内容正文:
高考总复习首选用卷 数学
考点测试7 函数的单调性和值域
基础题(占比50%) 中档题(占比40%) 拔高题(占比10%)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
难度
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★★
★
对点
求具体函数的单调性
求函数的值域
比较函数值的大小
解函数不等式
求函数的最值
函数单调性的应用——求参数的取值范围
判断或证明函数的单调性
函数单调性的应用——求参数的取值范围
求函数的最值
函数的单调性和值域
函数的单调性和值域
复合函数的单调性
题号
13
14
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16
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18
19
20
21
22
23
难度
★
★★
★★
★★
★★
★★
★★
★★
★★★
★★★
★★
对点
求函数的最值
函数单调性的应用——求参数的取值范围
函数单调性的应用——求参数的取值范围
复合函数的单调性
解函数不等式
函数单调性的应用——求参数的取值范围
求函数的最值
函数单调性的应用——求参数的取值范围
解函数不等式;求函数的最值
解函数不等式
函数单调性的应用——求参数的取值范围
高考概览
本考点是高考的常考知识点,常与函数的奇偶性、周期性相结合综合考查.题型为选择题、填空题,中等难度
考点研读
1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义
2.会运用基本初等函数的图象分析函数的单调性
1.下列四个函数在(-∞,0)上是增函数的为( )
A.f(x)=x2+4
B.f(x)=1-2x
C.f(x)=-x2-x+1
D.f(x)=2-
答案:D
解析:对于A,f(x)=x2+4为二次函数,图象开口向上,对称轴为y轴,在(-∞,0)上是减函数,故A不符合题意;对于B,f(x)=1-2x为一次函数,在(-∞,0)上是减函数,故B不符合题意;对于C,f(x)=-x2-x+1为二次函数,图象开口向下,对称轴为直线x=-,在上是增函数,故C不符合题意;对于D,f(x)=2-为反比例类型函数,在(-∞,0)上是增函数,故D符合题意.
2.函数y=的值域为( )
A.(-1,1) B.[-1,1)
C.(-1,1] D.[-1,1]
答案:C
解析:(分离常数法)y==-1+,∵|x|≥0,∴|x|+1≥1,∴0<≤2,∴-1<-1+≤1,即函数y=的值域为(-1,1].
3.(2025·上海部分学校高三摸底考试)函数y=f(x)在R上单调递增,且a+b>0,则( )
A.f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b)
B.f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b)
C.f(a)-f(b)>f(-a)-f(-b)
D.f(a)-f(b)<f(-a)-f(-b)
答案:A
解析:因为a+b>0,所以a>-b,b>-a,又因为y=f(x)在R上单调递增,所以f(a)>f(-b),f(b)>f(-a),所以f(a)+f(b)>f(-b)+f(-a).故选A.
4.(2024·湖北武汉高三二模)已知函数f(x)=x|x|,则关于x的不等式f(2x)>f(1-x)的解集为( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:由f(x)=x|x|=故f(x)在R上单调递增,由f(2x)>f(1-x),有2x>1-x,解得x>.故选A.
5.(2025·广西梧州高三阶段考试)函数f(x)=2x-1+的最小值是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
答案:A
解析:设=t,t≥0,则x=t2+2,则函数f(x)=2x-1+等价于y=2t2+t+3,t≥0,∵y=2t2+t+3在[0,+∞)上是增函数,∴ymin=2×02+0+3=3,∴函数f(x)=2x-1+的最小值是3.故选A.
6.(2025·甘肃天水第二中学高三月考)已知函数f(x)=满足对任意实数x1≠x2,都有<0成立,则a的取值范围是( )
A.(0,3] B.[2,+∞)
C.(0,+∞) D.[2,3]
答案:D
解析:因为函数f(x)满足对任意实数x1≠x2,都有<0成立,所以函数f(x)在R上单调递减,所以解得2≤a≤3.故选D.
7.设函数f(x)在R上为增函数,则下列结论一定正确的是( )
A.y=在R上为减函数
B.y=|f(x)|在R上为增函数
C.y=-在R上为增函数
D.y=-f(x)在R上为减函数
答案:D
解析:A错误,如f(x)=x,则y=在(-∞,0),(0,+∞)上单调递减;B错误,如f(x)=x,则y=|f(x)|在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增;C错误,如f(x)=x,则y=-在(-∞,0),(0,+∞)上单调递增.故选D.
