内容正文:
第10讲 函数的单调性与最大(小)值
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 核心考点举一反三
模块四 小试牛刀过关测
1.从图象直观、定性描述和定量分析三个方面,理解和研究函数的单调性;
2.会用函数单调性的定义判断(或证明)一些函数的单调性;
3.会求一些具体函数的单调区间.
知识点 1 函数的单调性
1、单调函数的定义
(1)设函数f(x)的定义域为I.如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是单调递增函数;
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是单调递减函数。
(2)单调性的图形趋势(从左往右)
上升趋势 下降趋势
2、函数的单调区间:若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.
【注意】
(1)函数单调性关注的是整个区间上的性质,单独一点不存在单调性问题,
故单调区间的端点若属于定义域,则区间可开可闭,若区间端点不属于定义域则只能开.
(2)单调区间D⊆定义域I.
(3)遵循最简原则,单调区间应尽可能大;
(4)单调区间之间可用“,”分开,不能用“∪”,可以用“和”来表示;
3、常见简单函数的单调性
函数
单调性
一次函数
当时,在R上单调递增;当时,在R上单调递减.
反比例函数
当时,在和上单调递减;
当时,在和上单调递增.
二次函数
当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
4、定义法证明函数单调性的步骤
①取值:设x1,x2为该区间内任意的两个值,且x1<x2
②作差变形:做差f(x1)-f(x2),并通过通分、因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断差值符号的方向变形
③定号:确定差值的符号,当符号不确定时,可以分类讨论
④判断:根据定义做出结论。
知识点 2 单调函数的运算性质
若函数与在区间D上具有单调性,则在区间D上具有以下性质:
(1)与(C为常数)具有相同的单调性.
(2)与的单调性相反.
(3)当时,与单调性相同;当时,与单调性相反.
(4)若≥0,则与具有相同的单调性.
(5)若恒为正值或恒为负值,则当时,与具有相反的单调性;
当时,与具有相同的单调性.
(6)与的和与差的单调性(相同区间上):
简记为:↗↗↗;(2)↘↘↘;(3)↗﹣↘=↗;(4)↘﹣↗=↘.
知识点 3 函数的最大(小)值
1、函数的最大值
(1)定义:对于函数y=f(x)其定义域为D,如果存在x0∈D,f(x)=M,使得对于任意的x∈D,都有f(x)≤M,那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值,即当x=x0时,f(x0)是函数y=f(x)的最大值,记作ymax=f(x0).
(2)几何意义:函数的最大值对应函数图象的最高点的纵坐标。
2、函数的最小值
(1)定义:对于函数y=f(x),其定义域为D,如果存在x0∈D,f(x)=M,使得对于任意的x∈D,都有f(x)≥M,那么,我们称M是函数y=f(x)的最小值,即当x=x0时,f(x0)是函数y=f(x)的最小值,记作ymin=f(x0).
(2)几何意义:函数的最小值对应图象最低点的纵坐标。
3、利用函数的单调性求最值的常用结论
(1)如果函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,那么函数,在处有最大值;
(2)如果函数在区间上单调递递减,在区间上单调递增,那么函数,在处有最小值.
【注意】对于定义域为闭区间的函数,还需要确定函数在端点处的函数值的大小,将其与所求出的最值进行比较,值最大(小)者即为函数的最大(小)值。
考点一:判断函数的单调性
例1.(23-24高一上·山东聊城·期中)(多选)如图是定义在区间上的函数,则下列关于函数的说法正确的是( )
A.函数在区间上单调递增
B.函数在区间上单调递增
C.函数在区间上单调递减
D.函数在区间上不是单调函数
【变式1-1】(23-24高一上·天津红桥·期中)下列函数在区间上为减函数的是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(22-23高二下·新疆巴音郭楞·期末)下列四个函数中,在上为增函数的是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(23-24高一上·全国·专题练习)已知函数的定义域为R,对任意,且,都有,则下列说法正确的是( )
A.是增函数 B.是减函数
C.是增函数 D.是减函数
考点二:定义法讨论函数的单调性
例2.(23-24高一上·全国·专题练习)已知函数的定义域为,判断在上的单调性,并用定义证明;
【变式2-1】(23-24高一上·全国·专题练习)已知函数(,),当时,用单调性的定义证明在上是增函数.
