内容正文:
课时分层作业(六) 函数的单调性与最值
一、选择题
1.(多选)(2023·冀州中学模拟)下列函数中,在(1,+∞)上单调递增的是( )
A.y=|x-1|+2 B.y=
C.y=x2-4x+5 D.y=
AD [对于A,y=|x-1|+2,当x∈(1,+∞)时,y=x+1是增函数,A正确;对于B,y=在(0,+∞)上单调递减,B错误;对于C,y=x2-4x+5=(x-2)2+1在(1,2)上单调递减,C错误;对于D,因为y=在(1,+∞)上单调递减,所以y==-在(1,+∞)上单调递增,D正确.故选AD.]
2.函数f (x)=-x+在上的最大值是( )
A. B.-
C.-2 D.2
A [函数f (x)=-x+在(-∞,0)上是减函数,则函数f (x)在上的最大值为f (-2)=2-=,故选A.]
3.设a∈R,函数f (x)在区间(0,+∞)上是增函数,则( )
A.f (a2+a+2)>f
B.f (a2+a+2)<f
C.f (a2+a+2)≥f
D.f (a2+a+2)≤f
C [因为a2+a+2=+≥,函数f (x)在区间(0,+∞)上是增函数,所以f (a2+a+2)≥f .故选C.]
4.定义在[-2,2]上的函数f (x)满足(x1-x2)·[f (x1)-f (x2)]>0,x1≠x2,且f (a2-a)>f (2a-2),则实数a的取值范围为( )
A.[-1,2) B.[0,2)
C.[0,1) D.[-1,1)
C [因为函数f (x)满足(x1-x2)[f (x1)-f (x2)]>0,x1≠x2,所以函数f (x)在[-2,2]上单调递增,所以-2≤2a-2<a2-a≤2,解得0≤a<1,故选C.]
5.(2023·广州执信中学模拟)已知函数f (x)=是R上的增函数,则a的取值范围是( )
A.-3≤a<0 B.-3≤a≤-2
C.a≤0 D.a≤-2
B [设g(x)=-x2-ax-5(x≤1),h(x)=(x>1),
由题意得函数g(x)=-x2-ax-5在(-∞,1]上单调递增,函数h(x)=在(1,+∞)上单调递增,且g(1)≤h(1),
所以解得-3≤a≤-2.]
6.(多选)(2022·海南模拟)下面关于函数f (x)=的性质,说法正确的是( )
A.f (x)的定义域为(-∞,2)∪(2,+∞)
B.f (x)的值域为R
C.f (x)在定义域上单调递减
D.点(2,2)是f (x)图象的对称中心
AD [f (x)===2+,
由y=的图象向右平移2个单位长度,再向上平移2个单位长度得到f (x)=2+的图象,因为y=的图象关于点对称,所以f (x)的图象关于点对称,故D正确;
函数f (x)的定义域为(-∞,2)∪(2,+∞),值域为(-∞,2)∪(2,+∞),故A正确,B错误;函数f (x)在(-∞,2)和(2,+∞)上单调递减,故C错误.故选AD.]
二、填空题
7.函数y=-x(x≥0)的最大值为________.
[令t=,则t≥0,所以y=t-t2=-+,当t=,即x=时,ymax=.]
8.函数y=log|x-3|的单调递减区间是________.
(3,+∞) [令u(x)=|x-3|,则在(-∞,3)上u(x)为减函数,在(3,+∞)上u(x)为增函数.又因为0<<1,所以在区间(3,+∞)上,函数y=log|x-3|为减函数.]
9.(2023·山东师大附中质检)已知函数f (x)=e|x-a|(a为常数),若f (x)在区间[1,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是________.
(-∞,1] [因为函数f (x)在[a,+∞)上单调递增,所以[1,+∞)⊆[a,+∞),所以a≤1.]
三、解答题
10.已知函数f (x)=ax+(a>0),且f (x)在(0,1]上的最大值为g(a),求g(a)的最小值.
[解] f (x)=ax-+(a>0),
f ′(x)=a+>0,
∴f (x)在(0,1]上单调递增,
∴f (x)max=f (1)=a+,
∴g(a)=a+≥2,当且仅当a=,即a=1时等号成立,∴g(a)的最小值为2.
11.已知函数f (x)=-x2+2,g(x)=x,令φ(x)=min{f (x),g(x)}(即f (x)和g(x)中的较小者).
(1)分别用图象法和解析式表示φ(x);
(2)求函数φ(x)的定义域与值域.
[解] (1)在同一个坐标系中画出函数f (x),g(x)的图象如图①.
图① 图②
由图①中函数取值的情况,结合函数φ(x)的定义,可得函数φ(x)的图象如图②.
令-x2+2≤x,得x≥1或x≤-2,
令-x2+2>x,得-2<x<1,
得出φ(