8.(2025·山东济宁高三上期末)已知函数f(x)=的值域为R,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:因为函数f(x)=的值域为R,而当x≥1时,易知y=ex-1+ln x在[1,+∞)上单调递增,所以y=ex-1+ln x≥e1-1+ln 1=1,即y=ex-1+ln x在[1,+∞)上的值域为[1,+∞),所以当x<1时,y=(2a-1)x2+5a在(-∞,1)上的值域要包含(-∞,1),所以y=(2a-1)x2+5a的图象开口向下,又对称轴方程为x=0,则解得≤a<,所以实数a的取值范围为.故选C.
9.(多选)若f(x)=x+1(x∈[1,9]),g(x)=[f(x)]2+f(x2),则( )
A.g(x)有最小值6 B.g(x)有最小值12
C.g(x)有最大值26 D.g(x)有最大值182
答案:AC
解析:由题意,知解得1≤x≤3,即函数g(x)的定义域为[1,3],所以g(x)=(x+1)2+x2+1=2x2+2x+2=2+,则g(x)在[1,3]上单调递增,所以g(x)min=g(1)=6,g(x)max=g(3)=26.故选AC.
10.(多选)(2024·辽宁大连高三模拟)已知函数f(x)=,则( )
A.f(x)的定义域为{x|x≠±2}
B.f(x)在(2,+∞)上单调递减
C.f(f(-5))=-6
D.f(x)的值域是(-∞,0)∪(0,+∞)
答案:ABC
解析:对于A,令|x|-2≠0,得x≠±2,所以f(x)的定义域为{x|x≠±2},故A正确;对于B,若x>2,则f(x)=,因为y=x-2在(2,+∞)上单调递增,且y=x-2>0,所以f(x)=在(2,+∞)上单调递减,故B正确;对于C,因为f(-5)=,所以f(f(-5))=-6,故C正确;对于D,因为|x|≥0,且|x|≠2,所以|x|-2∈[-2,0)∪(0,+∞),当|x|-2∈[-2,0)时,f(x)=≤-2,当|x|-2∈(0,+∞)时,f(x)=>0,所以f(x)的值域是(-∞,-2]∪(0,+∞),故D错误.故选ABC.
11.(多选)(2025·福建宁德高三模拟)已知函数f(x)=则下列说法正确的是( )
A.f(-1)=-2
B.若f(a)=1,则a=0或a=2
C.函数f(x)在(0,1)上单调递减
D.函数f(x)在[-1,2]上的值域为[1,3]
答案:BD
解析:函数f(x)的图象如图所示,因为f(-1)=-2×(-1)+1=3,故A错误;当a<0时,由f(a)=1,得-2a+1=1,解得a=0,不符合题意;当a≥0时,由f(a)=1,得-a2+2a+1=1,解得a=0或a=2,故B正确;由图可知,f(x)在(0,1)上单调递增,故C错误;由图可知,当x∈[-1,2]时,f(x)min=min{f(0),f(2)}=1,f(x)max=max{f(-1),f(1)}=3,故f(x)在[-1,2]上的值域为[1,3],故D正确.故选BD.
12.函数f(x)=的单调递增区间为________.
答案:
解析:由题意可得2x2-x-3≥0,即(2x-3)(x+1)≥0,解得x≤-1或x≥,令t=2x2-x-3,y=,因为t=2x2-x-3图象的对称轴为直线x=,所以t=2x2-x-3在(-∞,-1]上单调递减,在上单调递增,因为y=在定义域上单调递增,所以函数f(x)=在(-∞,-1]上单调递减,在上单调递增.故函数f(x)的单调递增区间为.
13.(2025·江苏南通高三模拟)函数y=|x-2|+|2x-2|的最小值为________.
答案:1
解析:y=|x-2|+|2x-2|=由于y=4-3x在(-∞,1)上单调递减,y=x在[1,2]上单调递增,y=3x-4在(2,+∞)上单调递增,又4-3×1=1,3×2-4=2,即分段处端点值相等,故y=|x-2|+|2x-2|在x=1处取得最小值,为4-3×1=1.
14.设函数f(x)=若函数y=f(x)在(a,a+1)上单调递增,则实数a的取值范围是________.
答案:(-∞,1]∪[4,+∞)
解析:作出函数f(x)的图象如图所示,由图象可知f(x)在(a,a+1)上单调递增,需满足a+1≤2或a≥4,即a≤1或a≥4.
15.若函数f(x)=在[0,1]上的最大值为,则实数m=( )
A.3 B.
