内容正文:
§3 函数的单调性和最值
第1课时 函数的单调性
基础巩固
1.如图是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),则下列关于函数f(x)的说法错误的是( C )
A.函数在区间[-5,-3]上单调递增
B.函数在区间[1,4]上单调递增
C.函数在区间[-3,1]∪[4,5]上单调递减
D.函数在区间[-5,5]上没有单调性
解析:单调区间不能用“∪”连接.故选C.
2.函数f(x)在R上是减函数,则有( C )
A.f(3)<f(5) B.f(3)≤f(5)
C.f(3)>f(5) D.f(3)≥f(5)
解析:因为函数f(x)在R上是减函数,3<5,所以f(3)>f(5).故选C.
3.若定义在R上的函数f(x)对任意两个不相等的实数a,b,总有>0成立,则必有( A )
A.f(x)在R上是增函数
B.f(x)在R上是减函数
C.函数f(x)先增后减
D.函数f(x)先减后增
解析:由>0知f(a)-f(b)与a-b同号,即当a<b时,f(a)<f(b),或当a>b时,f(a)>f(b),所以f(x)在R上是增函数.故选A.
4.函数y=(x-1)(x+5)的单调递增区间是( B )
A.(0,+∞) B.[-2,+∞)
C.(-2,5) D.(-5,1)
解析:由题意可知,y=(x-1)(x+5)=x2+4x-5=(x+2)2-9,
所以函数y=(x-1)(x+5)的图象开口向上,对称轴为直线x=-2,
因此函数y=(x-1)(x+5)的单调递增区间为[-2,+∞).故选B.
5.若函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在(-∞,5]上单调递减,则a的取值范围是( D )
A.(-∞,-5] B.[5,+∞)
C.[4,+∞) D.(-∞,-4]
解析:因为f(x)图象的对称轴为直线x=1-a且开口向上,且在(-∞,5]上单调递减,所以1-a≥5,所以a≤-4.故选D.
6.已知f(x)是定义在区间[-1,1]上的增函数,且f(x-2)<f(1-x),则x的取值范围是 .
解析:由题意,得解得1≤x<,
故x的取值范围是[1,).
答案:[1,)
7.作出函数f(x)=的图象,并指出函数f(x)的单调区间.
解:f(x)=的图象如图所示,
由图可知,函数f(x)=的单调递减区间为(-∞,1]和(1,2),单调递增区间为[2,+∞).
能力提升
8.函数f(x)在(-∞,+∞)上是减函数,且a为实数,则有( C )
A.f(a)<f(2a) B.f(a2)<f(a)
C.f(a2+1)<f(a) D.f(a2-a)<f(a)
解析:当a=0时,A,B,D中不等式左右两侧均为f(0),不等式不成立,
A,B,D错误;因为a2+1-a>0对于a∈R恒成立,即a2+1>a恒成立,又f(x)为R上的减函数,所以f(a2+1)<f(a),C正确.故选C.
9.若函数f(x)=在R上单调递增,则实数a的取值范围为( B )
A.(-1,) B.(-1,]
C.(-1,2] D.(-1,2)
解析:由题意解得-1<a≤.
故选B.
10.(多选题)已知函数f(x)在R上是增函数,则下列说法不正确的是( BCD )
A.y=-f(x)在R上是减函数
B.y=在R上是减函数
C.y=[f(x)]2在R上是增函数
D.y=af(x)(a为实数)在R上是增函数
解析:设x1<x2,因为函数f(x)在R上是增函数,故有f(x1)<f(x2).所以-f(x1)>-f(x2),A选项一定成立;当f(x)=x时,B,C选项不成立,当a<0时,D选项不成立.故选BCD.
11.若函数f(x)=在区间[1,2]上单调递减,则a的取值范围是( C )
A.(-∞,2] B.[-4,2]
C.[-,2] D.[-1,2]
解析:因为函数f(x)=在区间[1,2]上单调递减,所以≤1,且5+2a-4≥0,
解得-≤a≤2.故选C.
12.已知函数f(x)=x-+在(1,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围.
解:在(1,+∞)上任取x1,x2,令1<x1<x2,所以x1x2>1.
因为函数f(x)在(1,+∞)上单调递增,
所以f(x1)-f(x2)=x1-+-(x2-+)=(x1-x2)(1+)<0.
因为x1-x2<0,所以1+>0,即a>-x1x2.
因为x1x2>1,
所以-x1x2<-1,所以a≥-1.
所以实数a的取值范围是[-1,+∞).
应用创新
13.若f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,且对一切x,y>0,满足f()=f(x)-f(y).
(1)求f(1)的值;
(2)若f(6)=1,解不等式f(x+3)-f()<2.
解:(1)在f()=f(x)-f(y)中,令x=y=1,
则有f(1)=f(1)-f(1),
所以f(1)