【变式2-2】(23-24高一上·山东济宁·月考)已知函数.
(1)求的定义域;
(2)判断函数在上的单调性,并加以证明
【变式2-3】(23-24高一上·河南驻马店·月考)已知定义在上的函数对于,,都满足,且当时,.
(1)求的值;
(2)根据定义,研究在上的单调性.
考点三:求函数的单调区间
例3.(22-23高一上·全国·课后作业)已知的图象如图所示,则该函数的单调增区间为( )
A. B.和 C. D.和
【变式3-1】(22-23高一上·四川攀枝花·月考)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.和
【变式3-2】(23-24高一上·福建泉州·月考)函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(23-24高一上·陕西西安·期中)已知函数,则函数的单调递增区间是( )
A. B. C.和 D.和
考点四:利用函数单调性求参数
例4.(23-24高一上·河北邯郸·期末)已知函数在区间上单调递增,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(23-24高一上·安徽马鞍山·期中)函数在上是单调函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(23-24高一上·北京·期中)已知函数是上的增函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(23-24高一上·浙江杭州·期中)若函数是减函数,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点五:利用单调性比较大小
例5.(23-24高三上·北京顺义·期末)已知在上单调递减,且,则下列结论中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【变式5-1】(23-24高一上·福建福州·期中)函数为定义在上的单调增函数,若,则( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】(23-24高一上·河南·期中)已知函数在区间上单调递减,且,则( )
A. B.
C. D.
【变式5-3】(23-24高一上·全国·专题练习)已知函数,若,则( )
A. B.
C. D.
考点六:利用单调性解不等式
例6.(23-24高一上·重庆·期中)若函数在上是减函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式6-1】(23-24高一上·江苏南京·月考)函数是定义在上的增函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(23-24高一上·四川遂宁·期末)已知函数在上有定义,且.若对任意给定的实数,均有恒成立,则不等式的解集是 .
【变式6-3】(23-24高一下·黑龙江大庆·开学考试)定义在上的函数满足:,且成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
考点七:求函数的最值或值域
例7.(23-24高一上·北京·期中)函数 的值域是( )
A. B. C. D.
【变式7-1】(23-24高一上·江苏南通·期末)函数的最小值为( )
A.0 B.1 C. D.2
【变式7-2】(23-24高一上·湖北宜昌·月考)函数在区间上的值域为( )
A. B. C. D.
【变式7-3】(23-24高一上·江苏徐州·期中)已知,满足,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
考点八:根据函数的最值求参数
例8.(23-24高一上·上海浦东新·期末)若函数的定义域是,值域是,则 .
【变式8-1】(23-24高三上·江苏南通·开学考试)已知函数,的值域是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式8-2】(23-24高一上·北京·期中)若函数的值域为,则实数的取值范围为( ).
A. B. C. D.
【变式8-3】(23-24高一上·湖南株洲·月考)设,若的最小值为,则a的值为( )
A.0 B.1或4 C.1 D.4
一、单选题
1.(22-23高一上·天津南开·期中)函数单调减区间是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一下·江西·月考)已知函数的定义域为,则“”是“函数在区间上单调递增”的( )
A.充要条件 B.既不充分也不必要条件
C.充分不必要条件 D.必要不充分条件
3.(23-24高一上·甘肃白银·期中)函数是定义在上的增函数,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一上·全国·专题练习)已知,且在上单调递减,则,,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高一上·福建·期中)已知函数是R上的减函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(23-24高一上·四川眉山·期中)已知函数的最小值为8.则实数的值是( )
A.-1 B.1 C.2 D.3
二、多选题
7.(23-24高一上·山东枣庄·月考)若为定义在上的单调函数,且满足对任意,都有,则的值可能为( )
A. B. C. D.
8.(23-24高一上·广东茂名·期末)定义在上的函数满足,且,,则下列结论中正确的是( )
A.不等式的解集为 B.不等式的解集为
C.不等式的解集为 D.不等式的解集为
三、填空题
9.(23-24高一上·全国·专题练习)函数在上是单调递减函数,则的单调递增区间是
10.(23-24高一上·北京·期中)若函数的单调递增区间是 ,则实数的值为 .
