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专题07 函数的性质 (单调性、奇偶性、最大 (小) 值)
用定义法判断或证明函数的单调性
1.(2022秋·甘肃武威·高一校考期中)函数
(1)判断函数在上的单调性.
(2)求函数在上的最值.
【答案】(1)函数在上的单调递减;
(2)最大值为,最小值为.
【分析】(1)由定义法判断函数在上的单调性.
(2)由函数单调性求区间内的最值.
【详解】(1)函数在上的单调递减,证明如下:
,任取,
则,
由,则,,
得,即.
所以函数在上的单调递减.
(2)由(1)可知,函数在上的单调递减,
所以在上的最大值为,最小值为.
2.(2022秋·福建厦门·高一厦门市海沧中学校考期中)已知二次函数,且.
(1)求的解析式;
(2)证明函数在上单调递增;
(3)求函数在上的最大值和最小值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)最大值,最小值
【分析】(1)代入求解即可;
(2)利用增函数的定义证明即可;
(3)根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)由有,解得,故
(2)任取,且,则
.
因为,,故,则在上为增函数.
即得证.
(3)为二次函数,对称轴,故在上的最大值为,最小值为.
故函数在上的最大值,最小值
3.(2022秋·广东东莞·高一东莞市麻涌中学校联考期中)设是定义在上的函数,对任意的,恒有,且当时,.
(1)求.
(2)证明:时,恒有.
(3)求证:在上是减函数.
【答案】(1)1
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)令,代入,即可得到.
(2)令,代入,即可证明.
(3)用定义法即可证明在上是减函数.
【详解】(1)由题意
在中,
∴
解得:或
当时,令,则恒成立,故舍去,
∴
(2)由题意及(1)得
在中,
令,
若,则
即,
而当时,,矛盾,
∴
∴
∴时,恒有
(3)由题意及(1)(2)得
在中,
当时,
设任意的且
∵
∴
即
∴
∴在上是减函数
4.(2022秋·河北衡水·高一河北衡水中学校考期中)设函数的定义域是,且对任意的正实数、都有恒成立,已知,且时,
(1)求与的值
(2)求证:函数在上单调递增
(3)解不等式
【答案】(1)
(2)见解析
(3)或
【分析】(1)由题条件求出,再由即可得到求得的值;
(2)题设中有时,,由的恒等变形及题设中的恒等式得到,由此问题得证.做此题时要注意做题步骤,先判断再证明;
(3)由(2)的结论,利用单调性直接将抽象不等式转化为一般不等式求解即可
【详解】(1)令则,故
令,则可得,
令得,
(2)设,则
即,
,故,即
故在上为增函数
(3),
所以,解得或,
所以不等式的解为:或
5.(2022秋·河南洛阳·高一统考期中)已知函数的定义域为R,对任意实数x,y,.当时,,.
(1)求,的值;
(2)判断函数的单调性并加以证明;
(3)解不等式.
【答案】(1),2
(2)减函数,证明见解析
(3)
【分析】(1)令,得,令,,得,解得答案.
(2)函数是减函数,,,变换得到,得到证明.
(3)不等式变换为,再根据函数的单调性得到答案.
【详解】(1)令,得,即.
令,,得,即.
(2)函数是减函数,证明如下:
,,当时,,则,
,即,
所以函数是减函数.
(3),所以,即,
因为函数是减函数,不等式可化为,
所以,解得,不等式的解集为.
6.(2022秋·陕西商洛·高一校考期中)已知函数.
(1)用定义证明:函数在区间上单调递增.
(2)若对,都有成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用函数的单调性的定义,即可作出证明;
(2)根据的单调性,求出其在上的最大值,列出不等式,即可求解.
【详解】(1)任取,且,
,
因为,所以,
所以,即.
所以在上为单调递增.
(2)任意都有成立,即.
由(1)知在上为增函数,
所以时,.
所以实数的取值范围是.
7.(2022秋·黑龙江哈尔滨·高一哈师大附中校考期中)定义在R上的函数,当时,且对任意的,有.
(1)证明:;
(2)证明:对任意的恒有;
(3)证明:是增函数;
(4)若,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)证明见解析
(4)
【分析】(1)利用赋值法求得正确答案.
(2)通过证明时,,进而证得结论成立.
(3)由,证得,从而证得结论成立.
(4)根据已知条件化简不等式,结合一元二次不等式的解法求得正确答案.
【详解】(1)令,,,.
(2)令,,
由已知,当时,,
,,,
,,
, ,.
(3),且,
,,
是增函数.
(4),
,,
,即,解得.
的取值范围是.
8.(2022秋·四川遂宁·高一校考期中)已知定义在上的函数满足:①对任意的,都有;②当且仅当时,成立.
(1)求;
(2)用定义证明的单调性;
(3)若对使