内容正文:
假期作业8 函数的单调性
●[每日一语] 敏而好学,不耻下问.
1.增函数与减函数的概念
如果在给定的区间上自变量增大(减小)
时,函数值也随着增大(减小),这时称函
数在这个区间上是 (图1).
如果在给定的区间上自变量增大(减小)
时,函数值反而随着减小(增大),这时称
函数在这个区间上是 (图2).
图1 图2
2.函数的单调性
如果一个函数y=f(x)在某个区间上是
增函数或者是减函数,就说这个函数在
这个区间上具有(严格的) .这
个区间就称为这个函数的 .
3.判断一个函数是增函数还是减函数的步骤:
S1 取Δx,计算Δy.
S2 计算k=ΔyΔx.
当k>0时,函数y=f(x)在这个区
间上是增函数;
当k<0时,函数y=f(x)在这个区
间上是减函数.
一、选择题
1.函数y=f(x)的图象如图所示,其增区
间是 ( )
A.[0,1] B.[-4,-3]∪[1,4]
C.[-3,1] D.[-3,4]
2.函数y=f(x)是(0,+∞)上的减函数,且0
<x1<x2,则下列选项不正确的是 ( )
A.f(x1)>f(x2)
B.f(x1)-f(x2)>0
C.(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0
D.f
(x1)-f(x2)
x1-x2
>0
3.如图是函数y=f(x)的图
象,其定义域为[-2,+
∞),则函数f(x)的单调
递减区间是 ( )
A.[-1,0)
B.[1,+∞)
C.[-1,0),[1,+∞)
D.[-1,0)∪[1,+∞)
4.下列函数在区间(0,+∞)上是减函数
的是 ( )
A.y=2x+1 B.y=x2+1
C.y=3-x D.y=x2+2x+1
5.已知f(x)=(3a-1)x+b在(-∞,+∞)上
是增函数,则a的取值范围是 ( )
A.(-∞,13
) B.(13
,+∞)
C.(-∞,13
] D.[13
,+∞)
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6.已知函数f(x)在区间[0,+∞)上是增函
数,则f(2),f(π),f(3)的大小关系是
( )
A.f(π)>f(2)>f(3)
B.f(3)>f(π)>f(2)
C.f(2)>f(3)>f(π)
D.f(π)>f(3)>f(2)
7.已知函数f(x)=8+2x-x2,那么下列
结论正确的是 ( )
A.f(x)在(-∞,1]上是减函数
B.f(x)在(-∞,1]上是增函数
C.f(x)在[-1,+∞)上是减函数
D.f(x)在[-1,+∞)上是增函数
8.下列四个函数中,在(0,+∞)上单调递
增的是 ( )
A.f(x)=3-x B.f(x)=x2-3x
C.f(x)=2x D.f(x)=1x
9.已知二次函数y=x2-2ax+1在区间
(2,3)内是单调函数,则实数a的取值范
围是 ( )
A.(-∞,2]∪[3,+∞)
B.[2,3]
C.(-∞,-3]∪[-2,+∞)
D.[-3,-2]
10.函数f(x)=|x-2|x 的单调递减区
间是 ( )
A.[1,2] B.[-1,0]
C.[0,2] D.[2,+∞)
二、填空题
11.已知函数f(x)=
2x+1,x≥1,
5-x,x<1,{ 则f(x)
的单调递减区间是 .
12.已 知 函 数 y=
f(x)(x∈[-2,
6])的图象如图.
根据图象写出y
=f(x)的单调区间,增区间为
,减区间为 .
13.若函数f(x)在R上为增函数,且f(x-
2)<f(3),则x的取值范围为 .
14.函数y=2 x-1的单调增区间为
.
三、解答题
15.证明函数f(x)=3x+2在(-∞,+∞)
上是增函数.
16.证明函数f(x)=1x
在区间(0,+∞)上
是减函数.
柯召
柯召(1910年4月12日~2002年11月8日),字惠棠,浙江温岭人,数学家、中国
科学院资深院士、被称为中国近代数论的创始人、二次型研究的开拓者、一代数学宗师.
1933年(中华民国二十二年)毕业于清华大学,1937年(民国二十六年)获英国曼彻
斯特大学博士学位,1950年加入九三学社,1955年当选为中国科学院院士.
