (0)=0.∵ f (−52)=−f (52)且f (2)=0, ∴ f (−52)>0,f (133)<0, ∴ f (−52)>f (0)>f (133).故选C .13.【答案】 C【考点】函数的单调性及单调区间 【解析】根据函数单调性的性质分别进行判断即可. 【解答】解:A ,f (x )=3−x 在(0,+∞)上为减函数,不满足条件; B ,f (x )=(x −1)2在(1,+∞)上为增函数,不满足条件; C , f (x )=−1x+1在(0,+∞)上为增函数,满足条件;D ,f (x )=−|x |={−x ,x ≥0,x ,x <0,在(0,+∞)上为减函数,不满足条件.故选C. 14. 【答案】 B【考点】函数的单调性及单调区间 【解析】 无【解答】解:令t (x )=x 2−2x =(x −1)2−1, 则f (t )=(12)t,∵ t (x )在(−∞,1)上单调递减,(1,+∞)上单调递增, 而f (t )在R 上单调递减,∴ f (x )在(1,+∞)上单调递减. 故选B . 15.【答案】 A【考点】函数的单调性及单调区间 【解析】设m =f(t)−1t,根据y =f (t )单调函数,以及f [f (t )−1t]=2可知,当f (m )=2时,m 的值是唯一的;又f (t )=m +1t ,所以f (m )=m +1m =2,求出m 的值.进而求出y =f(t)的解析式.即可求出结果 . 【解答】解:设m =f(t)−1t ,则f (m )=2. 因为y =f (t )是单调函数, 所以f (m )=2的解m 是唯一的. 又f(t)=m +1t , 所以f (m )=m +1m =2,解得m =1, 所以f(t)=1+1t , 所以f (12019)=2020. 故选A . 16.C【考点】函数单调性的性质函数的单调性及单调区间【解析】由题意可得,当x>−1时,y′=3−a(x−a−2)2≥0,可得{3−a≥0a+2≤−1,由此求得a的范围.【解答】解:y=x−a−2+a−3x−a−2=1+a−3x−a−2∵ 当a<3时,函数y在(a+2,+∞)上单调递增,又函数y在(−1,+∞)上单调递增,∴a+2≤−1,即a≤−3,∴a的取值范围是:(−∞,−3].故选C.17.【答案】D【考点】函数的单调性及单调区间分段函数的应用已知函数的单调性求参数问题【解析】令各段均为减函数,再比较端点值即可求解.【解答】解:由题意得{0<a<1, 2a−1<0, 3a≤1,解得0<a≤13.故选D.二、填空题(本题共计 7 小题,每题 3 分,共计21分)18.【答案】(−∞, −1),(−1, +∞)【考点】函数的单调性及单调区间【解析】根据分式函数的性质进行求解即可.【解答】解:函数的定义域为(−∞, −1)∪(−1, +∞),则函数的单调递减区间为(−∞, −1),(−1, +∞).故答案为:(−∞, −1),(−1, +∞).19.【考点】函数单调性的判断与证明函数的单调性及单调区间【解析】讨论去绝对值,即可得到函数,从而确定单调性.【解答】解:当x≥3时,f(x)=x−3,此时f(x)为增函数;当x<3时,f(x)=−(x−3)=−x+3,此时f(x)为减函数,所以f(x)的单调增区间为[3,+∞).故答案为:[3,+∞).20.【答案】(−∞, −1],[3, +∞)【考点】函数的单调性及单调区间【解析】先求出该函数定义域为{x|x≤−1, 或x≥3},可以看出该函数的单调区间和函数y= x2−2x−3在定义域上的单调区间一致,根据二次函数单调区间的求法即可得出该函数的单调区间.【解答】解:∵x2−2x−3≥0得x≤−1,或x≥3.∴函数y=x2−2x−3在(−∞, −1]上单调递减,在[3, +∞)上单调递增.∴该函数的递减区间为(−∞, −1],递增区间为[3, +∞).故答案为:(−∞, −1];[3, +∞).21.【答案】a<−1【考点】函数奇偶性的性质函数奇偶性的判断函数单调性的判断与证明函数的单调性及单调区间【解析】此题暂无解析【解答】解:∵g(−x)=−x3−5x=−g(x),∴函数g(x)是奇函数,且函数在R上单调递增,∴原不等式可化为g(a+4)<−g(2a−1)=g(1−2a),∴a+4<1−2a,解得a<−1.故答案为:a<−1.22.【答案】函数的单调性及单调区间【解析】根据二次函数f (x ) 的对称轴两侧单调性相反,列不等式求出a 的取值范围.【解答】解:函数f (x )=−x 2+2ax +3的对称轴为x =a又f (x )在(−∞,4)上是增函数,所以a ≥4,所以实数a 的取值范围是[4,+∞).故答案为:[4,+∞).23.【答案】[13, +∞) 【考点】函数的单调性及单调区间利用导数研究函数的单调性【解析】此题暂无解析【解答】解:由题意可知,y ′=3x 2+2x +m .若函数y =x 3+x 2+mx +1是R 上的单调函数,则y ′=3x 2+2x +m ≥0恒成立,则对于方程3x 2+2x +m =0,有Δ=4−12m ≤0,解得m ≥13,则m 的取值范围是[13, +∞).故答案为:[13, +∞). 24.【答案】a ≤32 【考点】导数求函数的最值函数奇偶性的判断函数单调性的判断与证明函数的单调性及单调区间【解析】判断函数f(x)是R 上的奇函数,且是增函数;把f(x 2+2)+f(−2ax)≥0恒成立化为x 2+2≥2ax 恒成立,设g(x)=x 2−2ax +2,利用二次函数的图象与性质,即可求出实数a 的取值范围.解:函数f(x)=e x −e −x +ln (x +√x 2+1)(其中e ≈2.71828),x ∈R ;且f(−x)=e −x −e x +ln (−x +√x 2+1)=−(e x −e −x )−ln (x +√x 2+1)=−f(x), ∴ f(x)是上的奇函数.又f′(x)=e x +e −x +1+x √x 2+1x+√x 2+1>0恒成立,∴ f(x)是定义在R 上的单调增函数;若对任意的,f(x 2+2)+f(−2ax)≥0恒成立,∴ f (x 2+2)≥−f(−2ax)恒成立,∴ f (x 2+2)≥f(2ax)恒成立,∴ x 2+2≥2ax 恒成立,即x 2−2ax +2≥0在x ∈[2, +∞)上恒成立;设g(x)=x 2−2ax +2,其对称轴为x =a ,且开口向上;应满足{a <2,g(2)=4−4a +2≥0,解得a ≤32.故答案为:a ≤32.三、 解答题 (本题共计 7 小题 ,每题 10 分 ,共计70分 )25.【答案】解:(1)g (x )=a (x −1)2+1+b −a(a >0),可得g (x )在[2,3]上为增函数,故{g (3)=5,g (2)=2⇒{3a +1+b =5,1+b =2⇒{a =1,b =1.(2)g (x )=x 2−2x +2,f (x )=x +2x −2, 不等式f (2x )−k ⋅2x ≥0化为2x +22x −2≥k ⋅2x ,即1+2⋅(12x )2−2⋅(12x )≥k . 令12x =t ,则k ≤2t 2−2t +1,∵ x ∈[−1,0],∴ 2x ∈[12,1],∴ t ∈[1,2].记φ(t )=2t 2−2t +1,∴ φ(t )min =1,∴ k ≤1.【考点】函数的单调性及单调区间二次函数在闭区间上的最值二次函数的性质【解析】无无【解答】解:(1)g (x )=a (x −1)2+1+b −a(a >0),可得g (x )在[2,3]上为增函数,故{g (3)=5,g (2)=2⇒{3a +1+b =5,1+b =2⇒{a =1,b =1.(2)g (x )=x 2−2x +2,f (x )=x +2x −2, 不等式f (2x )−k ⋅2x ≥0化为2x +22x −2≥k ⋅2x ,即1+2⋅(12x )2−2⋅(12x )≥k .令12x =t ,则k ≤2t 2−2t +1,∵ x ∈[−1,0],∴ 2x ∈[12,1],∴ t ∈[1,2]. 记φ(t )=2t 2−2t +1,∴ φ(t )min =1,∴ k ≤1.26.【答案】解:(1)根据题意,函数f(x)=ax 2+12x+b 是奇函数, 则有f(−x)=−f(x),即ax 2+1−2x+b =−ax 2+12x+b =ax 2+1−2x−b ,则有b =−b ,即b =0; 又由f(1)=32,即a+12=32, 即a =2;(2)由(1)可得:f(x)=2x 2+12x ,函数f(x)在(−∞, −1]上为增函数;证明:设x 1<x 2≤−1,则f(x 1)−f(x 2)=2x 12+12x 1−2x 22+12x 2 =(x 1−x 2)(2x 1x 2−1)2x 1x 2,又由x 1<x 2≤−1,则(x 1−x 2)<0,x 1x 2>0,2x 1x 2−1>0,则有f(x 1)−f(x 2)<0,故f(x)在(−∞, −1]上为增函数;(3)由(2)可得:f(x)在[−2, −1]上为增函数,∵ f(−2)=−94,f(−1)=−32,∴ 函数的值域为[−94, −32].【考点】函数奇偶性的性质函数的单调性及单调区间函数的值域及其求法【解析】(1)根据题意,由奇函数的定义可得f(−x)=−f(x),即ax 2+1−2x+b =−ax 2+12x+b =ax 2+1−2x−b ,分析可得b 的值,由于f(1)的值求出a 的值,即可得答案;(2)根据题意,由作差法分析可得答案;(3)根据题意,由(2)可得:f(x)在[−2, −1]上为增函数;据此分析可得答案.【解答】解:(1)根据题意,函数f(x)=ax 2+12x+b 是奇函数, 则有f(−x)=−f(x),即ax 2+1−2x+b =−ax 2+12x+b =ax 2+1−2x−b ,则有b =−b ,即b =0;又由f(1)=32,即a+12=32, 即a =2;(2)由(1)可得:f(x)=2x 2+12x ,函数f(x)在(−∞, −1]上为增函数;证明:设x 1<x 2≤−1,则f(x 1)−f(x 2)=2x 12+12x 1−2x 22+12x 2 =(x 1−x 2)(2x 1x 2−1)2x 1x 2,又由x 1<x 2≤−1,则(x 1−x 2)<0,x 1x 2>0,2x 1x 2−1>0,则有f(x 1)−f(x 2)<0,故f(x)在(−∞, −1]上为增函数;(3)由(2)可得:f(x)在[−2, −1]上为增函数,∵ f(−2)=−94,f(−1)=−32,∴ 函数的值域为[−94, −32]. 27.【答案】单调增区间为(−∞,1),单调减区间为(1,+∞)【考点】函数单调性的性质函数的单调性及单调区间奇偶性与单调性的综合【解析】根据二次函数对称轴确定单调性.【解答】因为y =−x 2+2x +3=−(x −1)2+4所以函数y =−x 2+2x +3的单调增区间为(−∞,1),单调减区间为(1,+∞)28.【答案】(1)f(x)=x2+2x;(2)f(x)的单调递增区间是[−1,1];单调递减区间是(−∞,−1],[1,+∞)【考点】二次函数的性质函数的单调性及单调区间奇偶性与单调性的综合【解析】(1)任取x<0,则−x>0f(−x)=−(−x)2+2(−x)=−x2−2x,又f(x)为奇函数,f(x)=−f(−x)=x2+2x即得解,(2)分析单调性可得f(x)的单调递增区间是[−1,1];单调递减区间是(−∞,−1],[1,+∞)【解答】(1)任取x<0,则−x>0,f(−x)=−(−x)2+2(−x)=−x2−2x,又f(x)为奇函数,f(x)=−f(−x)=x2+2x,所以x<0时,函数f(x)=x2+2x(2)f(x)的单调递增区间是[−1,1];单调递减区间是(−∞,−1],[1,+∞)29.【答案】解:(1)∵f(x)=x2+ax−2的对称轴为直线x=−a,且抛物线开口向上,2∴函数f(x)的单调递增区间为(−a,+∞),2又∵函数f(x)在区间(−1,2)上单调递增,∴(−1,2)⊆(−a,+∞),2,即−1≥−a2解得a≥2,∴a的取值范围为[2,+∞).(2)易知函数f(x)的定义域为R,关于原点对称.f(−x)=(−x)2+a(−x)−2=x2−ax−2,当a=0时,则f(−x)=(−x)2+a(−x)−2=x2−2=f(x),此时函数f(x)为偶函数;当a≠0时,则f(−x)=(−x)2+a(−x)−2=x2−ax−2≠f(x),此时函数f(x)为非奇非偶函数.【考点】函数的单调性及单调区间函数奇偶性的判断【解析】无无【解答】解:(1)∵f(x)=x2+ax−2的对称轴为直线x=−a,且抛物线开口向上,2∴函数f(x)的单调递增区间为(−a2,+∞),又∵函数f(x)在区间(−1,2)上单调递增,∴(−1,2)⊆(−a2,+∞),即−1≥−a2,解得a≥2,∴a的取值范围为[2,+∞).(2)易知函数f(x)的定义域为R,关于原点对称.f(−x)=(−x)2+a(−x)−2=x2−ax−2,当a=0时,则f(−x)=(−x)2+a(−x)−2=x2−2=f(x),此时函数f(x)为偶函数;当a≠0时,则f(−x)=(−x)2+a(−x)−2=x2−ax−2≠f(x),此时函数f(x)为非奇非偶函数.30.【答案】解:(1)对于函数g(x)=2x的定义域R内任意的x1,取x2=−x1,则g(x1)g(x2)=1,且由g(x)=2x在R上单调递增,可知x2的取值唯一,故g(x)=2x是“依赖函数”.(2)因为m>1,f(x)=(x−1)2在[m, n]递增,故f(m)f(n)=1,即(m−1)2(n−1)2=1,由n>m>1,得(m−1)(n−1)=1,故n=mm−1,由n>m>1,得1<m<2,从而mn=m 2m−1=m−1+1m−1+2在m∈(1, 2)上单调递减,故mn∈(4, +∞).【考点】函数新定义问题函数的单调性及单调区间【解析】【解答】解:(1)对于函数g(x)=2x的定义域R内任意的x1,取x2=−x1,则g(x1)g(x2)=1,且由g(x)=2x在R上单调递增,可知x2的取值唯一,故g(x)=2x是“依赖函数”.(2)因为m>1,f(x)=(x−1)2在[m, n]递增,故f(m)f(n)=1,即(m−1)2(n−1)2=1,由n>m>1,得(m−1)(n−1)=1,故n=mm−1,由n>m>1,得1<m<2,从而mn=m 2m−1=m−1+1m−1+2在m∈(1, 2)上单调递减,故mn∈(4, +∞).31.