11.(23-24高一上·陕西宝鸡·期中)对,,记,则函数的最小值为 .
四、解答题
12.(23-24高一上·新疆克孜勒苏·期末)已知函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)用定义证明函数在上是增函数.
13.(23-24高三上·河北石家庄·月考)已知函数.
(1)画出函数的图象;
(2)求的值;
(3)写出函数的单调递减区间.
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第10讲 函数的单调性与最大(小)值
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 核心考点举一反三
模块四 小试牛刀过关测
1.从图象直观、定性描述和定量分析三个方面,理解和研究函数的单调性;
2.会用函数单调性的定义判断(或证明)一些函数的单调性;
3.会求一些具体函数的单调区间.
知识点 1 函数的单调性
1、单调函数的定义
(1)设函数f(x)的定义域为I.如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是单调递增函数;
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是单调递减函数。
(2)单调性的图形趋势(从左往右)
上升趋势 下降趋势
2、函数的单调区间:若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.
【注意】
(1)函数单调性关注的是整个区间上的性质,单独一点不存在单调性问题,
故单调区间的端点若属于定义域,则区间可开可闭,若区间端点不属于定义域则只能开.
(2)单调区间D⊆定义域I.
(3)遵循最简原则,单调区间应尽可能大;
(4)单调区间之间可用“,”分开,不能用“∪”,可以用“和”来表示;
3、常见简单函数的单调性
函数
单调性
一次函数
当时,在R上单调递增;当时,在R上单调递减.
反比例函数
当时,在和上单调递减;
当时,在和上单调递增.
二次函数
当时,在上单调递减,在上单调递增;
当时,在上单调递增,在上单调递减.
4、定义法证明函数单调性的步骤
①取值:设x1,x2为该区间内任意的两个值,且x1<x2
②作差变形:做差f(x1)-f(x2),并通过通分、因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断差值符号的方向变形
③定号:确定差值的符号,当符号不确定时,可以分类讨论
④判断:根据定义做出结论。
知识点 2 单调函数的运算性质
若函数与在区间D上具有单调性,则在区间D上具有以下性质:
(1)与(C为常数)具有相同的单调性.
(2)与的单调性相反.
(3)当时,与单调性相同;当时,与单调性相反.
(4)若≥0,则与具有相同的单调性.
(5)若恒为正值或恒为负值,则当时,与具有相反的单调性;
当时,与具有相同的单调性.
(6)与的和与差的单调性(相同区间上):
简记为:↗↗↗;(2)↘↘↘;(3)↗﹣↘=↗;(4)↘﹣↗=↘.
知识点 3 函数的最大(小)值
1、函数的最大值
(1)定义:对于函数y=f(x)其定义域为D,如果存在x0∈D,f(x)=M,使得对于任意的x∈D,都有f(x)≤M,那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值,即当x=x0时,f(x0)是函数y=f(x)的最大值,记作ymax=f(x0).
(2)几何意义:函数的最大值对应函数图象的最高点的纵坐标。
2、函数的最小值
(1)定义:对于函数y=f(x),其定义域为D,如果存在x0∈D,f(x)=M,使得对于任意的x∈D,都有f(x)≥M,那么,我们称M是函数y=f(x)的最小值,即当x=x0时,f(x0)是函数y=f(x)的最小值,记作ymin=f(x0).
(2)几何意义:函数的最小值对应图象最低点的纵坐标。
3、利用函数的单调性求最值的常用结论
(1)如果函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,那么函数,在处有最大值;
(2)如果函数在区间上单调递递减,在区间上单调递增,那么函数,在处有最小值.
