内容正文:
课时分层作业(八) 函数的单调性
(建议用时:60分钟)
一、选择题
1.函数f(x)的部分图像如图所示,则此函数在[-2,2]上的最小值、最大值分别是( )
A.-1,3
B.0,2
C.-1,2
D.3,2
C [当x∈[-2,2]时,由题图可知,x=-2时,f(x)的最小值为f(-2)=-1;
x=1时,f(x)的最大值为2.故选C.]
2.下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是( )
A.y=3-x
B.y=x2+1
C.y=
D.y=-|x+1|
B [y=3-x,y=,y=-|x+1|在(0,2)上都是减函数,只有y=x2+1在(0,2)上是增函数.]
3.已知函数y=ax和y=-在(0,+∞)上都是减函数,则函数f(x)=bx+a在R上是( )
A.减函数且f(0)<0
B.增函数且f(0)<0
C.减函数且f(0)>0
D.增函数且f(0)>0
A [因为y=ax和y=-在(0,+∞)上都是减函数,
所以a<0,b<0,f(x)=bx+a为减函数且f(0)=a<0,故选A.]
4.设函数f(x)在(-∞,+∞)上为减函数,则( )
A.f(a)>f(2a)
B.f(a2)<f(a)
C.f(a2+a)<f(a)
D.f(a2+1)<f(a)
D [因为a2+1-a=,≥+
所以a2+1>a,又f(x)在(-∞,+∞)上为减函数,所以f(a2+1)<f(a).]
5.已知函数f(x)是R上的增函数,A(0,-1),B(3,1)是其图像上的两点,那么|f(x+1)|<1的解集是( )
A.(1,4)
B.(-1,2)
C.(-∞,1)∪(4,+∞)
D.(-∞,-1)∪(2,+∞)
B [因为|f(x+1)|<1,
所以-1<f(x+1)<1,由题意知,0<x+1<3,
所以-1<x<2.]
二、填空题
6.设函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈R都有(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]>0,则f(-3)与f(-π)的大小关系是________.
f(-3)>f(-π) [由(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0,
可知函数f(x)为增函数,又因为-3>-π,
所以f(-3)>f(-π).]
7.对a,b∈R,记max{a,b}=函数f(x)=max{x+1,3-x}(x∈R)的最小值是________.
2 [
函数f(x)的图像如图(实线部分),故f(x)的最小值为2.]
8.若函数y=kx+1在区间[1,3]上的最大值为4,则k=________.
1 [当k>0时,y=kx+1是增函数,所以,3k+1=4,k=1;
当k=0时,不合题意;
当k<0时,y=kx+1是减函数,所以,k+1=4,k=3(舍去).
综上得,k=1.]
三、解答题
9.用定义证明函数f(x)=是减函数.
[证明] f(x)的定义域是(0,+∞),任取x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,则
f(x2)-f(x1)==-
=,
由x2>x1>0,得x1-x2<0,>0,>0,+
所以,f(x2)-f(x1)<0,
于是f(x2)<f(x1).
根据减函数的定义知,f(x)是减函数.
10.判断函数f(x)=(x≥0)的单调性,并求出值域.
[解] f(x)=,=1-=
设0≤x1<x2,则f(x1)-f(x2)=,=-=-
因为0≤x1<x2,所以x1-x2<0,x1+1>0,x2+1>0,
于是f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),故函数f(x)=在[0,+∞)上为增函数.
f(x)min=f(0)=-2,无最大值.
画出函数的大致图像,如图所示,
知函数f(x)=(x≥0)的值域为[-2,1).
1.已知f(x)在区间(a,b),(b,c)上都是增函数,设x1∈(a,b),x2∈(b,c),则( )
A.f(x1)>f(x2)
B.f(x1)=f(x2)
C.f(x1)<f(x2)
D.f(x1)与f(x2)的大小关系不确定
D [∵f(x)在区间(a,b)与(b,c)上都是增函数,且x1∈(a,b),x2∈(b,c),即x1,x2不在同一个单调区间内,
∴f(x1)与f(x2)大小不确定,选D.]
2.函数y=x+( )
A.有最小值,无最大值
B.有最大值,无最小值
C.有最小值,有最大值2
D.无最大值,也无最小值
A [由2x-1≥0,得x≥,无最大值.].又该函数是增函数,所以,其有最小值,所以,该函数的定义域是
3.已知函数f(x)= 是R上的减函数,则实数a的取值范围是________.
(0,2] [因为当x≤1时,f(x)是减少的,
所以a-3<0,所以a<3.
当x>1时,f(x)是减少的,
故2a>0,所以a>0.
分段点1处的值应满足(a-3)+5≥2