【答案】解:(1)因为函数f (x )=ax+b x 2+1是(−1,1)上的奇函数,f (12)=25. 所以{f (0)=0,f (12)=25,即{b =0,12a+b 14+1=25,解得{a =1,b =0,∴ f (x )=x x 2+1,x ∈(−1,1).(2)f (x )在(−1,1)上递增,证明如下:任取x 1,x 2∈(−1,1),且x 1>x 2,则f (x 1)−f (x 2)=x 1x 12+1−x 2x 22+1=x 1(x 22+1)−x 2(x 12+1)(x 12+1)(x 22+1)=x 1x 22−x 12x 2+x 1−x 2(x 12+1)(x 22+1)=(x 1−x 2)(1−x 1x 2)(x 22+1)(x 22+1),∵ x 1,x 2∈(−1,1),∴ 1−x 1x 2>0.又x 1>x 2,∴ x 1−x 2>0,∴ f (x 1)−f (x 2)>0,∴ f (x 1)>f (x 2),即f (x )在(−1,1)上递增.(3)f (t −1)+f (t )>0可化为f (t −1)>f (−t ),∴ {−1<t −1<1,−1<t <1,t −1>−t ,解得{ 0<t <2,−1<t <1,t >12,⇒12<t <1. ∴ t 的取值范围为(12,1).【考点】奇函数函数的单调性及单调区间其他不等式的解法奇偶性与单调性的综合【解析】无无无【解答】解:(1)因为函数f (x )=ax+b x 2+1是(−1,1)上的奇函数,f (12)=25. 所以{f (0)=0,f (12)=25,即{b =0,12a+b14+1=25,解得{a =1,b =0,∴ f (x )=xx 2+1,x ∈(−1,1).(2)f (x )在(−1,1)上递增,证明如下:任取x 1,x 2∈(−1,1),且x 1>x 2,则f (x 1)−f (x 2)=x 1x 12+1−x 2x 22+1=x 1(x 22+1)−x 2(x 12+1)(x 12+1)(x 22+1)=x 1x 22−x 12x 2+x 1−x 2(x 12+1)(x 22+1)=(x 1−x 2)(1−x 1x 2)(x 22+1)(x 22+1),∵ x 1,x 2∈(−1,1),∴ 1−x 1x 2>0.又x 1>x 2,∴ x 1−x 2>0,∴ f (x 1)−f (x 2)>0,∴ f (x 1)>f (x 2),即f (x )在(−1,1)上递增.(3)f (t −1)+f (t )>0可化为f (t −1)>f (−t ),∴ {−1<t −1<1,−1<t <1,t −1>−t ,解得{ 0<t <2,−1<t <1,t >12,⇒12<t <1. ∴ t 的取值范围为(12,1).。
函数的单调性的判断与证明练习题含答案

函数的单调性的判断与证明练习题含答案学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________1. 下列函数中,在其定义域上为增函数的是( ) A.y =x 4B.y =2−xC.y =x +cos xD.y =−x 122. 下列函数中,既是奇函数,又在定义域内是增函数的是( ) A.y =x 3+1 B.y =x +1xC.y =−1xD.y =x|x|3. 下列函数在(0,+∞)上是增函数的是( ) A.f (x )=−2x +1 B.f (x )=1x C.f (x )=lg (x −1) D.f (x )=x 24. 已知函数f(x)=3x −(13)x ,则f(x)( )A.是偶函数,且在R 上是增函数B.是奇函数,且在R 上是增函数C.是偶函数,且在R 上是减函数D.是奇函数,且在R 上是减函数5. 下列函数中,既是奇函数又在定义域上是增函数的为( ) A.y =2x B.y =−2x 2C.y =1xD.y =x6. 已知函数f(x)=3x −(13)x,则f(x)( ) A.是奇函数,且在R 上是增函数 B.是偶函数,且在R 上是增函数 C.是奇函数,且在R 上是减函数 D.是偶函数,且在R 上是减函数7. 已知函数f (x )={x 2−ax,x ≥2,a x−1−2,x <2满足对于任意实数x 1≠x 2,都有f (x 1)−f (x 2)x 1−x 2>0成立,那么a 的取值范围是( )A.(1,4]B.(1,+∞)C.(1,2]D.[2,4]8. 给定下列函数,其中在区间(0,1)上单调递增的函数是( ) A.y =−12x 2B.y =|x 2−2x|C.y =(12)x+1D.y =x +1x9. 函数f (x )=e x +e −xe x −e −x 的部分图象大致是( )A. B.C. D.10. 已知函数f (x )={−x 2−4x,x ≥0,x 2−4x,x <0,若f (2−t )>f (t ),则实数t 的取值范围是( )A.(−∞,1)∪(2,+∞)B.(1,2)C.(−∞,1)D.(1,+∞)11. 已知定义在(−∞,0)∪(0,+∞)上的函数f (x ),且f (1)=1,函数f (x +1)的图象关于点(−1,0)中心对称,对于任意x 1,x 2∈(0,+∞),x 1≠x 2,都有x 12019 f (x 1)−x 22019 f (x 2)x 1−x 2>0成立.则f(x)≤1x 2019的解集为( )A.[−1,1]B.(−∞,−1]∪[1,+∞)C.(−∞,−1]∪(0,1]D.(−2019,2019)12. 定义在(0,+∞)上的函数f (x )满足:①对于任意的x ,y ∈(0,+∞),都有f (x ⋅y )=f (x )+f (y );②当x >1时,f (x )>0;③f(√6)=1,则关于x 的不等式f (x )−f (15−x )≥2的解集是( ) A.[2,3]B.[−√2,−1]∪[0,√2]C.[√2,+∞)D.(0,2]13. 函数f(x)=|x−3|的单调递增区间是________.14. 若f(x)=是定义在R上的减函数,则a的取值范围是________.15. 已知f(x)=x2+(b−2)x是定义在R上的偶函数,则实数b=________,此函数f(x)的单调增区间为________.16. 已知函数g(x)=x3+5x,若g(2a−1)+g(a+4)<0,则实数a的取值范围为________.17. 符号[x]表示不超过x的最大整数,如[π]=3,[−1.08]=−2,定义函数{x}=x−[x].给出下列四个命题:①函数{x}的定义域为R,值域是[0,1];有无数个解;②方程{x}=12③函数{x}是奇函数;④函数{x}是增函数.正确命题的序号是________.18. 若函数f(x)=kx2+(k−1)x+2是偶函数,则f(x)的递减区间是________.19. 已知函数,若对任意,有恒成立,则实数的取值范围是________.20. 已知f(x)=2x.x2+1(1)判断f(x)在[−1, 1]的单调性,并用定义加以证明;(2)求函f(x)在[−1, 1]的最值.21. 已知函数f(x)=−2x+1是定义在R上的奇函数.2x+a(1)求实数a的值;(2)判断函数f(x)的单调性,并利用定义证明.22. 已知f(x)=x,x∈(−2,2).x2+4(1)用定义证明函数f(x)在(−2,2)上为增函数;(3)若f(a+2)>f(2a−1),求实数a的取值范围.+m(m∈R)是奇函数.23. 已知函数f(x)=12x+1(1)求实数m的值;(2)判断f(x)的单调性(不用证明);(3)求不等式f(x2−x)+f(−2)<0的解集.24. 已知a>0,函数f(x)=1.1+a⋅3x(1)判断函数f(x)在R上的单调性,并证明;(2)设g(x)=f(x)f(−x),若对任意x∈[−1,1],g(x)≥f(2)恒成立,求a的取值范围.参考答案与试题解析函数的单调性的判断与证明练习题含答案一、 选择题 (本题共计 12 小题 ,每题 3 分 ,共计36分 ) 1.【答案】 C【考点】函数单调性的判断与证明 利用导数研究函数的单调性【解析】利用常见的幂函数,指数函数分析选项ABD 中函数的单调性,利用导数研究C 中函数的单调性即可得到答案. 【解答】解:A ,函数y =x 4在(0,+∞)上单调递增,在(−∞,0)上单调递减,不满足题意; B ,y =2−x=(12)x在定义域内单调递减,不满足题意;C ,∵ 函数y =x +cos x 的定义域为R ,且y ′=1−sin x ≥0, ∴ 函数y =x +cos x 在其定义域上单调递增,满足题意;D ,y =−x 12在定义域内单调递减,不符合题意. 故选C . 2. 【答案】 D【考点】函数单调性的判断与证明 函数奇偶性的判断【解析】利用函数奇偶性,单调性,逐项判定得解. 【解答】解:对于A ,设f (x )=x 3+1,f(−x)=−x 3+1≠−f (x ),不是奇函数,故不符合题意;对于B ,由题设知函数为奇函数,在(−1,0),(0,1)单调递减,在(−∞,−1),(1,+∞)单调递增,故不符合题意;对于C ,函数为奇函数,在(−∞,0),(0,+∞)分别单调递增,故不符合题意; 对于D ,y =x |x |={x 2,x ≥0,−x 2,x <0,可得函数为奇函数,且在定义域单调递增,故符合题意. 故选D . 3.【答案】 D【考点】函数单调性的判断与证明【解析】对于A:f (x )=−2x +1在定义域上单调递减,不符合题意; 对于B:f (x )=1x 函数在(−∞,0),(0,+∞)上单调递减,不符合题意;对于C:f (x )=lg (x −1),定义域为(1,+∞),不符合题意;对于D:f (x )=x 2,函数在(−∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,满足条件. 故选:D . 【解答】解:对于A ,f (x )=−2x +1在定义域上单调递减,不符合题意; 对于B ,f (x )=1x 函数在(−∞,0),(0,+∞)上单调递减,不符合题意;对于C ,f (x )=lg (x −1),定义域为(1,+∞),不符合题意;对于D ,f (x )=x 2,函数在(−∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,满足条件. 故选D . 4.【答案】 B【考点】函数单调性的判断与证明 函数奇偶性的判断【解析】本题主要考查函数的奇偶性和单调性. 【解答】解:易知函数f(x)的定义域为R , f(−x)=(13)x−3x =−f(x),所以为奇函数.因为y =(13)x 在R 上是减函数, 所以y =−(13)x 在R 上是增函数,又y =3x 在R 上是增函数,所以函数f(x)=3x−(13)x在R 上是增函数. 故选B . 5.【答案】 D【考点】函数奇偶性的判断函数单调性的判断与证明【解析】根据奇偶性及单调性,首先判断奇偶性,再判断单调性即可. 【解答】解:对于A ,函数y =2x 为非奇非偶函数,故A 不满足题意; 对于B ,函数y =−2x 2为偶函数,故B 不满足题意;对于C ,函数y =1x 为奇函数,在(−∞,0),(0,+∞)上为减函数,故C 不满足题意;对于D ,函数y =x 为奇函数,且在R 上是增函数,故D 满足题意. 故选D . 6. 【答案】 A【考点】函数奇偶性的判断函数单调性的判断与证明 【解析】 此题暂无解析 【解答】解:因为f(x)=3x−(13)x,且定义域为R ,所以f(−x)=3−x −(13)−x =(13)x −3x =−[3x −(13)x]=−f(x),即函数f(x)是奇函数.又y =3x 在R 上是增函数,y =(13)x在R 上是减函数,所以f(x)=3x−(13)x在R 上是增函数.故选A . 7. 【答案】 C【考点】函数单调性的判断与证明 分段函数的应用 【解析】由已知可得函数f (x )是定义在R 上的增函数,则{a2≤2,a >1,4−2a ≥a −2,解得a 的取值范围.【解答】解:∵ 对于任意实数x 1≠x 2,都有f (x 1)−f (x 2)x 1−x 2>0成立,故函数f (x )是定义在R 上的增函数, 则{a 2≤2,a >1,4−2a ≥a −2,解得a ∈(1,2].故选C . 8.【答案】 B【考点】函数单调性的判断与证明 【解析】此题暂无解析 【解答】解:对于A ,y =−12x 2为二次函数,其图像的开口向下,对称轴是直线x =0, 所以y =−12x 2在区间(0,1)上单调递减;对于B ,当x ∈(0,1)时,y =|x 2−2x|=−x 2+2x ,因为抛物线y =−x 2+2x 的对称轴是直线x =1,且开口向下,所以函数y =|x 2−2x|在区间(0,1)上单调递增; 对于C ,y =(12)x+1=12⋅(12)x,因为0<12<1,所以函数y =(12)x+1在区间(0,1)上单调递减;对于D ,y =x +1x ≥2,当且仅当x =1时等号成立,所以由对勾函数的性质知函数y =x +1x 在区间(0,1)上单调递减. 故选B . 9.【答案】 A【考点】函数奇偶性的判断 函数图象的作法 函数单调性的判断与证明【解析】 此题暂无解析 【解答】解:由已知函数的定义域为{x|x ≠0},定义域关于原点对称, 由于f (x )+f (−x )=e x +e −xe x −e −x +e −x +e xe −x −e x =e x +e −x −e −x −e −xe x −e −x=0,即f (−x )=−f (x ),所以y =e x +e −xe x −e −x 是奇函数,排除选项B ; 因为y =e x +e −x e x −e −x=1+2(e x )2−1=1+2(e 2)x −1在(0,+∞)上为减函数,排除选项D ;当x =1时,f (1)=1+2e 2−1>0,排除选项C .故选A .10.【答案】 D【考点】函数单调性的判断与证明 函数单调性的性质【解析】 【解答】解:根据题意知,函数f (x )={−x 2−4x,x ≥0,x 2−4x,x <0,当x ≥0时,f (x )=−x 2−4x =−(x +2)2+4,则函数f (x )在[0,+∞)上单调递减,有f (x )≤f (0)=0. 