内容正文:
函数的单调性与最值
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一、选择题
1.下列函数中,在区间(0,+∞)内单调递减的是( )
A.y=-x
B.y=x2-x
C.y=ln x-x
D.y=ex-x
A [对于A,y1=-x在(0,+∞)内是减函数;B,C选项中的函数在(0,+∞)上均不单调;选项D中,y′=ex-1,而当x∈(0,+∞)时,y′>0,所以函数y=ex-x在(0,+∞)上是增函数.]在(0,+∞)内是减函数,y2=x在(0,+∞)内是增函数,则y=
2.函数f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是( )
A.(-∞,-2)
B.(-∞,1)
C.(1,+∞)
D.(4,+∞)
D [由x2-2x-8>0,得x>4或x<-2.因此,函数f(x)=ln(x2-2x-8)的定义域是(-∞,-2)∪(4,+∞),注意到函数y=x2-2x-8在(4,+∞)上单调递增,由复合函数的单调性知,f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是(4,+∞).]
3.若函数f(x)=x2+a|x|+2,x∈R在区间[3,+∞)和[-2,-1]上均为增函数,则实数a的取值范围是( )
A.
B.[-6,-4]
C.[-3,-2]
D.[-4,-3]
B [由于f(x)为R上的偶函数,因此只需考虑函数f(x)在(0,+∞)上的单调性即可.由题意知函数f(x)在[3,+∞)上为增函数,在[1,2]上为减函数,故-∈[2,3],即a∈[-6,-4].]
4.已知函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f(2x-1)<f的x的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
D [因为函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f(2x-1)<f.
所以0≤2x-1<.]≤x<,解得
5.已知函数f(x)=x2-2ax+a在区间(-∞,1)上有最小值,则函数g(x)=在区间(1,+∞)上一定( )
A.有最小值
B.有最大值
C.是减函数
D.是增函数
D [由题意知a<1,若a≤0,则g(x)=x+-2a在区间(1,+∞)上是增函数.故选D.],+∞)上单调递增,则g(x)在(1,+∞)上单调递增.综上可得,g(x)=x+-2a在(-2a在(1,+∞)上单调递增;若0<a<1,g(x)=x+
二、填空题
6.函数f(x)=的值域为________.
-
[-所以-2≤x≤4,] [因为,
所以函数f(x)的定义域为[-2,4].
又y1=在区间[-2,4]上均为减函数,,y2=-
所以f(x)=在[-2,4]上为减函数, -
所以f(4)≤f(x)≤f(-2),
即-.]≤f(x)≤
7.若f(x)=是定义在R上的减函数,则a的取值范围是________.
[由题意知,
解得.]所以a∈
8.已知函数f(x)=ln x+x,若f(a2-a)>f(a+3),则正实数a的取值范围是________.
(3,+∞) [因为f(x)=ln x+x在(0,+∞)上是增函数,
所以
解得-3<a<-1或a>3.
又a>0,所以a>3.]
三、解答题
9.已知f(x)=(x≠a).
(1)若a=-2,试证f(x)在(-∞,-2)上单调递增;
(2)若a>0且f(x)在(1,+∞)上单调递减,求实数a的取值范围.
[解](1)证明:设x1<x2<-2,
则f(x1)-f(x2)=.=-
因为(x1+2)(x2+2)>0,x1-x2<0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以f(x)在(-∞,-2)上单调递增.
(2)设1<x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=.=-
因为a>0,x2-x1>0,所以要使f(x1)-f(x2)>0,
只需(x1-a)(x2-a)>0恒成立,
所以a≤1.综上所述,实数a的取值范围是(0,1].
10.已知函数f(x)=x2+a|x-2|-4.
(1)当a=2时,求f(x)在[0,3]上的最大值和最小值;
(2)若f(x)在区间[-1,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围.
[解](1)当a=2时,f(x)=x2+2|x-2|-4==
当x∈[0,2]时,-1≤f(x)≤0,当x∈[2,3]时,0≤f(x)≤7,
所以f(x)在[0,3]上的最大值为7,最小值为-1.
(2)因为f(x)=
又f(x)在区间[-1,+∞)上单调递增,
所以当x>2时,f(x)单调递增,则-≤2,即a≥-4.
当-1<x≤2时,f(x)单调递增,则≤-1.
即a≤-2,且4+2a-2a-4≥4-2a+2a-4恒成立,
故实数a的取值范围为[-4,-2].
1.函数f(x)满足f(x+2)=3f(x),且x∈R,若当x∈[0,2]时,f(x)=x2-2x+2,则当x