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课时作业(六) 函数的单调性与最值
目标1 函数的单调性(区间)
1.下列函数中是增函数的为( D )
A.f(x)=-x B.f(x)=
C.f(x)=x2 D.f(x)=
解析:选D.AB递减,排除,C有增有减,排除,因此只有D正确.
2.下列函数中,满足“∀x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0”的是( A )
A.y=-x B.y=x2-x
C.y=ln x-x D.y=ex
解析:选A.由(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0可知,f(x)在(0,+∞)上是减函数,
对于选项A,y=在(0,+∞)内是减函数,y=x在(0,+∞)内是增函数,则y=-x在(0,+∞)内是减函数;B,C选项中的函数在(0,+∞)上均不单调;选项D中,y=ex在(0,+∞)上是增函数.故选A.
3.设函数f(x)=ln |2x+1|-ln |2x-1|,则f(x)( D )
A.是偶函数,且在单调递增
B.是奇函数,且在单调递减
C.是偶函数,且在单调递增
D.是奇函数,且在单调递减
解析:选D.由得函数f(x)的定义域为∪∪,其关于原点对称,因为f(-x)=ln |2(-x)+1|-ln |2(-x)-1|=ln |2x-1|-ln |2x+1|=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,排除A、C;当x∈时,f(x)=ln (2x+1)-ln (1-2x),易知函数f(x)单调递增,排除B;当x∈时,f(x)=ln (-2x-1)-ln (1-2x)=ln =ln ,易知函数f(x)单调递减,故选D.
4.(多选)关于函数f(x)=的结论正确的是( CD )
A.定义域、值域分别是[-1,3],[0,+∞)
B.单调增区间是(-∞,1]
C.定义域、值域分别是[-1,3],[0,2]
D.单调增区间是[-1,1]
解析:选CD.f(x)=的定义域满足:-x2+2x+3≥0,解得-1≤x≤3,即定义域为[-1,3].考虑函数y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4在-1≤x≤3上有最大值4,最小值0,在[-1,1]上单调递增,在(1,3]上单调递减.故f(x)=的值域为[0,2],在[-1,1]上单调递增,在(1,3]上单调递减.故选CD.
5.函数f(x)=的单调增区间为__(-∞,-1)__.
解析:函数f(x)由y=,t=x2-2x-3复合而成,t=x2-2x-3>0⇒x>3或x<-1,
又y=单调递减,则t=x2-2x-3的减区间(-∞,-1)
即为函数f(x)=的增区间,
所以f(x)=的增区间为(-∞,-1).
目标2 函数的最值(值域)
6.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,则y=[x]称为高斯函数.
例如:[-2,1]=-3,[3.1]=3.已知函数f(x)=,则函数y=[f(x)]的值域为( C )
A. B.(0,2]
C.{0,1,2} D.{0,1,2,3}
解析:选C.f(x)===+,因为2x+1>0,所以0<<1,所以<+<3,即<f(x)<3,所以y=[f(x)]的值域为{0,1,2}.故选C.
7.函数y=x+的最大值为____.
解析:由1-x2≥0,可得-1≤x≤1.可令x=cos θ,θ∈[0,π],
则y=cos θ+sin θ=sin ,θ∈[0,π],
所以-1≤y≤,故原函数的最大值为.
8.(2023·河北石家庄模拟)对于任意实数a,b,定义min{a,b}=设函数f(x)=-x+3,g(x)=log2x,则函数h(x)=min{f(x),g(x)}的最大值是__1__.
解析:在同一坐标系中,作出函数f(x),g(x)的图象,依题意,h(x)的图象如图中实线所示.易知点A(2,1)为图象的最高点,因此h(x)的最大值是h(2)=1.
目标3 函数单调性的应用
9.(2023·山东聊城三模)已知函数f(x)=若f(a2-3)≥f(-2a),则实数a的取值范围是( D )
A.(-∞,1]
B.(-∞,-3]∪[1,+∞)
C.(-∞,1)∪[3,+∞)
D.[-3,1]
解析:选D.当x≤0时,f(x)=3e-x单调递减;
当x>0时,f(x)=-4x+3单调递减.
又3e0=-4×0+3,则函数y=f(x)在R上连续,
则函数y=f(x)在R上单调递减.
由f(a2-3)≥f(-2a),可得a2-3≤-2a,
即a2+2a-3≤0,解得-3≤a≤1.
因此,实数a的取值范围是[-3,1].
故选D.
10.设函数f(x)=在区间(-2,+∞)上是增函数,那么a的取值范围是__[1,+∞)__.