内容正文:
2025届高三数学一轮复习对点练 单调性与最大(小)值
【基础巩固】
1.(2024·厦门调考)若函数f(x)=(m-1)x+1在R上是增函数,则f(m)与f(1)的大小关系是( )
A.f(m)<f(1) B.f(m)>f(1)
C.f(m)≤f(1) D.f(m)≥f(1)
2.对于任意的实数x,已知函数f(x)=则f(x)的最大值是( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
3.已知定义域为R的函数f(x),∀x1,x2∈R,x1≠x2,都有<0,则( )
A.f(3)>f(π)>f(2) B.f(π)<f(3)<f(2)
C.f(2)>f(π)>f(3) D.f(π)>f(2)>f(3)
4.(2024·哈尔滨质检)已知函数f(x)在R上为增函数,若不等式f(-4x+a)>f(-3-x2)对∀x∈(3,+∞)恒成立,则a的取值范围为( )
A.[-1,+∞) B.[3,+∞)
C.[0,+∞) D.(1,+∞)
5.(2024·兰州模拟)设函数f(x)=则满足不等式f(2x-1)<2的解集是( )
A. B.
C. D.
6.(2024·南通模拟)已知函数f(x)=若a=50.01,b=log32,c=log20.9,则有( )
A.f(a)>f(b)>f(c) B.f(b)>f(a)>f(c)
C.f(a)>f(c)>f(b) D.f(c)>f(a)>f(b)
7.已知函数y=x2-2x+3在区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则实数m的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.[0,2]
C.(-∞,2] D.[1,2]
8.函数y=4x-的值域是________.
9.已知函数f(x)=-log2(x+2),若f(a-2)>3,则a的取值范围是________.
10.(2024·杭州调研)设函数f(x)=当f(x)存在最小值时,实数a的取值范围是________.
11.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.
12.已知函数f(x)=.
(1)写出函数f(x)的定义域和值域;
(2)证明函数f(x)在(0,+∞)上为减函数,并求f(x)在x∈[2,8]上的最大值和最小值.
【能力提升】
13.(2024·石家庄质检)已知max{a,b}表示取a和b中较大的数.若对任意x∈R,函数f(x)=max,则f(x)的最小值为( )
A.5 B.4
C.3 D.2
14.设函数f(x)=x2 024-+5,则f(x)的单调递增区间为________,不等式f(x-1)<5的解集为________.
15.如果几个函数的定义域相同、值域也相同,但解析式不同,称这几个函数为“同域函数”.函数y=-的值域为________,则与y是“同域函数”的一个解析式为________.
16.已知定义在R上的函数f(x)满足:①f(x+y)=f(x)+f(y)+1,②当x>0时,f(x)>-1.
(1)求f(0)的值,并证明f(x)在R上是增函数;
(2)若f(1)=1,解关于x的不等式f(x2+2x)+f(1-x)>4.
参考答案
1.B [因为f(x)=(m-1)x+1在R上是增函数,所以m>1,故f(m)>f(1).]
2.C [因为f(x)=
则f(x)在(-∞,1]上单调递增,在[1,+∞)上单调递减,
所以f(x)的最大值为f(1)=1.]
3.B [易知f(x)是R上的减函数,
又π>3>2,故f(π)<f(3)<f(2).]
4.C [由题意,得-4x+a>-3-x2对∀x∈(3,+∞)恒成立,则a>-x2+4x-3对∀x∈(3,+∞)恒成立.设函数g(x)=-x2+4x-3=-(x-2)2+1,则当x>3时,g(x)<0,所以a的取值范围为[0,+∞).]
5.D [函数f(x)的图象如图所示,
由图可知,函数f(x)在R上单调递增,
因为f(4)=2,
所以f(2x-1)<2等价于f(2x-1)<f(4),
故2x-1<4,即x<.]
6.A [y=ex是增函数,y=-e-x是增函数,
因此在(0,+∞)上y=ex-e-x单调递增,
且此时f(x)>0;
又f(x)=-x2在(-∞,0]上单调递增,
且f(x)≤0,所以f(x)在R上单调递增.
c=log20.9<0,0<b=log32<1,a=50.01>1,
即a>b>c,所以f(a)>f(b)>f(c).]