柯召主要从事数论、组合论和代数的研究.在数论方面,在表二次型为线性型平方
和的研究上取得一系列重要成果;在不定方程方面,突破了100多年来未能解决的卡塔
兰猜想的二次“幂”情形,获一系列重要结果,被国际上誉为“柯氏定理”,创造的方法至
今仍被广泛引用;在组合论方面,柯召与 Erd_s、拉多合作的关于有限集合的工作,即
“Erd_sG柯G拉多定理”,开辟了极值集论迅速发展的道路.
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图2
由(x+1)2=x+1,得x(x+1)=0.解得x=
-1或x=0.
结合图2,得出函数 M(x)的解析式为
M(x)=
(x+1)2,x≤-1,
x+1,-1<x≤0,
(x+1)2,x>0.
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假期作业8
知识复盘
1.增函数 减函数
2.单调性 单调区间
素养提升
1.C [函数图象在区间[-3,1]上是上升的,故其
增区间是[-3,1].故选C.]
2.D [A,B选项,y=f(x)是(0,+∞)上的减函
数,且0<x1<x2,故f(x1)>f(x2),则f(x1)
-f(x2)>0,A,B正确;C,D选项,因为x1-x2
<0,f(x1)-f(x2)>0,所以(x1-x2)[f(x1)-
f(x2)]<0,
f(x1)-f(x2)
x1-x2
<0,C 正 确,D
错误.]
3.C [若函数单调递减,则对应图象呈下降趋势,
则由题图知,f(x)的单调递减区间为[-1,0),
[1,+∞),故选C.]
4.C [函数y=3-x 在区间(0,+∞)上是减函
数.A,B,D 中的函数在(0,+∞)上是增函数,
故选C.]
5.B [f(x)=(3a-1)x+b为增函数,应满足3a
-1>0,即a>13
,故选B.]
6.D [因为函数f(x)在区间[0,+∞)上是增函
数,并且π>3>2,所以f(π)>f(3)>f(2),所
以 D选项是正确的.故选 D.]
7.B [由二次函数f(x)=8+2x-x2=-(x-
1)2+9的图象知B对,故选B.]
8.C [根据一次函数、二次函数、反比例函数的单
调性可知:f(x)=3-x,f(x)=1x
在(0,+∞)
上均单调递减;f(x)=x2-3x在 0,32
æ
è
ç ] 上单调
递减,在 3
2
,+∞[ öø
÷ 上单调递增;f(x)=2x 在
(0,+∞)上单调递增.]
9.A [由题意知,当--2a2 ≤2
或--2a2 ≥3
,即
a≤2或a≥3时,满足题意.故选 A.]
10.A [f(x)=|x-2|x=
(x-2)x,x≥2,
(2-x)x,x<2.{
作出此函数的图象如图所示
观察图象可知,f(x)=|x-2|x 的单调递减区
间是[1,2].]
11.解析:当x≥1时,f(x)是增函数,当x<1时,
f(x)是减函数,所以f(x)的单调递减区间为
(-∞,1)
答案:(-∞,1)
12.解析:由图象可知f(x)在[-2,6]上的递增区
间为[-2,-1]和[2,6],减区间为[-1,2].
答案:[-2,-1]和[2,6] [-1,2]
13.解析:因为函数f(x)是 R上的增函数,且f(x
-2)<f(3),
所以x-2<3,解得x<5.
所以x的取值范围为{x|x<5}.
答案:(-∞,5)
14.解析:由x-1≥0,得函数的定义域为[1,+∞).
令u=x-1(x≥1),则y=2 u.
因为函数u=x-1在[1,+∞)上为增函数,
函数y=2 u在[0,+∞)上为增函数.
所以函数y=2 x-1的单调增区间为[1,+∞).
答案:[1,+∞)(或(1,+∞))
15.证明:设x1,x2 是任意两个不相等的实数,则
Δx=x2-x1,Δy=f(x2)-f(x1)=(3x2+2)
-(3x1+2)=3(x2-x1),
Δy
Δx=
3(x2-x1)
x2-x1
=3>0.
因此函数f(x)=3x+2在区间(-∞,+∞)上
是增函数.