当x <0时,f (x )=x 2−4x =(x −2)2−4,则函数f (x )在(−∞,0)上单调递减,有f (x )>f (0)=0. 综上可得函数f (x )在R 上为减函数. 若f (2−t )>f (t ),则2−t <t ,解得t >1,即实数t 的取值范围为(1,+∞). 故选D . 11.【答案】 C【考点】函数单调性的性质 函数奇偶性的判断 函数奇偶性的性质 函数单调性的判断与证明【解析】首先确定函数f (x )的奇偶性,再构造新函数g(x)=x 2019f(x),并确定奇偶性及单调性,即可解出不等式. 【解答】解:由于f(x +1)的图象关于点(−1,0)中心对称, 则f (x )的图象关于点(0,0)中心对称, 即函数f (x )在定义域上为奇函数, 令g (x )=x 2019f (x ),则g (−x )=(−x )2019f (−x )=x 2019f (x )=g (x ), 所以g (x )为偶函数,又x 1,x 2∈(0,+∞),x 1≠x 2, 都有x 12019f (x 1)−x 22019f (x 2)x 1−x 2>0,即可得函数g (x )在(0,+∞)为增函数, 由奇偶性与单调性的关系可得: 函数g (x )在(−∞,0)为增函数, 又g (1)=12019×f (1)=1,g (−1)=(−1)2019×f (−1)=−1×[−f (1)]=1 由f(x)≤1x 2019,当x >0时,x 2019f(x)≤1=g (1), 所以0<x ≤1;当x <0时,x 2019f(x)≥1=g (−1), 所以x ≤−1.综上可得:x∈(−∞,−1]∪(0,1].故选C.12.【答案】A【考点】函数新定义问题抽象函数及其应用函数单调性的判断与证明【解析】证明函数单调递增,f(6)=f(√6)+f(√6)=2,变换不等式为f(x)≥f(65−x),利用函数单调性解得答案.【解答】解:设0<x1<x2,则f(x2)−f(x1)=f(x2x1⋅x1)−f(x1)=f(x2x1)>0,即函数在(0,+∞)上单调递增.∵ f(√6)=1,∴ f(6)=f(√6)+f(√6)=2.∵ f(x)−f(15−x)≥2,∴ f(x)≥f(15−x )+f(6)=f(65−x),故满足{x>0,65−x>0,x≥65−x,解得x∈[2,3].故选A.二、填空题(本题共计 7 小题,每题 3 分,共计21分)13.【答案】[3,+∞)【考点】函数单调性的判断与证明函数的单调性及单调区间【解析】讨论去绝对值,即可得到函数,从而确定单调性.【解答】解:当x≥3时,f(x)=x−3,此时f(x)为增函数;当x<3时,f(x)=−(x−3)=−x+3,此时f(x)为减函数,所以f(x)的单调增区间为[3,+∞).故答案为:[3,+∞).14.【答案】[18,13) 【考点】函数单调性的性质函数单调性的判断与证明 对数函数的单调性与特殊点 【解析】根据分段函数的单调性可得{3a −1<03a −1)×1+4a ≥−a a >0×1+4a ≥−a ,解不等式组即可求解. 【解答】由题意知,{3a −1<03a −1)×1+4a ≥−a a >0×1+4a ≥−a解得{a <13a ≥8a >0,所以a ∈[18,13)故答案为:[18,13)15.【答案】 2,(0, +∞) 【考点】 偶函数函数单调性的判断与证明【解析】f(x)=x 2+(b −2)x 是定义在R 上的偶函数,对称轴为y 轴,进而求解. 【解答】解:f(x)=x 2+(b −2)x 是定义在R 上的偶函数, 对称轴为y 轴,则b =2,于是f(x)=x 2,单调增区间为(0, +∞). 故答案为:2;(0, +∞). 16.【答案】 a <−1 【考点】函数奇偶性的性质 函数奇偶性的判断 函数单调性的判断与证明 函数的单调性及单调区间 【解析】 此题暂无解析 【解答】解:∵g(−x)=−x3−5x=−g(x),∴函数g(x)是奇函数,且函数在R上单调递增,∴原不等式可化为g(a+4)<−g(2a−1)=g(1−2a),∴a+4<1−2a,解得a<−1.故答案为:a<−1.17.【答案】②【考点】函数的值域及其求法函数奇偶性的判断函数单调性的判断与证明【解析】根据函数的定义域、值域、奇偶性、单调性等知识逐一对四个命题进行正误判断. 【解答】解:①函数{x}的定义域是R,但是0≤x−[x]<1,故函数{x}的值域为[0,1),故①错误;,②∵{x}=x−[x]=12∴x=[x]+1,2∴x=1.5,2.5,3.5,⋯,应为无数多个,故②正确;③∵函数{x}的定义域是R,而{−x}=−x−[−x]≠−{x},{−x}=−x−[−x]≠{x},∴函数{x}是非奇非偶函数,故③错误;④函数{x}在每一个单调区间上是增函数,但在整个定义域上不是增函数,故④错误.综上所述,②正确.故答案为:②.18.【答案】(−∞, 0]【考点】函数奇偶性的性质函数单调性的判断与证明【解析】根据偶函数的性质求出k值,再根据二次函数的图象即可求出其单调减区间.【解答】解:因为f(x)为偶函数,所以f(−x)=f(x).即kx2−(k−1)x+2=kx2+(k−1)x+2,所以2(k−1)x=0,所以k=1.则f(x)=x2+2,其递减区间为(−∞, 0].故答案为:(−∞, 0].19.【答案】加加加(−∞,−1]【考点】函数单调性的判断与证明函数单调性的性质函数的图象【解析】可先将f(x+m)+mf(x)<0采用代入法转化为常规表达式,采用分类讨论去绝对值的方式,来进一步探讨不等式是否成立,进一步确定参数m的范围【解答】f(x+m)+mf(x)<0可等价转化为(x+m)|x+m|+m|x|<0对任意x≥1恒成立,当m≥0时,不等式转化为(x+m)2+mx2<0对任意x≥1恒成立,显然无解;当me(−1,0)时,不等式转化为(x+n)2+mx2<0,即(m+1)x2−2mx+m2<0,显然当x→+y时不成立;当m=−1时,(x+m)|x+m|+mx||x|<0⇔(x−1)2−x2<0,即1−2x<0对任意x≥1恒成立,经检验,恒成立;当m<−1时,(x+m)||+m||+mx||x|<0⇔(x+m)|(−m)|+mx2对任意x≥1恒成立尚需进一步讨论,当1<x<−m时,不等式等价于−(x−m)2+nx2<0即(m−1)x2−2mx−m2<0Δ=4m2+4m2(m−1)=4m3<0,令y=(m−1)x2−2mx−m2,函数开口向下,则(m−1)x2−2mx−m2<0恒成立;当x>−m时,(x+m)|x+m|+m|x|<0⇔(xxm)2mx0,即(m+1)2−2mx+m2< 0此时对应的对称轴为x=−mm+1<1,又−mn+1<−m,则y=(m+1)x2−2mx+m2在区间[−m,+∞]为减区间,即y=(m−1)x2−2mx+m2≤y(−n)=m3<0恒成立;综上所述,当m∈(−∞,−1]时,对任意x≥1,有f(x+m)+nf(x)<0恒成立故答案为:(−∞,−1]三、解答题(本题共计 5 小题,每题 10 分,共计50分)20.【答案】解:(1)函数f(x)在[−1.1]上单调递增;证明如下:设任意−1<x1<x2<1,则f(x1)−f(x2)=2x1x12+1−2x2x22+1=2x1x22+2x1−2x2x12−2x2(x12+1)(x22+1)=2(x1−x2)(1−x1x2)(x12+1)(x22+1)<0,故函数f(x)在[−1.1]上单调递增;(2)由(1)的结论,f(x)在区间[−1,1]上单调递增,则f(x)的最大值f(1)=1,最小值f(−1)=−1.【考点】函数单调性的判断与证明函数单调性的性质【解析】(1)利用定义法证明函数的单调性,按照设元、作差、变形、判断符号、下结论的步骤完成即可;(2)由(1)根据函数的单调性即可解答.【解答】解:(1)函数f(x)在[−1.1]上单调递增;证明如下: 设任意−1<x 1<x 2<1,则f(x 1)−f(x 2)=2x 1x 12+1−2x2x 22+1=2x 1x 22+2x 1−2x 2x 12−2x 2(x 12+1)(x 22+1)=2(x 1−x 2)(1−x 1x 2)(x 12+1)(x 22+1)<0,故函数f(x)在[−1.1]上单调递增;(2)由(1)的结论, f (x )在区间[−1,1]上单调递增,则f (x )的最大值f(1)=1,最小值f (−1)=−1. 21. 【答案】 解:(1)f (−x )=−2−x +12−x +a=2x −1a⋅2x +1,由f (−x )=−f (x )得: 2x −1a⋅2x +1=−−2x +12x +a⇒2x +a =a ⋅2x +1,解得a =1.验证,当a =1时,f (x )=−2x +12x +1,f (−x )=−2−x +12−x +1=2x −12x +1=−f (x )满足题意,∴ a =1.(2)f (x )为减函数. 证明:由(1)知f (x )=−2x +12x +1=22x +1−1,在R 上任取两个不相等的实数x 1,x 2,且x 1<x 2, f(x 1)−f(x 2)=22x 1+1−22x 2+1=2×2x 2−2x 1(2x 1+1)⋅(2x 2+1).由y =2x 为R 上的增函数,x 1<x 2,2x 2>2x 1, ∴ 2x 2−2x 1>0,(2x 1+1)⋅(2x 2+1)>0, 则f (x 1)−f (x 2)>0,∴ f (x 1)>f (x 2), ∴ 函数f (x )为减函数. 【考点】函数奇偶性的性质函数单调性的判断与证明 【解析】 无 无 【解答】 解:(1)f (−x )=−2−x +12−x +a=2x −1a⋅2x +1,由f (−x )=−f (x )得: 2x −1a⋅2x +1=−−2x +12x +a⇒2x +a =a ⋅2x +1,解得a =1.验证,当a =1时,f (x )=−2x +12x +1,f (−x )=−2−x +12−x +1=2x −12x +1=−f (x )满足题意,∴ a =1.(2)f (x )为减函数. 证明:由(1)知f (x )=−2x +12x +1=22x +1−1,在R 上任取两个不相等的实数x 1,x 2,且x 1<x 2, f(x 1)−f(x 2)=22x 1+1−22x 2+1=2×2x 2−2x 1(2x 1+1)⋅(2x 2+1).由y =2x 为R 上的增函数,x 1<x 2,2x 2>2x 1, ∴ 2x 2−2x 1>0,(2x 1+1)⋅(2x 2+1)>0, 则f (x 1)−f (x 2)>0,∴ f (x 1)>f (x 2), ∴ 函数f (x )为减函数. 22.【答案】(1)证明:任取x 1,x 2∈(−2,2),且x 1<x 2,所以f(x 1)−f(x 2)=x 1x 12+4−x2x 22+4=(x 2−x 1)(x 1x 2−4)(x 12+4)(x 22+4).因为−2<x 1<x 2<2,所以x 2−x 1>0,x 1x 2−4<0,则f(x 1)−f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2), 所以函数f(x)在(−2,2)上为增函数.(2)解:由(1)知,f(x)在(−2,2)上单调递增,又f(a +2)>f(2a −1),所以{−2<a +2<2,−2<2a −1<2,a +2>2a −1,解得{−4<a <0,−12<a <32,a <3,即−12<a <0,所以a 的取值范围是(−12,0). 【考点】函数单调性的判断与证明 函数单调性的性质【解析】(2)根据函数的单调性的定义,采用作差法判断−2<x 1<x 2<2时f(x 1)−f(x 2)的符号,即可证明.(3)根据(2)中的结论得到关于a 的不等式组,求解即可. 【解答】(1)证明:任取x 1,x 2∈(−2,2),且x 1<x 2,所以f(x 1)−f(x 2)=x 1x 12+4−x2x 22+4=(x 2−x 1)(x 1x 2−4)(x 12+4)(x 22+4).因为−2<x 1<x 2<2,所以x 2−x 1>0,x 1x 2−4<0,则f(x 1)−f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2), 所以函数f(x)在(−2,2)上为增函数.(2)解:由(1)知,f(x)在(−2,2)上单调递增,又f(a +2)>f(2a −1),所以{−2<a +2<2,−2<2a −1<2,a +2>2a −1,解得{−4<a <0,−12<a <32,a <3,即−12<a <0,所以a 的取值范围是(−12,0).23. 【答案】 解:(1)由f (x )=12x +1+m 的定义域为R ,可得f (0)=12+m =0,可得m =−12. 经验证,m =−12符合题意. ∴ m =−12,f (x )=12x +1−12.(2)∵ y =2x 为增函数,∴ y =2x +1为增函数,且2x +1>1, 所以y =12x +1为减函数,可得f (x )=12x +1−12在R 上为减函数. (3)由f(x 2−x)+f(−2)<0,可得f(x 2−x)<−f(−2), 即f(x 2−x)<f(2),由f (x )=12x +1−12在R 上为减函数,所以x 2−x >2,即x 2−x −2>0,所以x <−1或x >2, 故解集为(−∞, −1)∪(2, +∞). 【考点】函数奇偶性的性质函数单调性的判断与证明 函数单调性的性质【解析】(1)根据函数奇偶性的性质,利用f(0)=0进行求解即可. (2)根据函数单调的性质进行判断即可.(3)根据函数奇偶性和单调性的性质进行转化求解即可. 【解答】解:(1)由f (x )=12x +1+m 的定义域为R ,可得f (0)=12+m =0,可得m =−12. 经验证,m =−12符合题意.∴ m =−12,f (x )=12x +1−12.(2)∵ y =2x 为增函数,∴ y =2x +1为增函数,且2x +1>1, 所以y =12x +1为减函数,可得f (x )=12x +1−12在R 上为减函数.(3)由f(x 2−x)+f(−2)<0,可得f(x 2−x)<−f(−2), 即f(x 2−x)<f(2),由f (x )=12x +1−12在R 上为减函数,所以x 2−x >2,即x 2−x −2>0,所以x <−1或x >2, 故解集为(−∞, −1)∪(2, +∞). 