【注意】对于定义域为闭区间的函数,还需要确定函数在端点处的函数值的大小,将其与所求出的最值进行比较,值最大(小)者即为函数的最大(小)值。
考点一:判断函数的单调性
例1.(23-24高一上·山东聊城·期中)(多选)如图是定义在区间上的函数,则下列关于函数的说法正确的是( )
A.函数在区间上单调递增
B.函数在区间上单调递增
C.函数在区间上单调递减
D.函数在区间上不是单调函数
【答案】ABD
【解析】对于A项,由图象可知,函数在区间上单调递增,故A项正确;
对于B项,由图象可知,函数在区间上单调递增,故B项正确;
对于C项,由图象可知,函数在区间上单调递减,在区间上单调递减,
但是,所以函数在区间上不是单调递减的,故C项错误;
对于D项,由图象可知,函数在区间上有增有减,
所以,函数在区间上不是单调函数,故D项正确.故选:ABD.
【变式1-1】(23-24高一上·天津红桥·期中)下列函数在区间上为减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】在上,是增函数;在上,是减函数,因此是增函数;
在上,是减函数,在上,是减函数,
因此是增函数,故选:C.
【变式1-2】(22-23高二下·新疆巴音郭楞·期末)下列四个函数中,在上为增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据函数的图像可知,其单调递增区间是,,所以A对.
因为抛物线的单调递增区间为,单调递减区间为,
所以该抛物线在上不单调,所以B错;
因为直线的斜率为-1,所以在上为减函数,所以C错;
根据函数的图像可知其在上为减函数,所以D错;故选:A.
【变式1-3】(23-24高一上·全国·专题练习)已知函数的定义域为R,对任意,且,都有,则下列说法正确的是( )
A.是增函数 B.是减函数
C.是增函数 D.是减函数
【答案】A
【解析】不妨令,
,
令,,
又,∴是增函数.故选:A.
考点二:定义法讨论函数的单调性
例2.(23-24高一上·全国·专题练习)已知函数的定义域为,判断在上的单调性,并用定义证明;
【答案】在上单调递增,证明见解析
【解析】在上单调递增,证明如下:设,
;
因为,,,,所以,
所以是在上单调递增.
【变式2-1】(23-24高一上·全国·专题练习)已知函数(,),当时,用单调性的定义证明在上是增函数.
【答案】证明见解析
【解析】当时,,
任取,且,
则.
因为,所以,,,
所以,即.
所以在上是增函数.
【变式2-2】(23-24高一上·山东济宁·月考)已知函数.
(1)求的定义域;
(2)判断函数在上的单调性,并加以证明
【答案】(1);(2)在上单调递减,证明见解析
【解析】(1)要使函数有意义,当且仅当,
由得,
所以函数的定义域为.
(2)函数在上单调递减,证明如下:
任取,,
所以.
因为,,所以,,,
又,所以,故,即,
因此函数在上单调递减.
【变式2-3】(23-24高一上·河南驻马店·月考)已知定义在上的函数对于,,都满足,且当时,.
(1)求的值;
(2)根据定义,研究在上的单调性.
【答案】(1);(2)在上单调递增
【解析】(1)依题意,函数对于,,都满足,
令得.
(2)任取,则,所以,
所以,
所以,即,
所以在上单调递增.
考点三:求函数的单调区间
例3.(22-23高一上·全国·课后作业)已知的图象如图所示,则该函数的单调增区间为( )
A. B.和 C. D.和
【答案】B
【解析】由图象知:该函数的单调增区间为和.故选:B
【变式3-1】(22-23高一上·四川攀枝花·月考)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.和
【答案】D
【解析】的定义域为,
由反比例函数的性质可知的单调递增区间为和,故选:D
【变式3-2】(23-24高一上·福建泉州·月考)函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,
画出的图象如下:
的单调减区间为,故选:A
【变式3-3】(23-24高一上·陕西西安·期中)已知函数,则函数的单调递增区间是( )
A. B. C.和 D.和
【答案】C
【解析】因为函数的对称轴为直线,
由可得或,作出函数的图象如下图所示:
由图可知,函数的单调递增区间为和.故选:C.
考点四:利用函数单调性求参数
例4.(23-24高一上·河北邯郸·期末)已知函数在区间上单调递增,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题意,设,则,因为在上单调递增,
所以在区间上单调递增,则有,解得,故选:B.