06
16.证明:设x1,x2 是区间(0,+∞)上的任意两个
不相等的实数,则Δx=x2-x1,Δy=f(x2)-
f(x1)=
1
x2
-1x1
=
x1-x2
x1x2
=-
x2-x1
x1x2
,
Δy
Δx=-
1
x1x2
<0.
因此f(x)=1x
在区间(0,+∞)上是减函数.
假期作业9
知识复盘
1.f(-x)=-f(x)
2.f(-x)=f(x)
4.相同 相反
素养提升
1.A [因为一个奇函数的定义域为{-1,2,a,b},
奇函数的定义域关于原点对称,所以a与b中一
个等于1,一个等于-2,所以a+b=1+(-2)=
-1.故选 A.]
2.D [选项 A 中函数的定义域不关于原点对称,
故函数为非奇非偶函数;y=x2+x 为非奇非偶
函数;y=x3 为奇函数;y=x2,x∈[-1,0)∪
(0,1]的定义域关于原点对称且满足f(-x)=
f(x),则函数f(x)为偶函数,故选 D.]
3.C [因为f(x)是定义在R上的偶函数且f(1)
=1,
所以f(-1)=f(1)=1,故选C.]
4.B [由题意,x∈R,f(-x)=(-x)2=x2=
f(x),即函数为偶函数.故选B.]
5.A [f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关
于原点对称.又f(-x)=(-x)3+ 1-x=-x
3
-1x=-
(x3+1x
)=-f(x),∴f(x)是奇函
数,其图象关于原点对称.故选 A.]
6.D [由题知,函数f(x)为奇函数,所以f(-1)
=-f(1).将x=1代入解析式f(x)=x2+1x
,
得f(1)=12+11=2
,故f(-1)=-f(1)=
-2.]
7.A [由题意,定义在[m-5,1-2m]上的奇函数
f(x),可得m-5=-(1-2m),解得m=-4,
又由当x>0时,f(x)=x2-2x,所以f(-4)=
-f(4)=-(42-2×4)=-8.故选 A.]
8.D [A 中的函数的定义域关于原点不对称,不
具有奇偶性,故排除;B 中的函数为偶函数,但
在(0,+∞)上单调递减,故排除;C中的函数是
奇函数,故排除;D中的函数是偶函数,且在(0,
+∞)上单调递增.]
9.B [由于奇函数的图象关于原点成中心对称,
故奇函数的图象在对称区间上具有相同的单调
性,且一侧的最小值对应另一 侧 的 最 大 值,故
选B.]
10.D [由题意可得,函数f(x)在[-5,0]上也是
单调函数,再根据f(-4)<f(-2),可得函数
f(x)在[-5,0]上是单调增函数,故函数f(x)
在[0,5]上是单调减函数,故f(0)>f(1).]
11.解析:①中不满足偶函数定义中的任意性,因
此①错 误;②中 由f(x)+f(-x)=0 可 知
f(-x)=-f(x),因此f(x)是 D 上的奇函
数,②正确;当f(-2)≠f(2)时,函数f(x)一
定不是偶函数,故③正确;④中若满足f(-2)=
f(2)=0,此时函数可能是奇函数,因此④正确.
答案:②③④
12.解析:由奇函数定义有f(-x)+f(x)=0,得a
(-x)2+2(-x)+ax2+2x=2ax2=0,故a
=0.
答案:0
13.解析:因为偶函数的定义域关于原点对称,所
以a-1=-2a,解得a=13.
又函数f(x)=13
x2+bx+b+1为二次函数,结合偶函数图象的
特点,易得b=0.
答案:1
3 0
14.解析:因 为 函 数 f(x)
是奇函数,所以其图象
关于原点中心对称,作
出图象如图所示,观察
图象可知,不等式f(x)<0的解集为(-2,0)
∪(2,5].
答案:(-2,0)∪(2,5]
15.解:(1)f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于
原点对称.f(-x)= 1-x
2
-x =-f
(x),所以
f(x)为奇函数.
(2)函数f(x)定义域为{-1,1},关于原点对
称,且f(x)=0,又f(-x)=-f(x),f(-x)
=f(x),所以f(x)既是奇函数又是偶函数.
(3)函数f(x)的定义域为{x|x≠1},不关于原
点对称.故f(x)既不是奇函数也不偶函数.
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