24.【答案】(1)证明:当a >0时,f(x)在R 上单调递减. 任取x 1<x 2,f(x 1)−f(x 2)=a(3x 2−3x 1)(1+a⋅3x 1)(1+a⋅3x 2),由于x 1<x 2,所以3x 2−3x 1>0,所以f(x 1)−f(x 2)>0,故f(x)在R 上单调递减. (2)解:依题意,g(x)=11+a⋅3x ⋅11+a⋅3−x =1a(3x +13x )+a 2+1(x ∈[−1,1]).令t =3x ,t ∈[13,3],所以y =t +1t 在[13,1]上单调递减,在[1,3]上单调递增, 且当t =13和t =3时,y =103,而当t =1时,y =2,所以y =t +1t∈[2,103].因为a >0,所以a(3x +13x )+a 2+1≤103a +a 2+1,故g(x)=1a(3x +13x )+a 2+1≥1103a+a 2+1.因为对任意x ∈[−1,1],g(x)≥f(2)=19a+1恒成立, 所以1103a+a 2+1≥19a+1,即103a +a 2+1≤9a +1, 化简得a 2−173a ≤0,解得0<a ≤173,故a 的取值范围是(0,173].【考点】函数单调性的判断与证明 函数恒成立问题 【解析】【解答】(1)证明:当a >0时,f(x)在R 上单调递减. 任取x 1<x 2,f(x 1)−f(x 2)=a(3x 2−3x 1)(1+a⋅3x 1)(1+a⋅3x 2), 由于x 1<x 2,所以3x 2−3x 1>0,所以f(x 1)−f(x 2)>0,故f(x)在R 上单调递减. (2)解:依题意,g(x)=11+a⋅3x ⋅11+a⋅3−x =1a(3x +13x )+a 2+1(x ∈[−1,1]).令t =3x ,t ∈[13,3],所以y =t +1t 在[13,1]上单调递减,在[1,3]上单调递增, 且当t =13和t =3时,y =103,而当t =1时,y =2,所以y =t +1t ∈[2,103]. 因为a >0, 所以a(3x +13x )+a 2+1≤103a +a 2+1,故g(x)=1a(3x +13x )+a 2+1≥1103a+a 2+1.因为对任意x ∈[−1,1],g(x)≥f(2)=19a+1恒成立, 所以1103a+a 2+1≥19a+1,即103a +a 2+1≤9a +1, 化简得a 2−173a ≤0,解得0<a ≤173,故a 的取值范围是(0,173].。
高三数学函数的单调性与最值试题答案及解析

高三数学函数的单调性与最值试题答案及解析1.已知函数对一切、都有:,并且当时,.(1)判定并证明函数在上的单调性;(2)若,求不等式的解集.【答案】(1)f(x)在上是增函数;(2)【解析】(1)将m、n赋值,并注意x>0时f(x)>2条件的使用;(2)根据(1)的结论,首先找出f(1)=3,然后利用单调性去掉抽象函数,解二次不等式即可.试题解析:(1)设、且,则∵当时,∴即而函数对一切、都有:∴即∴函数在上是增函数(2)由题:∵∴∵∴即∴不等式的解集是【考点】抽象函数,函数的单调性,一元二次不等式的解法2.已知函数f(x)=x3+3x对任意的m∈[-2,2],f(mx-2)+f(x)<0恒成立,则x的取值范围为________.【答案】(-2,)【解析】∵函数f(x)=x3+3x是奇函数,且在定义域f(x)=x3+3x上单调递增,∴由f(mx-2)+f(x)<0得f(mx-2)<-f(x)=f(-x),即mx-2<-x,令g(m)=xm+(x-2),由题意知g(2)<0,g(-2)<0,令g(m)=xm+(x-2),g(2)<0,g(-2)<0,∴,解得-2<x<.3. [2014·大庆质检]下列函数中,满足“对任意的x1,x2∈(0,+∞),当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2)”的是()A.f(x)=B.f(x)=(x-1)2C.f(x)=e x D.f(x)=ln(x+1)【答案】A【解析】由题意知,f(x)在(0,+∞)上是减函数,故选A.4. [2013·吉林调研]已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)+f(-x)=0,且在(-∞,0)上单调递增,如果x1+x2<0且x1x2<0,则f(x1)+f(x2)的值()A.可能为0B.恒大于0 C.恒小于0D.可正可负【答案】C【解析】由x1x2<0不妨设x1<0,x2>0.∵x1+x2<0,∴x1<-x2<0.由f(x)+f(-x)=0知f(x)为奇函数.又由f(x)在(-∞,0)上单调递增得,f(x1)<f(-x2)=-f(x2),所以f(x 1)+f(x 2)<0.故选C.5. (3分)(2011•重庆)下列区间中,函数f (x )=|lg (2﹣x )|在其上为增函数的是( ) A .(﹣∞,1]B .C .D .(1,2)【答案】D【解析】根据零点分段法,我们易将函数f (x )=|lg (2﹣x )|的解析式化为分段函数的形式,再根据复合函数“同增异减”的原则我们易求出函数的单调区间进而得到结论. 解:∵f (x )=|lg (2﹣x )|, ∴f (x )=根据复合函数的单调性我们易得 在区间(﹣∞,1]上单调递减 在区间(1,2)上单调递增 故选D点评:本题考查的知识点是对数函数的单调性与特殊点,其中根据“同增异减”的原则确定每一段函数的单调性是解答本题的关键.6. 定义在R 上的偶函数f(x)的部分图象如图所示,则在(-2,0)上,下列函数中与f(x)的单调性不同的是( )A .y =x 2+1 B .y =|x|+1C .y =D .y =【答案】C【解析】利用偶函数的对称性知f(x)在(-2,0)上为减函数,又y =,在(-2,0)上为增函数,故选C. 7. 设,则( )A .﹣2<x <﹣1B .﹣3<x <﹣2C .﹣1<x <0D .0<x <1【答案】A【解析】因为y=3x 在R 上单调递增,又,故﹣2<x <﹣1故选A8. 若对任意x ∈R ,不等式|x|≥ax 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .a <﹣1 B .|a|≤1 C .|a|<1 D .a≥1【答案】B【解析】当x>0时,x≥ax恒成立,即a≤1当x=0时,0≥a×0恒成立,即a∈R当x<0时,﹣x≥ax恒成立,即a≥﹣1,若对任意x∈R,不等式|x|≥ax恒成立,所以﹣1≤a≤1,故选B.9.函数y=x2+b x+c(x∈[0,+∞))是单调函数的充要条件是()A.b≥0B.b≤0C.b>0D.b<0【答案】A【解析】∵函数y=x2+bx+c在[0,+∞)上为单调函数∴x=﹣≤0,即b≥0.故选A10.已知函数对任意的满足(其中是函数的导函数),则下列不等式成立的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】由即.所以函数在上递增.所以即成立.故选A.【考点】1.函数的导数.2.函数的单调性.3.函数的构造的思想.11.已知函数在点处的切线方程为.(1)求、的值;(2)当时,恒成立,求实数的取值范围;(3)证明:当,且时,.【答案】(1),;(2);(3)详见解析.【解析】(1)利用已知条件得到两个条件:一是切线的斜率等于函数在处的导数值,二是切点在切线上也在函数的图象上,通过切点在切线上求出的值,然后再通过和的值列有关、的二元一次方程组,求出、的值;(2)解法1是利用参数分离法将不等式在区间上恒成立问题转化为不等式在区间上恒成立,并构造函数,从而转化为,并利用导数求出函数的最小值,从而求出的取值范围;解法2是构造新函数,将不等式在区间上恒成立问题转化为不等式在区间上恒成立问题,等价于利用导数研究函数的单调性,对的取值进行分类讨论,通过在不同取值条件下确定函数的单调性求出,围绕列不等式求解,从而求出的取值范围;(3)在(2)的条件下得到,在不等式两边为正数的条件下两边取倒数得到,然后分别令、、、、,利用累加法以及同向不等式的相加性来证明问题中涉及的不等式.试题解析:(1),.直线的斜率为,且过点,,即解得,;(2)解法1:由(1)得.当时,恒成立,即,等价于.令,则.令,则.当时,,函数在上单调递增,故.从而,当时,,即函数在上单调递增,故.因此,当时,恒成立,则.所求的取值范围是;解法2:由(1)得.当时,恒成立,即恒成立.令,则.方程(*)的判别式.(ⅰ)当,即时,则时,,得,故函数在上单调递减.由于,则当时,,即,与题设矛盾;(ⅱ)当,即时,则时,.故函数在上单调递减,则,符合题意;(ⅲ)当,即时,方程(*)的两根为,,则时,,时,.故函数在上单调递增,在上单调递减,从而,函数在上的最大值为.而,由(ⅱ)知,当时,,得,从而.故当时,,符合题意.综上所述,的取值范围是.(3)由(2)得,当时,,可化为,又,从而,.把、、、、分别代入上面不等式,并相加得,.【考点】1.导数的几何意义;2.不等式恒成立;3.参数分离法;4.分类讨论;5.数列不等式的证明12.函数的单调递增区间是.【答案】【解析】当时,,增区间为,当时,,增区间为.填.【考点】分段函数的单调区间.13.已知函数f(x)=ax2-|x|+2a-1(a为实常数).(1)若a=1,作函数f(x)的图象;(2)设f(x)在区间[1,2]上的最小值为g(a),求g(a)的表达式;(3)设h(x)=,若函数h(x)在区间[1,2]上是增函数,求实数a的取值范围.【答案】(1)(2)g(a)=(3)【解析】(1)当a=1时,f(x)=x2-|x|+1=作图如下.(2)当x∈[1,2]时,f(x)=ax2-x+2a-1.若a=0,则f(x)=-x-1在区间[1,2]上是减函数,g(a)=f(2)=-3.若a≠0,则f(x)=a+2a--1,f(x)图象的对称轴是直线x=.当a<0时,f(x)在区间[1,2]上是减函数,g(a)=f(2)=6a-3.当0<<1,即a>时,f(x)在区间[1,2]上是增函数,g(a)=f(1)=3a-2. 当1≤≤2,即≤a≤时,g(a)=f=2a--1.当>2,即0<a<时,f(x)在区间[1,2]上是减函数,g(a)=f(2)=6a-3. 综上可得g(a)=(3)当x∈[1,2]时,h(x)=ax+-1,在区间[1,2]上任取x1、x2,且x1<x2,则h(x2)-h(x1)==(x2-x1)=(x2-x1).因为h(x)在区间[1,2]上是增函数,所以h(x2)-h(x1)>0.因为x2-x1>0,x1x2>0,所以ax1x2-(2a-1)>0,即ax1x2>2a-1.当a=0时,上面的不等式变为0>-1,即a=0时结论成立.当a>0时,x1x2>,由1<x1x2<4,得≤1,解得0<a≤1.当a<0时,x1x2<,由1<x1x2<4,得≥4,解得-≤a<0.所以实数a的取值范围为14.已知a∈R且a≠1,求函数f(x)=在[1,4]上的最值.【答案】,【解析】由f(x)==a+.若1-a>0,即a<1时,f(x)在[1,4]上为减函数,∴fmax (x)=f(1)=,fmin(x)=f(4)=;若1-a<0,即a>1时,f(x)在[1,4]上为增函数,∴fmax (x)=f(4)=,fmin(x)=f(1)=.15.已知函数f(x)是定义在正实数集上的单调函数,且满足对任意x>0,都有f(f(x)-lnx)=1+e,则f(1)=________.【答案】e【解析】f(x)-lnx必为常数函数,否则存在两个不同数,其对应值均为1+e,与单调函数矛盾.所以可设f(x)-lnx=c,则f(x)=lnx+c.将c代入,得f(c)=1+e,即lnc+c=1+e.∵y=lnx+x是单调增函数,当c=e时,lnc+c=1+e成立,∴f(x)=lnx+e.则f(1)=e16.已知函数f(x)=x3+x,对任意的m∈[-2,2],f(mx-2)+f(x)<0恒成立,则x的取值范围是________.【答案】【解析】f′(x)=3x2+1>0,∴f(x)在R上为增函数.又f(x)为奇函数,由f(mx-2)+f(x)<0知,f(mx-2)<f(-x).∴mx-2<-x,即mx+x-2<0,令g(m)=mx+x-2,由m∈[-2,2]知g(m)<0恒成立,可得,∴-2<x< .17.已知定义在R上的函数y=f(x)满足条件f=-f(x),且函数y=f为奇函数,给出以下四个命题:(1)函数f(x)是周期函数;(2)函数f(x)的图象关于点对称;(3)函数f(x)为R上的偶函数;(4)函数f(x)为R上的单调函数.其中真命题的序号为________.(写出所有真命题的序号)【答案】(1)(2)(3)【解析】由f(x)=f(x+3)⇒f(x)为周期函数,且T=3,(1)为真命题;又y=f关于(0,0)对称,y=f向左平移个单位得y=f(x)的图象,则y=f(x)的图象关于点对称,(2)为真命题;又y=f为奇函数,所以f=-f,f=-f=-f(-x),∴f=-f(-x),f(x)=f(x-3)=-f=f(-x),∴f(x)为偶函数,不可能为R上的单调函数,(3)为真命题;(4)为假命题,故真命题为(1)(2)(3).18.能够把圆的周长和面积同时分为相等的两部分的函数称为圆的“和谐函数”,下列函数不是圆的“和谐函数”的是( )A.B.C.D.【答案】A【解析】由“和谐函数”的定义知,若函数为“和谐函数”,则该函数为过原点的奇函数.A中,,所以的图象不过原点,故不为“和谐函数”; B中,,且,所以为奇函数,所以为“和谐函数”; C中,,且,为奇函数,故为“和谐函数”;D中,,且为奇函数,故为“和谐函数”;故选A.【考点】奇偶性与单调性的综合.19.已知实数,函数.(1)当时,求的最小值;(2)当时,判断的单调性,并说明理由;(3)求实数的范围,使得对于区间上的任意三个实数,都存在以为边长的三角形.【答案】(1)2;(2)递增;(3).【解析】(1)研究函数问题,一般先研究函数的性质,如奇偶性,单调性,周期性等等,如本题中函数是偶函数,因此其最小值我们只要在时求得即可;(2)时,可化简为,下面我们只要按照单调性的定义就可证明在上函数是单调递增的,当然在上是递减的;(3)处理此问题,首先通过换元法把问题简化,设,则函数变为,问题变为求实数的范围,使得在区间上,恒有.