7.D [令y=f(x)=x2-2x+3=(x-1)2+2.
易知当x=1时,f(x)取得最小值f(1)=2.
因为f(0)=3,且函数f(x)在[0,m]上有最大值3,最小值2,
由二次函数图象的对称性,知f(2)=f(0)=3,
所以1≤m≤2,即实数m的取值范围是[1,2].]
8. [由2x-1≥0得x≥,
即函数的定义域为,
设t=,则t≥0,且t2=2x-1,
即x=,则原函数等价为y=4×-t=2t2-t+2=2+,
∵t≥0,∴y≥,即函数的值域为.]
9.(0,1) [由f(x)=-log2(x+2)知,f(x)在定义域(-2,+∞)上是减函数,
且f(-1)=3,
由f(a-2)>3,得f(a-2)>f(-1),
∴解得0<a<1.]
10.(-∞,-1]∪{0} [当x≥a时,f(x)=x2-2ax+1图象的对称轴方程为x=a,
要想f(x)存在最小值,当x<a时,f(x)=ax-1单调递减,且在x=a处,y=ax-1的函数值要大于等于y=x2-2ax+1的函数值,
当a<0时,需满足a2-1≥a2-2a2+1,
解得a≤-1.
当a=0时,f(x)=
此时f(x)min=-1,符合题意.
当a>0时,f(x)不存在最小值.
综上,a≤-1或a=0.]
11.解 f(x)=ax-+(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时取等号,
∴g(a)的最小值为2.
12.(1)解 函数f(x)的定义域为{x|x≠0}.
又f(x)=1+,所以值域为{y|y≠1}.
(2)证明 由题意可设0<x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=-=-=.
又0<x1<x2,所以x1x2>0,x2-x1>0,
所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以函数f(x)在(0,+∞)上为减函数.
当x∈[2,8]时,f(x)的最大值为f(2)=2,
最小值为f(8)=.
13.D [如图,在同一平面直角坐标系中,画出函数y1=-x+3,y2=x+,
y3=x2-4x+3的图象.
根据max{a,b}的定义,可得函数f(x)的图象为图中实线部分.
由可得A(0,3),
由可得B(1,2),
由图知f(x)在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,所以当x=1时,f(x)最小,且最小值为f(1)=2.故选D.]
14.(0,+∞) (0,1)∪(1,2) [由题意得f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).
因为f(x)=f(-x),所以f(x)是偶函数.
当x>0时,f(x)=x2 024-+5,
f(x)单调递增,
因此当x<0时,f(x)单调递减.
又因为f(1)=f(-1)=5,
所以由f(x-1)<5可得-1<x-1<0或0<x-1<1,即0<x<1或1<x<2.]
15.[-1,1] y=2x-3,x∈[1,2]或y=sin(2πx),x∈[1,2]或y=3x-1-2,x∈[1,2](答案不唯一) [因为y=-,所以x≥1且x≤2,
所以函数的定义域为[1,2].
显然,y=f(x)=-在[1,2]上单调递增,所以f(x)∈[-1,1],
所以函数的值域为[-1,1].
只要满足定义域为[1,2],且值域为[-1,1]的函数均符合题意,
例如y=sin(2πx),x∈[1,2]或y=2x-3,x∈[1,2]或y=3x-1-2,x∈[1,2].]
16.解 (1)令x=y=0,得f(0)=-1;
在R上任取x1,x2,且令x1>x2,
则x1-x2>0,f(x1-x2)>-1.
又f(x1)=f((x1-x2)+x2)=f(x1-x2)+f(x2)+1>f(x2),
所以函数f(x)在R上是增函数.
(2)由f(1)=1,得f(2)=3,f(3)=5.
由f(x2+2x)+f(1-x)>4,
得f(x2+x+1)>4+1=f(3),
又由(1)知函数f(x)在R上是增函数,
故x2+x+1>3,解得x<-2或x>1,
故原不等式的解集为{x|x<-2或x>1}.
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