【变式4-1】(23-24高一上·安徽马鞍山·期中)函数在上是单调函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为函数开口向上,对称轴为,
所以函数在上单调递减,
,解得,所以的取值范围是.故选:A.
【变式4-2】(23-24高一上·北京·期中)已知函数是上的增函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数是上的增函数,
所以,解得,即的取值范围是.故选:D
【变式4-3】(23-24高一上·浙江杭州·期中)若函数是减函数,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意当时,单调递减,则,即,
当时,单调递减,则,
要保证单调递减,则还需,解得,
综上所述,a的取值范围是.故选:A.
考点五:利用单调性比较大小
例5.(23-24高三上·北京顺义·期末)已知在上单调递减,且,则下列结论中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由得,,结合在上单调递减,
则必有,显然B正确,A错误,
而当时,不在定义域内,故无法比较,C,D错误.故选:B
【变式5-1】(23-24高一上·福建福州·期中)函数为定义在上的单调增函数,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】是增函数,
时,,;
时,,;
,因此,;
时,,,故选:C.
【变式5-2】(23-24高一上·河南·期中)已知函数在区间上单调递减,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以.
因为在区间上单调递减,所以,即.故选:A
【变式5-3】(23-24高一上·全国·专题练习)已知函数,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】令函数,
因为函数在上单调递减,
所以函数在区间上单调递减,
又因为,所以,即.故选:C.
考点六:利用单调性解不等式
例6.(23-24高一上·重庆·期中)若函数在上是减函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由函数在上是减函数,,得,解得,
所以实数的取值范围是.故选:D
【变式6-1】(23-24高一上·江苏南京·月考)函数是定义在上的增函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】函数是定义在上的增函数,
有,解得,
不等式的解集为,故选:A.
【变式6-2】(23-24高一上·四川遂宁·期末)已知函数在上有定义,且.若对任意给定的实数,均有恒成立,则不等式的解集是 .
【答案】
【解析】因为对任意给定的实数,均有恒成立,
所以函数在上单调递减,又,
又不等式,
所以当,即时 ,,
则,解得,故;
当,即时 ,,
则,解得,故;
综上,不等式的解集为.故答案为:.
【变式6-3】(23-24高一下·黑龙江大庆·开学考试)定义在上的函数满足:,且成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为对任意的,且,都有,
即对任意两个不相等的正实数,不妨设,
都有,
所以有,设函数,
则函数在上单调递减,且.
当时,不等式等价于,即,解得,
所以不等式的解集为.故选:C
考点七:求函数的最值或值域
例7.(23-24高一上·北京·期中)函数 的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,
因为,所以在上单调递减,在上单调递增,
又,,
故在上的值域为.故选:D
【变式7-1】(23-24高一上·江苏南通·期末)函数的最小值为( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】B
【解析】,
由于在上单调递减,在上单调递增,
在上单调递增,
又,即分段处端点值相等,
故在处取得最小值,最小值为.故选:B
【变式7-2】(23-24高一上·湖北宜昌·月考)函数在区间上的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】函数,易得函数在上单调递减,在上单调递减,
当时,;当时,;
所以函数的值域为.故选:D.
【变式7-3】(23-24高一上·江苏徐州·期中)已知,满足,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】,,
故,,解得,故,
,函数定义域为,
设,,则,,
当时,函数有最小值为,故函数值域为.故选:C.
考点八:根据函数的最值求参数
例8.(23-24高一上·上海浦东新·期末)若函数的定义域是,值域是,则 .
【答案】或
【解析】由题设,则在定义域上单调,
所以或,可得或,
所以或.
故答案为:或
【变式8-1】(23-24高三上·江苏南通·开学考试)已知函数,的值域是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】画出函数的图象,如下图所示:
易知,;
若时的值域是,由图可知.故选:C
【变式8-2】(23-24高一上·北京·期中)若函数的值域为,则实数的取值范围为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】当时,函数在上单调递减,在上的值域为,
因为函数在R上的值域为,则函数在上的值域包含,
显然,否则当时,,不符合题意,
于是函数在上单调递减,其值域为,因此,则,
所以实数的取值范围为.故选:D
【变式8-3】(23-24高一上·湖南株洲·月考)设,若的最小值为,则a的值为( )
A.0 B.1或4 C.1 D.4
【答案】C
【解析】当时,,
当且仅当,即时等号成立.