对于函数,我们知道,它在上递减,在上递增,故我们要讨论它在区间上的最大(小)值,就必须分类讨论,分类标准显然是,,,在时还要讨论最大值在区间的哪个端点取得,也即共分成四类.试题解析:易知的定义域为,且为偶函数.(1)时, 2分时最小值为2. 4分(2)时,时,递增;时,递减; 6分为偶函数.所以只对时,说明递增.设,所以,得所以时,递增; 10分(3),,从而原问题等价于求实数的范围,使得在区间上,恒有. 11分①当时,在上单调递增,由得,从而; 12分②当时,在上单调递减,在上单调递增,,由得,从而; 13分③当时,在上单调递减,在上单调递增,,由得,从而; 14分④当时,在上单调递减,由得,从而; 15分综上,. 16分【考点】(1)函数的最值;(2)函数的单调性的证明;(3)分类讨论与函数的最值.20.已知实数,函数.(1)当时,求的最小值;(2)当时,判断的单调性,并说明理由;(3)求实数的范围,使得对于区间上的任意三个实数,都存在以为边长的三角形.【答案】(1)2;(2)递增;(3).【解析】(1)研究函数问题,一般先研究函数的性质,如奇偶性,单调性,周期性等等,如本题中函数是偶函数,因此其最小值我们只要在时求得即可;(2)时,可化简为,下面我们只要按照单调性的定义就可证明在上函数是单调递增的,当然在上是递减的;(3)处理此问题,首先通过换元法把问题简化,设,则函数变为,问题变为求实数的范围,使得在区间上,恒有.对于函数,我们知道,它在上递减,在上递增,故我们要讨论它在区间上的最大(小)值,就必须分类讨论,分类标准显然是,,,在时还要讨论最大值在区间的哪个端点取得,也即共分成四类.试题解析:易知的定义域为,且为偶函数.(1)时, 2分时最小值为2. 4分(2)时,时,递增;时,递减; 6分为偶函数.所以只对时,说明递增.设,所以,得所以时,递增; 10分(3),,从而原问题等价于求实数的范围,使得在区间上,恒有. 11分①当时,在上单调递增,由得,从而; 12分②当时,在上单调递减,在上单调递增,,由得,从而; 13分③当时,在上单调递减,在上单调递增,,由得,从而; 14分④当时,在上单调递减,由得,从而; 15分综上,. 16分【考点】(1)函数的最值;(2)函数的单调性的证明;(3)分类讨论与函数的最值.21.已知函数,设,若,则的取值范围是 ___ .【答案】[,2)【解析】函数的图像如图所示.因为,若要使成立,有图像可得.且.由于b的变化是递增的,的变化也是递增的所以.即填[,2).本小题主要考查分段函数的问题.【考点】1.分段函数的知识.2.函数的单调性.22.已知是上的奇函数,对都有成立,若,则等于A.B.C.D.【答案】C.【解析】令x=-2,则f(-2+4)=f(-2)+f(2),又因为f(x)在R上是奇函数.,所以f(-2)+f(2)=0,即f(2)=0.所以得到f(x+4)=f(x).所以函数是以4为周期的周期函数.所以f(2014)=f(2)=0.本题的关键是把奇函数与所给的式子结合起来得到周期为四的结果.注这个条件多余.【考点】1.奇函数.2.周期函数.3.递推的思想.23.已知函数⑴判断函数的单调性,并证明;⑵求函数的最大值和最小值.【答案】(1)增函数,证明见解析;(2),【解析】(1)利用函数单调的定义证明,可得函数在[3,5]上为单调增函数;(2)根据函数的单调递增,可得函数的最值为,.试题解析:⑴设且,所以 4分即,在[3,5]上为增函数. 6分⑵在[3,5]上为增函数,则, 10分【考点】1.函数单调的判断;2.利用函数单调性求最值24.函数有最小值,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B.【解析】若在定义域内有最小值,则满足,且恒成立,所以,故选B.【考点】1.复合函数的单调性与最值.25.关于函数,给出下列四个命题:①,时,只有一个实数根;②时,是奇函数;③的图象关于点,对称;④函数至多有两个零点.其中正确的命题序号为______________.【答案】①②③【解析】①,时,,显然只有一个实数根;②时,显然,,所以是奇函数;③设是函数的图象上的一点,点关于点,对称点,因为,所以点也在函数的图象上,故的图象关于点,对称;④,取,可得有三个零点.【考点】函数的基本性质.26.如果函数上单调递减,则实数满足的条件是()A.B.C.D.【答案】A【解析】函数在区间上单调递减,所以上,,即,故选A.【考点】导数、函数的单调性与最值27.给出下列四个命题:①函数有最小值是;②函数的图象关于点对称;③若“且”为假命题,则、为假命题;④已知定义在上的可导函数满足:对,都有成立,若当时,,则当时,.其中正确命题的序号是 .【答案】①②④.【解析】对于命题①,,,当且仅当,即当时,上式取等号,即函数有最小值,故命题①正确;对于命题②,由于,故函数的图象关于点对称,故命题②正确;对于命题③,若“且”为假命题,则、中至少有一个是假命题,故命题③错误;对于命题④,由于函数是奇函数,当时,,即函数在区间上单调递增,由奇函数的性质知,函数在上也是单调递增的,即当时,仍有,故命题④正确,综上所述,正确命题的序号是①②④.【考点】1.基本不等式;2.三角函数的对称性;3.复合命题;4.函数的奇偶性与单调性28.已知函数是上的单调递增函数,若是其图像上的两点,则不等式的解集是.【答案】.【解析】由已知得.【考点】函数的单调性质.29.已知定义在R上的函数满足,,且在区间上是减函数.若方程在区间上有两个不同的根,则这两根之和为()A.±8B.±4C.±6D.±2【答案】B【解析】由知,为奇函数,所以.由得,所以的周期为8.又由及得:,所以的图象关于直线对称.又在区间上是减函数,由此可得在一个周期上的大致图象:向左右扩展得:由于方程在区间上有两个不同的根,所以这两个根必为-6、2或-2、6,所以这两个根之和为-4或4.选B.【考点】1、抽象函数的奇偶性和周期性单调性及图象;2、方程的根.30.已知函数,下列结论中错误的是()A.R,B.函数的图像是中心对称图形C.若是的极小值点,则在区间上单调递减D.若是的极值点,则【答案】C【解析】由于,,由于是函数的极小值点,且函数的图象开口向上,故函数存在极大值点,即存在使得,从而函数在上单调递增,在上单调递减,即函数在不是单调递减的.【考点】函数的单调性与极值、函数的对称性31.已知函数,,其中R.(1)讨论的单调性;(2)若在其定义域内为增函数,求正实数的取值范围;(3)设函数,当时,若,,总有成立,求实数的取值范围.【答案】(1)在上单调递减,在上单调递增;(2);(3).【解析】(1)先对求导,由于的正负与参数有关,故要对分类讨论来研究单调性; (2)先由在其定义域内为增函数转化为在不等式中求参数范围的问题,利用分离参数法和基本不等式的知识求出参数的取值范围;(3)先通过导数研究在的最值,然后根据命题“若,,总有成立”分析得到在上的最大值不小于在上的最大值,从而列出不等式组求出参数的取值范围.试题解析:解:(1)的定义域为,且, 1分①当时,,在上单调递增; 2分②当时,由,得;由,得;故在上单调递减,在上单调递增. 4分(2),的定义域为5分因为在其定义域内为增函数,所以,而,当且仅当时取等号,所以 8分(3)当时,,由得或当时,;当时,.所以在上, 10分而“,,总有成立”等价于“在上的最大值不小于在上的最大值”而在上的最大值为所以有 12分所以实数的取值范围是 14分【考点】1、利用导数研究单调性和最值,2、参数的取值范围问题,3、基本不等式.32.对于函数f(x)(x∈D),若x∈D时,恒有>成立,则称函数是D上的J函数.(Ⅰ)当函数f(x)=m lnx是J函数时,求m的取值范围;(Ⅱ)若函数g(x)为(0,+∞)上的J函数,试比较g(a)与g(1)的大小;求证:对于任意大于1的实数x1,x2,x3,,xn,均有g(ln(x1+x2++xn))>g(lnx1)+g(lnx2)++g(lnxn).【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)①,②先征得,取不同的值得到的式子累加即可得证.【解析】(Ⅰ)先求得,再由>得,解得;(Ⅱ)①构造函数,证明为上的增函数,再讨论就可得到,②先证得,即得,整理得,同理可得类似的的等式,累加即可得证.试题解析:(Ⅰ)由,可得,因为函数是函数,所以,即,因为,所以,即的取值范围为. (3分)(Ⅱ)①构造函数,则,可得为上的增函数,当时,,即,得;当时,,即,得;当时,,即,得. (6分)②因为,所以,由①可知,所以,整理得,同理可得,,.把上面个不等式同向累加可得[. (12分)【考点】1.恒成立问题;2.导数在求函数单调性、最值的应用;3.不等式.33.已知函数的定义域是,是的导函数,且在内恒成立.求函数的单调区间;若,求的取值范围;(3) 设是的零点,,求证:.【答案】(1);(2) ;(3)详见解析.【解析】(1)利用求导的思路求解函数的单调区间,从分借助;(2)首先对求导,然后借助已知的不等式恒成立进行转化为在内恒成立,进而采用构造函数的技巧,,通过求导研究其最大值,从而得到的取值范围;(3)借助第一问结论,得到,然后通过变形和构造的思路去证明不等式成立.试题解析:(1),∵在内恒成立∴在内恒成立,∴的单调区间为 4分(2),∵在内恒成立∴在内恒成立,即在内恒成立,设,,,,,故函数在内单调递增,在内单调递减,∴,∴ 8分(3)∵是的零点,∴由(1),在内单调递增,∴当时,,即,∴时,∵,∴,且即∴,∴ 14分【考点】1.函数的单调性;(2)导数的应用;(3)不等式的证明.34.已知函数的定义域是,若对于任意的正数,函数都是其定义域上的减函数,则函数的图象可能是A. B. C. D.【答案】B【解析】直接利用g(x)是减函数⇒导数小于0⇒f(x)的导数是减函数⇒f(x)是凸函数即可得到答案。
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)。
函数的单调性练习题含答案

函数的单调性练习一、选择题:1.在区间.在区间(0(0(0,+∞)上不是增函数的函数是,+∞)上不是增函数的函数是()A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-[-22,+∞]上是增函数,在区间在区间((-∞,-2)2)上是减函数,上是减函数,则f (1)(1)等于等于()A .-.-7 7 B .1 C .17 D .253.函数f (x )在区间在区间((-2,3)3)上是增函数,则上是增函数,则y =f (x +5)5)的递增区间是的递增区间是()A .(3(3,,8)B .(-7,-,-2) 2)C .(-2,3)D .(0(0,,5)4.函数f (x )=21++x ax 在区间在区间((-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是()A .(0(0,,21)B .( 21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)5.已知函数f (x )在区间在区间[[a ,b ]上单调上单调,,且f (a )f (b )<0,则方程f (x )=0在区间在区间[[a ,b ]内()A .至少有一实根B .至多有一实根C .没有实根D .必有唯一的实根6.已知函数f (x )=8)=8++2x -x 2,如果g (x )=f ( 2( 2--x 2) ),那么函数,那么函数g (x )()A A.在区间.在区间.在区间((-1,0)0)上是减函数上是减函数B .在区间.在区间(0(0(0,,1)1)上是减上是减函数 C C.在区间.在区间.在区间((-2,0)0)上是增函数上是增函数D .在区间.在区间(0(0(0,,2)2)上是增上是增函数7.已知函数f (x )是R 上的增函数,上的增函数,A(0A(0A(0,-,-,-1)1)1)、、B(3B(3,,1)1)是其图象上的两点,那么不等式是其图象上的两点,那么不等式|f (x (x++1)|1)|<<1的解集的补集是() A A..(-1,2) B .(1(1,,4) C C..(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1)∪[2,+∞)8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间在区间((-∞,-∞,5)5)5)上单调递减,对任意实数上单调递减,对任意实数t ,都有f (5(5++t )=f (5(5--t ),那么下列式子一定成立的是()A .f (-1)1)<<f (9)(9)<<f (13) B .f (13)(13)<<f (9)(9)<<f (-1)C .f (9)(9)<<f (-1)1)<<f (13)D .f (13)(13)<<f (-1)1)<<f (9)9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是()A .]1,(],0,(-∞-∞ B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞1010.已.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( ))A .a ≤3B .a ≥-≥-3 3C .a ≤5D .a ≥3 1111..已知f (x )在区间在区间((-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( )) A .f (a )+f (b )≤-f (a )+f (b )] B .f (a )+f (b )≤f (-a )+f (-b ) C .f (a )+f (b )≥-f (a )+f (b )] D .f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ) 1212.定义在.