内容正文:
第5课 函数的基本性质
普查与练习5 函数的基本性质
1.函数的单调性
a.函数的单调性与单调区间
(1)(2023汇编,10分)判断下列各函数在定义域上的单调性,并用单调性的定义证明结论.
①f(x)=2x-; ②f(x)=,x∈(-1,0).
答案:①函数f(x)在R上单调递增,证明见解答过程 ②函数f(x)在(-1,0)上单调递增,证明见解答过程
解析:解:①函数f(x)在R上单调递增.(1分)
证明如下:
易知函数f(x)的定义域为R .
任取x1,x2∈R,设x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=2x1--2x2+=2x1-2x2+=(2x1-2x2)·.
∵x1<x2,∴2x1<2x2,即2x1-2x2<0,∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),∴函数f(x)在R上单调递增.(5分)
②函数f(x)在(-1,0)上单调递增.(6分)
证明如下:
任取x1,x2∈(-1,0),设x1<x2,则0<x1x2<1,
∴f(x1)-f(x2)=-=-=<0,即f(x1)<f(x2),∴函数f(x)在(-1,0)上单调递增.(10分)
(2)(经典题,5分)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的是( B )
A.f(x)=-2x B.f(x)=
C.f(x)= D.f(x)=-ln(x+1)
解析:A选项, f(x)=-2x== .
∵在(0,+∞)上,y=为增函数,
y=2x为增函数,且两函数值均为正数,
∴y=+2x为(0,+∞)上的增函数,且y>0,
∴y=为(0,+∞)上的减函数,
∴f(x)=-2x在(0,+∞)上单调递减,
故不符合题意;
B选项, f(x)===2-,
∴f(x)的图像是由反比例函数y=-的图像向左平移2个单位,再向上平移2个单位得到的,如图:
∴由图像可知函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-2)和(-2,+∞).∴f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,故符合题意;
C选项, f(x)==2x+.
如图,根据对勾函数y=ax+(a>0,b>0)的图像可知其单调增区间为(-∞,-],[,+∞),单调减区间为[-,0),,∴可得函数f(x)=2x+在(0,]上单调递减,故不符合题意;
D选项,由f(x)=-ln(x+1)可知函数f(x)的定义域为(-1,+∞).
∵y=在(-1,+∞)上为减函数,y=ln(x+1)在(-1,+∞)上为增函数,
∴f(x)=-ln(x+1)在(-1,+∞)上为减函数,故不符合题意.
(3)(2020重庆沙坪坝校级月考,5分)若函数f(x)=log[(2a-1)|x|+3]的定义域为R,则下列叙述正确的是( C )
A.f(x)在R上是增函数
B.f(x)在R上是减函数
C.f(x)在上单调递减
D.f(x)在[0,+∞)上单调递增
解析:因为函数f(x)=log[(2a-1)|x|+3]的定义域为R,所以(2a-1)|x|+3>0在R上恒成立,所以2a-1>0.
设t=(2a-1)|x|+3,则函数y=f(x)由函数y=logt与t=(2a-1)|x|+3复合而成.
当x∈(-∞,0]时,函数t=(2a-1)|x|+3=(1-2a)x+3单调递减,而函数y=logt在(0,+∞)上单调递减,所以函数y=f(x)在(-∞,0]上单调递增;
当x∈(0,+∞)时,函数t=(2a-1)|x|+3=(2a-1)x+3单调递增,而函数y=logt在(0,+∞)上单调递减,所以函数y=f(x)在(0,+∞)上单调递减.
综上所述,函数y=f(x)在(-∞,0]上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,所以选项ABD错误,选项C正确.故选C.
b.根据函数的单调性求参数的取值范围
(4)(2023汇编,25分)①已知函数f(x)=其中a>0,且a≠1,若对任意的x1,x2∈R(x1≠x2),都有>0成立,则实数a的取值范围是( C )
A. B.
C. D.
②已知函数f(x)=lg(x2-4x-5)在(a,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是( D )(2020海南)
A.(2,+∞) B.[2,+∞)
C.(5,+∞) D.[5,+∞)
③若在区间(0,m)内任取实数x1,x2(x1≠x2),不等式(x1lnx2-x2lnx1)(x1-x2)<0均成立,则实数m的最大值是( A )
A.e B.
C. D.1
④若函数f(x)=2|x-a|+3在区间[1,+∞)上不单调,则实数a的取值范围是( B )
A.[1,+∞) B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(-∞,1]
⑤若函数f(x)=在区间(2,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是( B )
A. B.
C.