故时,,
由二次函数性质可知对称轴,且,
解得或(舍去),故选:C
一、单选题
1.(22-23高一上·天津南开·期中)函数单调减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为函数的图象是开口向上,且以直线为对称轴的抛物线,
故函数的单调递减区间是.故选:C.
2.(23-24高一下·江西·月考)已知函数的定义域为,则“”是“函数在区间上单调递增”的( )
A.充要条件 B.既不充分也不必要条件
C.充分不必要条件 D.必要不充分条件
【答案】D
【解析】由得不到“函数在区间上单调递增”,
如,,显然满足,
但是函数在上递增,在上递减,
故“”不是“函数在区间上单调递增”的充分条件;
而由“函数在区间上单调递增”可得.
则“”是“函数在区间上单调递增”的必要不充分条件.故选:D.
3.(23-24高一上·甘肃白银·期中)函数是定义在上的增函数,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意知函数是定义在上的增函数,
则由,得,
解得,即,故选:D
4.(23-24高一上·全国·专题练习)已知,且在上单调递减,则,,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以,,
因为在上单调递减,所以.故选:A.
5.(23-24高一上·福建·期中)已知函数是R上的减函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由于函数是定义在R上的减函数,
所以,函数在区间上为减函数,
函数在区间上为减函数,且有,
即,解得.
因此,实数的取值范围是.故选:B.
6.(23-24高一上·四川眉山·期中)已知函数的最小值为8.则实数的值是( )
A.-1 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】由,
而函数在上单调递减,所以函数在上单调递减,
又其在上的最小值为8,
所以,解得.故选:C.
二、多选题
7.(23-24高一上·山东枣庄·月考)若为定义在上的单调函数,且满足对任意,都有,则的值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】因为为上的单调函数,且满足对任意,都有,
所以,为常数,
于是,且,故,解得或,
当时,,则;
当时,,则.故选:CD.
8.(23-24高一上·广东茂名·期末)定义在上的函数满足,且,,则下列结论中正确的是( )
A.不等式的解集为 B.不等式的解集为
C.不等式的解集为 D.不等式的解集为
【答案】BC
【解析】,不妨设,故,
即,令,则,
故在上单调递减,
AB选项,,不等式两边同除以得:,
因为,所以,即,
根据在上单调递减,故,综上:,A错误,B正确;
CD选项,由得,
因为,所以,即,
因为在上单调递减,所以,C正确,D错误故选:BC
三、填空题
9.(23-24高一上·全国·专题练习)函数在上是单调递减函数,则的单调递增区间是
【答案】
【解析】函数的定义域为,故函数的定义域为,即的定义域为.
由于在上单调递减,在上单调递增,而在上单调递减,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,故单调递增区间是.
故答案为:.
10.(23-24高一上·北京·期中)若函数的单调递增区间是 ,则实数的值为 .
【答案】-4
【解析】由已知,对称轴为直线,
又单调递增区间是,所以,.
故答案为:.
11.(23-24高一上·陕西宝鸡·期中)对,,记,则函数的最小值为 .
【答案】/1.5
【解析】函数是函数与函数
同一个取得的两个函数值的较大的值,
作函数与函数的图象如下,
由图象可知,令,得或,
故当时,的最小值为.
故答案为:.
四、解答题
12.(23-24高一上·新疆克孜勒苏·期末)已知函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)用定义证明函数在上是增函数.
【答案】(1);(2)证明见解析
【解析】(1),;
(2)设,
,
,即
则函数在上是增函数
13.(23-24高三上·河北石家庄·月考)已知函数.
(1)画出函数的图象;
(2)求的值;
(3)写出函数的单调递减区间.
【答案】(1)作图见解析;(2);(3),.
【解析】(1)函数,
当时,的图象是开口向下的抛物线在的一段,
当或时,的图象是射线和射线组成,
函数的图象,如图,
(2).
(3)当时,在上单调递减,
当或时,在上单调递减,
所以函数的单调递减区间是,.
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