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,-∞,2)2)2)上是增函数,且上是增函数,且y =f (x +2)2)图象的对称轴是图象的对称轴是x =0=0,则,则( )) A .f (-1)1)<<f (3) B .f (0) (0)>>f (3) C .f ( (--1)=f ( (--3)D .f (2)<f (3) 二、填空题:1313.函数.函数y =(x -1)-2的减区间是的减区间是___ ____ ____ _.. 1414.函数.函数y =x -2x -1+2的值域为的值域为__ _____ _____ ___.. 1515、、设()y f x =是R 上的减函数,上的减函数,则则()3y fx =-的单调递减区间为的单调递减区间为. 1616、、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2[2,,+∞]上递减,则a 的取值范围是的取值范围是__ __ __ .. 三、解答题:1717..f (x )是定义在是定义在( 0( 0( 0,+∞)上的增函数,且,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y ) ((1)求f (1)(1)的值.的值.((2)若f (6)= 1(6)= 1,解不等式,解不等式 f ( x +3 )3 )--f (x1) ) <<2 2 .. 1818..函数f (x )=)=--x 3+1在R 上是否具有单调性?如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数?试证明你的结论.1919.试讨论函数.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-在区间[-11,1]上的单调性.2020.设函数.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0)0),试确定:当,试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为单调函数.单调函数.2121.已知.已知f (x )是定义在是定义在((-2,2)2)上的减函数,并且上的减函数,并且f (m -1)1)--f (1(1--2m )>0,求实数m 的取值范围.2222.已知函数.已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[∈[11,+∞](1)当a =21时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1[1,+∞,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.参考答案一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13. (113. (1,+∞),,+∞),,+∞), 14. ( 14. ( 14. (-∞,-∞,-∞,3)3)3),,15.[)3,+∞, ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,三、解答题:17.17.解析:①在等式中解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0(1)=0..②在等式中令x=36x=36,,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]3)]<<f (36)(36),,又f (x )在(0(0,+∞)上为增函数,,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x x x 18.18.解析:解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下: 设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,则f (x 1)=)=--x 13+1, f (x 2)=)=--x 23+1.f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+22x )2+43x 22]. ∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+22x )2+43x 22>0,∴f (x 1)>f (x 2). ∴函数f (x )=)=--x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数. 19.19.解析:解析: 设x 1、x 2∈-∈-11,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.f (x 1)-f (x 2)=211x --221x -=2221222111)1()1(x x x x -+----=2221121211))((x x x x xx -+-+- ∵x 2-x 1>0,222111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>f (x 2). 当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).故f (x )=21x -在区间[-在区间[-11,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[在区间[00,1]上是减函数.20.20.解析:任取解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x-a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2) =(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )(1)(1)当当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2) ∴a ≥1时,函数f (x )在区间[在区间[00,+∞)上为减函数.(2)(2)当当0<a <1时,在区间[时,在区间[00,+∞]上存在x 1=0=0,,x2=212aa -,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中11222121++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;122+x >x 2;③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的体现.21.21.解析:解析: ∵f (x )在(-2,2)2)上是减函数上是减函数∴由f (m -1)1)--f (1(1--2m )>0,得f (m -1)1)>>f (1(1--2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是的取值范围是((-32,21) 22.22.解析:解析:解析: (1) (1) (1)当当a =21时,f (x )=x +x 21+2,x ∈1,+∞)设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1)(1--2121x x )∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,则f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[在[11,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[在区间[11,+∞)上的最小值为f (1)=27.(2)(2)在区间[在区间[在区间[11,+∞)上,f (x )=x ax x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在可知其在[1[1[1,+∞)上是增函数,,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3=3++a ,于是当且仅当y min =3=3++a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >->-33.。
函数单调性经典题目含解析及答案

13、函数 y f (x) 是定义在 R 上的增函数,且 f (2m) f (m 9) ,则实数 m 的取值范围 解析:函数的单调性。
答案: (3,)
14、对任意的 x [1,) ,不等式 x2 2x a 0 恒成立,求实数 a 的取值
范围
解 析 : 将 不 等 式 转 化 为 a x2 2x, x [1,) 恒 成 立 , 即 求
ax 5, a,x 1 x
x
1
是
R
上的增函数,则
a
的取值范围
解析:分段函数单调性,分别求各段的单调性,再比较分界点的大小
答案: 3 a 2 24、已知函数 f (x) ax2 2x 2 ,若对一切 x [1 ,2] , f (x) 0 都成立,
2
则实数 a 的取值范围
解析:(1)根据对称轴与区间端点的关系与二次函数的性质(2)二
次函数专题的最小值的三点三分法
17 10a, a 4
答案:(1) a 6或a 4 (2) a2 2a 1,4 a 6
37 10a, a 6
23、已知函数
f
(x)
x2
x
x
1
(x
2)
的最大值
解析:分离常数,利用函数单调性
答案:2
27、设函数 f (x) 是定义在 R 上的增函数,且 f (xy) f (x) f ( y), f (3) 1则
不等式 f (x) f (2) 1 的解集
解析: f (x) f (2) f (2x) ,利用函数单调性 答案: x 3
1、求函数 f (x) 8 2x x2 的单调区间
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习一、函数单调性相关练习题1、(1)函数2)(-=x x f ,∈x {0,1,2,4}的最大值为_____.(2)函数123)(-=x x f 在区间[1,5]上的最大值为_____,最小值为_____. 2、利用单调性的定义证明函数21)(xx f =在(-∞,0)上是增函数. 3、判断函数12)(+=x x f 在(-1,+∞)上的单调性,并给予证明. 4、画出函数322丨+丨+=-x x y 的图像,并指出函数的单调区间.5、已知二次函数y =f(x)(x ∈R )的图像是一条开口向下且对称轴为x =3的抛物线,试比较大小:(1)f(6)与f(4); (2)f (2)f (15)与6、已知)(x f y =在定义域(-1,1)上是减函数,且)23()1(-<-a f a f ,求实数a 的取值范围. 7、求下列函数的增区间与减区间(1)y =|x 2+2x -3|(2)y (3)y ==x x x x x 2221123-----+||(4)2012--=x x y 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.9、【例4】判断函数=≠在区间-,上的单调性.f(x)(a 0)(11)ax x 21- 10、求函数xx x f 4)(+=在[1,3]上的最大值和最小值. 二、函数奇偶性相关练习题11、判断下列函数是否具有奇偶性.(1)11)1()(-+-=x x x x f ;(2)a x f =)( (R x ∈); (3)3232)52()52()(--+=x x x f 12、若32)1(2++-=mx x m y 是偶函数,则m =_________.13、已知函数c bx ax x f ++=2)( (0≠a )是偶函数,那么cx bx ax x g ++=23)(是 ( )A .奇函数B .偶函数C .既奇又偶函数D .非奇非偶函数14、已知函数b a bx ax x f +++=3)(2是偶函数,且其定义域为[1-a ,a 2],则 ( )A .31=a ,b =0 B .a =-1,b =0 C .a =1,b =0 D .a =3,b =0 15、已知)(x f 是定义在R 上的奇函数,当0≥x 时,x x x f 2)(2-=,则)(x f 在R 上的表达式是 ( )A .y =x (x -2)B .y =x (|x |-1)C .y =|x |(x -2)D .y =x (|x |-2)16、函数1111)(22+++-++=x x x x x f 是( )A .偶函数B .奇函数C .非奇非偶函数D .既是奇函数又是偶函数17、若)(x ϕ,)(x g 都是奇函数,2)()()(++=x bg x a x f ϕ在(0,+∞)上有最大值5,则)(x f 在(-∞,0)上有( )A .最小值-5B .最大值-5C .最小值-1D .最大值-318、函数2122)(x x x f ---=的奇偶性为________(填奇函数或偶函数) .19、判断函数=)(x f ⎪⎩⎪⎨⎧0130132323<,-+>,+-x x x x x x 的奇偶性.20、f (x )是定义在(-∞,-5] [5,+∞)上的奇函数,且f (x )在[5,+∞)上单调递减,试判断f (x )在(-∞,-5]上的单调性,并用定义给予证明.21、已知)(x f 是偶函数,)(x g 是奇函数,若11)()(-=+x x g x f ,则)(x f 的解析式为_______,)(x g 的解析式为_______.22、已知函数f (x )满足f (x +y )+f (x -y )=2f (x )·f (y )(x ∈R ,y ∈R ),且f (0)≠0.试证f (x )是偶函数.23、设函数y =f (x )(x ∈R 且x ≠0)对任意非零实数x 1、x 2满足f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2).求证f (x )是偶函数.高中数学必修1第二章 函数单调性和奇偶性专项练习答案1、【答案】(1)2 (2)3,31 2、略3、【答案】减函数,证明略.4、【答案】分为0≥x 和0<x 两种情况,分段画图.单调增区间是(-∞,-1)和[0,1]; 单调减区间是[-1,0)和(1,+∞)5、【答案】(1)f(6)<f(4) ; (2)∴>,即>.f(15)f(4)f(15)f(2)6、【答案】实数a 的取值范围是(31,43) 7、【答案】(1)递增区间是[-3,-1],[1,+∞); 递减区间是(-∞,-3],[-1,1](2)增区间是(-∞,0)和(0,1); 减区间是[1,2)和(2,+∞)(3)∴函数的增区间是[-3,-1],减区间是[-1,1].(4)函数的增区间是(-∞,-4)和(-4,21);减区间是[21,5)和(5,+∞) 8、【答案】a 的取值范围是0≤a ≤1.9、【答案】当a >0时,f(x)在(-1,1)上是减函数;当a <0时,f(x)在(-1,1)上是增函数.10、【答案】先判断函数在[1,2]上是减函数,在(2,3]上是增函数,可得)2(f =4是最小值,)1(f =5是最大值.二、函数奇偶性相关练习题11、【答案】(1)定义域不关于原点对称,所以是非奇非偶函数;(2)0=a ,)(x f 既是奇函数又是偶函数;0≠a ,)(x f 是偶函数;(3))(x f 是奇函数.12、【答案】 013、【答案】选A14、【答案】选B15、【答案】选D16、【答案】选B17、【答案】 选C18【答案】 奇函数19、【答案】 奇函数【提示】分x >0和x <0两种情况,分别证明)()(x f x f =--即可.20、【答案】解析:任取x 1<x 2≤-5,则-x 1>-x 2≥-5. 因f (x )在[5,+∞]上单调递减, 所以f (-x 1)<f (-x 2)⇒f (x 1)<-f (x 2)⇒f (x 1)>f (x 2),即单调减函数.21、【答案】11)(2-=x x f ,1)(2-=x x x g 22、证明:令x =y =0,有f (0)+f (0)=2f (0)·f (0),又f (0)≠0,∴可证f (0)=1.令x =0,∴f (y )+f (-y )=2f (0)·f (y )⇒f (-y )=f (y ), 故f (x )为偶函数.23、证明:由x 1,x 2∈R 且不为0的任意性,令x 1=x 2=1代入可证, f (1)=2f (1),∴f (1)=0.又令x 1=x 2=-1,∴f [-1×(-1)]=2f (1)=0,∴f (-1)=0.又令x 1=-1,x 2=x ,∴f (-x )=f (-1)+f (x )=0+f (x )=f (x ),即f (x )为偶函数.。
函数的单调性和奇偶性的综合应用

精品资料欢迎下载函数的单调性和奇偶性的综合应用知识要点:对称有点对称和轴对称:O点对称:对称中心O轴对称:数的图像关奇函于原点成点对称,偶函数的图像关于y 轴成轴对称图形。
1、函数的单调性:应用:若y f ( x) 是增函数, f ( x1 )应用:若y f ( x) 是减函数, f ( x1 )f (x2 )x1x2 f (x2 )x1x2相关练习:若 y f (x) 是R上的减函数,则 f (1) f ( a2 2 a 2 )2、熟悉常见的函数的单调性:y kx b 、y k、 y ax2bx cb在 (x相关练习:若 f ( x) ax ,g ( x),0) 上都是减函数,则 f (x)ax 2bx 在 (0,) 上是函x数(增、减)3、函数的奇偶性:定义域关于原点对称, f (x) f (x) f (x) 是偶函数定义域关于原点对称, f (x) f ( x) f ( x) 是奇函数(当然,对于一般的函数,都没有恰好f ( x) f ( x) ,所以大部分函数都不具有奇偶性)相关练习:( 1)已知函数f ( x)ax2bx4a1是定义在 [a 1,2a] 上的奇函数,且 f (1) 5 ,求 a 、bb(2) 若f ( x)(K2) x2( K1)x 3 是偶函数,则 f ( x) 的递减区间是。
(3) 若函数 f ( x) 是定义在R 上的奇函数,则 f (0)。
(4)函数 y f (x) 的奇偶性如下:画出函数在另一半区间的大致图像奇函数偶函数奇函数奇函数y y y yo x o x o x o x精品资料欢迎下载例题分析:4、单调性和奇偶性的综合应用【类型 1转换区间】相关练习:( 1)根据函数的图像说明,若偶函数y f ( x) 在 (,0) 上是减函数,则 f ( x) 在 (0,) 上是函数(增、减)(2)已知 f ( x) 为奇函数,当x0时, f ( x)(1x) x ,则当x0 时, f (x)=(3)R 上的偶函数在(0,) 上是减函数, f (3) f ( a2a 1 )4(4) 设f (x)为定义在((,) 上的偶函数,且 f (x) 在 [0,) 为增函数,则 f (2) 、 f () 、f (3) 的大小顺序是()A. f () f (3) f (2)B. f () f (2) f (3)C. f () f (3) f (2)D. f () f (2) f (3)(5)如果奇函数 f (x) 在区间 [3,7] 上的最小值是5,那么 f ( x) 在区间 [ 7, 3]上 ()A.最小值是 5B. 最小值是-5C. 最大值是-5D. 最大值是 5(6)如果偶函数 f (x) 在 [3,7] 上是增函数,且最小值是-5那么 f (x) 在 [ 7,3]上是( )A.增函数且最小值为-5B. 增函数且最大值为-5C.减函数且最小值为-5D. 减函数且最大值为-5(7)已知函数 f ( x) 是定义在R 上的偶函数,且在(, 0)上 f (x) 是单调增函数,那么当x10 , x20 且x1x20 时,有()A. f (x1) f ( x2 )B. f ( x1 ) f (x2 )C. f ( x1) f ( x2 )D. 不确定(8)如果 f ( x) 是奇函数,而且在开区间( ,0) 上是增函数,又 f (2)0 ,那么 x f ( x) 0的解是()A. 2 x 0 或 0 x2B. 2 x 0 或 x 2C. x 2 或 0 x 2D. x 3 或 x 3(9)已知函数f ( x)为偶函数,xR ,当 x0 时,f ( x)单调递增,对于x1,x2,有| x1|| x2|,则()A. f ( x1)f ( x2)B.f ( x1) f ( x2)C.f ( x1)f ( x2 ) D. | f ( x1 ) | | f ( x2 ) |精品资料 欢迎下载5、单调性和奇偶性的综合应用【类型 2利用单调性解不等式】(1 相关练习: (1)已知y f ( x)是( 3,3)上的减函数,解不等式f (x 3) f (2 x)1 ,)2(0, 2 (2) 定义在( 1,1)上的奇函数f ( x)是减函数,且满足条件 f (1 a) f (1 2a) 0),求 a的取值范围。
函数单调性测试题及答案

函数单调性测试题及答案一、选择题1. 函数 \( f(x) = -x^2 + 2x \) 在区间 (-∞, 1] 上是单调递增的,那么在区间[1, +∞) 上是单调递减的,这种说法是否正确?A. 正确B. 错误2. 函数 \( g(x) = 3x^3 - 2x^2 + x \) 的导数 \( g'(x) \) 为:A. \( 9x^2 - 4x + 1 \)B. \( 9x^2 + 4x + 1 \)C. \( -9x^2 + 4x - 1 \)D. \( -9x^2 - 4x - 1 \)3. 如果 \( h(x) \) 是一个在区间(0, +∞) 上单调递增的函数,且\( h(2) = 4 \),那么 \( h(4) \) 一定:A. 大于 4B. 等于 4C. 小于 4D. 无法确定二、填空题4. 函数 \( f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 2 \) 的导数 \( f'(x) \)为 \( ________ \)。
5. 若 \( k \) 为正常数,函数 \( y = kx \) 在整个定义域上是单调递增的,那么 \( k \) 的取值范围是 \( ________ \)。
三、解答题6. 已知函数 \( f(x) = \frac{2}{x} \),请讨论其在区间 (-∞, 0) 和(0, +∞) 上的单调性,并证明。
7. 函数 \( g(x) = x^4 - 4x^3 + 4x^2 \),请找出其在定义域上的极值点,并判断其单调性。
四、证明题8. 证明函数 \( h(x) = x^3 - 3x \) 在区间 (-∞, 1) 上是单调递减的。
答案:1. A2. A3. A4. \( f'(x) = 3x^2 - 12x + 9 \)5. \( k > 0 \)6. 函数 \( f(x) = \frac{2}{x} \) 在区间 (-∞, 0) 上单调递增,在区间(0, +∞) 上单调递减。
(完整版)函数的单调性课后练习题

函数的单调性课后练习题1.下列函数中,在(-∞,0)上为减函数的是( ) A .y =1x 2B .y =x 3C .y =x 0D .y =x 2答案:D2.如果函数f (x )在[a ,b ]上是增函数,对于任意的x 1、x 2∈[a ,b ](x 1≠x 2),下列结论中不正确的是( )A.f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0B .(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0C .f (a )<f (x 1)<f (x 2)<f (b ) D.x 1-x 2f (x 1)-f (x 2)>0 解析:由增函数的定义易知A 、B 、D 正确,故选C. 答案:C3.若区间(0,+∞)是函数y =(a -1)x 2+1与y =ax 的递减区间,则a 的取值范围是( )A .a >0B .a >1C .0≤a ≤1D .0<a <1 解析:由二次函数及反比例函数的性质可得⎩⎪⎨⎪⎧a -1<0,a >0,∴0<a <1. 答案:D4.若二次函数y =3x 2+2(a -1)x +b 在区间(-∞,1)上为减函数,那么( ) A .a =-2 B .a =2 C .a ≤-2D .a ≥2解析:函数的对称轴x =1-a 3,由题意得1-a3≥1时,函数y =3x 2+2(a -1)x +b 在区间(-∞,1)上为减函数,故得a ≤-2.答案:C5.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 .至少有一个实根B .至多有一个实根C .没有实根D .有唯一的实根解析:∵f (x )是单调函数,且图象是连续不断的,又f (a )f (b )<0,则f (x )的图象必与x 轴相交,因此f (x )在[a ,b ]上必存在一点x 0,使f (x 0)=0成立,故答案D 正确.答案:D6.已知函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数,那么f (a 2-a +1)与f ⎝⎛⎭⎫34的大小关系是__________.解析:∵a 2-a +1=⎝⎛⎭⎫a -122+34≥34,又f (x )在[0,+∞)上为减函数,∴f (a 2-a +1)≤f ⎝⎛⎭⎫34. 答案:f (a 2-a +1)≤f ⎝⎛⎭⎫347.(2011·潍坊模拟)函数y =2x 2-mx +3,当x ∈[-2,2]时,是增函数,则m 的取值范围是________.解析:∵函数y =2x 2-mx +3是开口向上的抛物线,要使x ∈[-2,2]时为增函数,只要对称轴x =--m 2×2≤-2,即m ≤-8.答案:m ≤-88.函数y =|3x -5|的递减区间是________.解析:y =|3x -5|=⎩⎨⎧3x -5,x ≥53,-3x +5,x <53.作出y =|3x -5|的图象,如图所示,函数的单调减区间为⎝⎛⎦⎤-∞,53. 答案:⎝⎛⎦⎤-∞,53 9.判断函数f (x )=x +1x -1在(-∞,0)上的单调性,并用定义证明.解:f (x )=x +1x -1=x -1+2x -1=1+2x -1,函数f (x )=x +1x -1在(-∞,0)上是单调减函数.证明:设x 1,x 2是区间(-∞,0)上任意两个值, 且x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=1+2x 2-1-⎝⎛⎭⎫1+2x 1-1=2(x 1-x 2)(x 1-1)(x 2-1), ∵x 1<x 2<0,∴x 1-x 2<0,x 1-1<0,x 2-1<0, ∴2(x 1-x 2)(x 1-1)(x 2-1)<0.∴f (x 2)-f (x 1)<0,即f (x 2)<f (x 1).∴函数f (x )=x +1x -1在(-∞,0)上是单调减函数.10.已知f (x )是定义在[-1,1]上的增函数, 且f (x -2)>f (1-x ),求x 的取值范围.解:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x -2≤1,-1≤1-x ≤1,解得1≤x ≤2.∵f (x )在[-1,1]上是增函数,且f (x -2)>f (1-x ), ∴x -2>1-x ,∴x >32.由⎩⎪⎨⎪⎧1≤x ≤2,x >32,得32<x ≤2.故满足条件的x 的取值范围是32<x ≤2.品位高考1.(全国卷)设f (x ),g (x )都是单调函数,下列四个命题,正确的是( )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 .①②B .①④C .②③D .②④答案:C2.(湖南高考)若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=ax +1在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-1,0)∪(0,1]C .(0,1)D .(0,1]解析:f (x )=-x 2+2ax =-(x -a )2+a 2,当a ≤1时,f (x )在[1,2]上是减函数;g (x )=a x +1,当a >0时,g (x )在[1,2]上是减函数,则a 的取值范围是0<a ≤1.答案:D备课资源1.下列说法中正确的有( )①若x 1,x 2∈I ,当x 1<x 2时,f (x 1)<f (x 2),则y =f (x )在I 上是增函数; ②函数y =x 2在R 上不是单调函数; ③函数y =-1x 在定义域内是增函数;④y =1x 的单调区间是(-∞,0)∪(0,+∞)A .0个B .1个C .2个D .3个解析:函数的单调性定义是指定义在I 上任意两个值x 1,x 2,强调的是任意性,从而①不对;y =x 2在(-∞,0]上是减函数,在[0,+∞)上是增函数,从而y =x 2在整个定义域上不具有单调性,故②正确.y =-1x 在整个定义域内不是单调递增函数,如-3<5,而f (-3)>f (5),从而③不对;y =1x 的单调区间为(-∞,0)和(0,+∞),而不是(-∞,0)∪(0,+∞),从而④不对.答案:B2.(2007·福建)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,+∞)解析:依题意得⎪⎪⎪⎪1x >1,∴|x |<1,且x ≠0, ∴-1<x <1且x ≠0,因此答案C 正确. 答案:C3.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,(x ≥1),5-x ,(x <1),则f (x )的递减区间是________.答案:(-∞,1)4.已知函数f (x )是定义在(0,+∞)上的减函数,且f (x )<f (2x -3),求x 的取值范围.解:由题意知⎩⎨⎧x >2x -3x >02x -3>0⇒32<x <3. 5.已知f (x )=x 3+x ,x ∈R ,判断f (x )的单调性并证明. 解:任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 13+x 1-(x 23+x 2)=(x 1-x 2)(x 12+x 1x 2+x 22+1) =(x 1-x 2)[(x 1+x 22)2+34x 22+1]<0∴f (x 1)-f (x 2)<0,f (x 1)<f (x 2). 因此f (x )=x 3+x 在R 上是增函数.。
函数单调性专项训练(含答案)

例1.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取值范围.1.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y ) (1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .2.设是定义在 上的增函数,,且,求满足不等式的x 的取值范围.3.设f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足,求:(1)f (1);(2)若f (x )+f (x -8)≤2,求x 的取值范围。
例2.已知函数f (x )对任意的a 、b ∈R 都有f (a +b )=f (a )+f (b )-1,且当x >0时,f (x )>1.(1)求证:f (x )是R 上的增函数; (2)若f (4)=5,解不等式f (3m 2-m -2)<3.4.设f(x)定义于实数集上,当时,,且对于任意实数x 、y ,有,求证:在R 上为增函数。
5.定义在R 上的函数f(x)满足:对任意实数m ,n ,总有,且当x>0时,0<f(x)<1。
判断f(x)的单调性;6.设f(x)定义于实数集上,当x>0时,f(x)>1,且对于任意实数x 、y ,有f(x+y)=f(x)f(y),求证:f(x)在R 上为增函数。
例3. 已知函数1()2ax f x x +=+在区间(2,)-+∞上是增函数,求实数a 的取值范围. 7.设函数f(x)=x+xa(a>0). 若函数f(x)在[a-2,+∞]上递增,求a 的取值范围.8.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 例设函数f(x)对任意实数x,y ,都有f(x+y)=f(x)+f(y),若x>0时f(x)<0,且f(1)= -2,求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值.例1.解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)1.解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f 故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36), 又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x x x2.依题意,得又,于是不等式化为由得.∴x 的取值范围是.3.解:(1)∵,∴f (1)=0。
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例1、判断函数+=
+x 2y x 1在(-1,+∞)上的单调性. 例2、求函数的单调区间
例3、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.
二、应用函数的单调性:1.应用函数的单调性可求解的问题(1)由x1,x2的大小,可比较f(x1)与f(x2)的大小;(2)知f(x1)与f(x2)的大小关系,可得x1与x2的大小关系;(3)求解析式中参数的值或取值范围;(4)求函数的最值;(5)得到图象的升、降情况,画出函数图象的大致形状.
例4(1)若f(x)为R 上的增函数,则满足f(2-m)<f(m2)的实数m 的取值范围是______.
(2)已知函数y=f(x)是偶函数,y=f(x-2)在[0,2]上是单调减函数,试比较f(-1),f(0),f(2)的大小.
(3). f(x)= ()()x a x 0a 3x 4a (x 0⎧<⎪⎨-+≥⎪⎩)满足对任意x1≠x2,都有()()1212f x f x 0x x -<-成立,则a 的取值范围是________.
(4).函数
,当
时,是增函数,当
时是减函数,则f(1)=_____________
(5)、定义在R 上的偶函数f (x )满足:对任意x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f x 2-f x 1x 2-x 1
<0,则( ) A .f (3)<f (-2)<f (1) B .f (1)<f (-2)<f (3)C .f (-2)<f (1)<f (3) D .f (3)<f (1)<f (-2)
三、抽象函数的单调性:例5.已知函数()f x 的定义域是0x ≠的一切实数,对定义域内的任意12,x x 都有1212()()()f x x f x f x ⋅=+,且当1x >时()0,(2)1f x f >=,(1)求证:()f x 是偶函数;(2)()f x 在(0,)+∞上是增函数;(3)解不等式2
(21)2f x -<
练习: 1.函数f(x)=2x2-mx+2当x ∈[-2,+∞)时是增函数,则m 的取值范围是( )
(A)(-∞,+∞)
()[8,+∞)()(-∞,-8] (D)(-∞,8] 2.若函数f(x)=loga(x+1)(a>0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,1],则a 等于( (A)1
3 (
(
)2 (D)2
3.定义在R 上的函数f(x)在区间(-∞,2)上是增函数,且f(x+2)的图象关于x=0对称,则( ) (A)f(-1)<f(3)
()f(0)>f(3) ()f(-1)=f(3) (D)f(0)=f(3)
4.已知函数f (x )=a x +log a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为log a 2+6,则a 的值为( )
A.12
B.14
C .2
D .4 5.已知函数f(x)在区间[a ,b]上单调,且f(a)·f(b)<0,则方程f(x)=0在区间[a ,b]上( )
A .至少有一实根
B .至多有一实根
C .没有实根
D .必有惟一的实根
6、.下列函数在(0,1)上是减函数的是( A .y =log 0.5(1-x ) B .y =x 0.5 C .y =0.51-x D .y =12
(1-x 2) 7、下列函数f (x )中,满足“对任意x 1,x 2∈(-∞,0),当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)”的函数是( )
A .f (x )=-x +1
B .f (x )=x 2-1
C .f (x )=2x
D .f (x )=ln(-x )
8.设a =log 132,b =log 1213
,c =⎝⎛⎭⎫120.3,则( A .a <b <c B .a <c <b C .b <c <a D .b <a <c 9.函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且()(2)f x f x =-。
若()f x 在区间[]1,2上是减函数,则()f x ( A 在区间[]2,1--上是增函数在区间[]3,4上是增函数B 在区间[]2,1--上是增函数在区间[]3,4上是减函数
C 在区间[]2,1--上是减函数在区间[]3,4上是增函数
D 在区间[]2,1--上是减函数,在区间[]3,4上减函数
10.已知函数f (x )=a x +log a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为log a 2+6,则a 的值为( )
A.12
B.14 C .2 D .4
11、当0<x ≤12时,4x <log a x ,则a 的取值范围是( A .(0,22
) B .(22,1)C .(1,2) D .(2,2) 12.设函数f (x )定义在实数集上,它的图象关于直线x =1对称,且当x ≥1时,f (x )=3x -1,则有( )
A .f ⎝⎛⎭⎫13<f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫23
B .f ⎝⎛⎭⎫23<f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫13
C .f ⎝⎛⎭⎫23<f ⎝⎛⎭⎫13<f ⎝⎛⎭⎫32
D .f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫23<f ⎝⎛⎭⎫13 13.)已知f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
a x (x >1),(4-a 2)x +2 (x ≤1),是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值范围为( ) A .(1,+∞) B .[4,8) C .(4,8) D .(1,8) 14、若函数f (x )=2x 2-ln x 在其定义域内的一个子区间(k -1,k +1)内不是..
单调函数,则实数k 的取值范围是( ) A .[1,+∞) B .[1,32) C .[1,2) D .[32
,2) 15、若函数f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=a x +1
在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是________.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ (12)x x ≤0,log 2(x +2) x >0.
若f (x 0)≥2,则x 0的取值范围是____________. 16. 已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (1+x )=f (1-x ),且f (x )在区间[3,5]上单调递增,则函数f (x )在区间[1,3]上的
A .最大值是f (1),最小值是f (3)
B .最大值是f (3),最小值是f (1)
C .最大值是f (1),最小值是f (2)
D .最大值是f (2),最小值是f (3)
17.函数f (x )=x -3x +a -2
在(-1,+∞)上单调递增,则a 的取值范围是( ) A .(-∞,1) B .(1,+∞)C .(-∞,3) D .(3,+∞) 18.已知f(x)是定义在实数集R 上的增函数,且f(1)=0,函数g(x)在(-∞,1]上为增函数,在[1,+∞)上为减函数,且g(4)=g(0)=0,则集合{x|f(x)g(x)≥0}等于( )
A .{x|x≤0或1≤x≤4}
B .{x|0≤x≤4}
C .{x|x≤4}
D .{x|0≤x≤1或x≥4}
19.(1)求函数20.7log (32)y x x =-+的单调区间;(2)已知2()82,f x x x =+-若2()(2)g x f x =-试确定()g x 的单调区间和单调性.
20.设()f x 是定义在()0,+∞上的增函数,且()()()x f x f f y y =+,若(3)1,f =1
()()25f x f x -≥-,求x 的取
值范围。
21.定义在R 上的函数f (x )满足对任意x 、y ∈R 恒有f (xy )=f (x )+f (y ),且f (x )不恒为0.(1)求f (1)和f (-1)的值;(2)试判断f (x )的奇偶性,并加以证明;(3)若x ≥0时f (x )为增函数,求满足不等式f (x +1)-f (2-x )≤0的x 的取值集合.
22.设 是定义在 上的增函数, ,且 ,求满足不等式
的x 的取值范围.。