C.2 D.或3
答案:B
解析:f(x)==2+.当m=2时,f(x)=2,不符合题意;当m-2>0,即m>2时,函数f(x)在[0,1]上单调递减,则f(0)为最大值,即f(0)=m=,符合题意;当m-2<0,即m<2时,函数f(x)在[0,1]上单调递增,则f(1)为最大值,即f(1)==,解得m=3,舍去.综上所述,m=.
16.(2024·河北高三统考学业考试)已知函数f(x)=2-x-21-2x+a,则f(x)( )
A.在(-∞,2)上单调递增
B.在(-∞,2)上单调递减
C.在上单调递增
D.在上单调递减
答案:A
解析:令2-x=t(t>0),则函数f(x)=2-x-21-2x+a可化为y=-2t2+t+a(t>0),因为函数y=-2t2+t+a(t>0)的图象开口向上,对称轴为直线t=,当0<t<时,函数y=-2t2+t+a(t>0)单调递增;当t>时,函数y=-2t2+t+a(t>0)单调递减,又因为y=2-x在R上单调递减,由2-x>,得x<2,由复合函数的单调性可得,函数f(x)在(-∞,2)上单调递增.故选A.
17.(2025·江西重点中学盟校高三开学联考)已知f(x)=则不等式f(x+3)<f(x2+3x)的解集是( )
A.(-3,1)
B.(0,1)
C.(-∞,-3)∪(1,+∞)
D.(1,+∞)
答案:A
解析:由f(x)=
可得当x≤0时,f(x)单调递减,当x>0时,f(x)单调递减,且x=0时函数连续,则f(x)在R上单调递减,故不等式f(x+3)<f(x2+3x)可化为x+3>x2+3x,即x2+2x-3<0,解得-3<x<1,则原不等式的解集是(-3,1).故选A.
18.(2025·四川南充阆中中学开学检测)已知函数f(x)=x+,g(x)=2x+a,若∀x1∈,∃x2∈[2,3],使得f(x1)≥g(x2),则实数a的取值范围是( )
A. B.(-∞,0]
C. D.[-4,+∞)
答案:B
解析:因为∀x1∈,∃x2∈[2,3],使得f(x1)≥g(x2),所以f(x)min≥g(x)min,由f(x)=x+,结合对勾函数的单调性,得f(x)min=f(2)=2+=4,因为g(x)=2x+a在[2,3]上单调递增,所以g(x)min=g(2)=22+a=4+a,所以4≥4+a,解得a≤0,即实数a的取值范围是(-∞,0].故选B.
19.(2024·广东广州高三模拟)定义一种运算min{a,b}=设f(x)=min{4+2x-x2,|x-t|}(t为常数),且x∈[-3,3],则使函数f(x)的最大值为4的t的值可以是( )
A.-2或4 B.6
C.4或6 D.-4
答案:A
解析:y=4+2x-x2=-(x-1)2+5在[-3,3]上的最大值为5,所以由4+2x-x2=4,解得x=2或x=0,所以x∈(0,2)时,y=4+2x-x2>4,所以要使函数f(x)的最大值为4,则根据定义可知,当t≤1,x=2时,|2-t|=4,此时解得t=-2,符合题意;当t>1,x=0时,|0-t|=4,此时解得t=4,符合题意.故t=-2或4.故选A.
20.(2025·江苏南通海安高三模拟)若函数f(x)=存在最值,则实数a的取值范围是________.
答案:[-2,0]
解析:①当a>0时,2a>a,f(x)=f(x)在(-∞,a]上单调递减,在(a,+∞)上单调递减,此时f(x)无最值;②当a=0时,f(x)=则易知f(x)有最小值-3;③当a<0时,2a<a,f(x)=f(x)在(-∞,2a)上单调递减,在(2a,a)上单调递增,在(a,+∞)上单调递增,若f(x)有最小值,则f(2a)≤1-a2,所以-2≤a<0.综上所述,-2≤a≤0.故实数a的取值范围是[-2,0].
21.(多选)(2024·浙江第一届启航杯联考)设定义域为(0,+∞)的增函数f(x)满足f(x)=f(x-1)+x(x≥2),且f(1)=1,则下列说法正确的是( )
A.当x∈N*时,f(x)=
B.f≤
C.不等式f()≤f(x)的解集为[1,+∞)
D.若∃M>0使得x>1时,≤M恒成立,则a的最小值为2
答案:ACD
解析:当x∈N*,且x≥2时,根据题意可得f(x)-f(x-1)=x,f(x-1)-f(x-2)=x-1,…,f(2)-f(1)=2,f(1)=1,累加可得f(x)=1+2+…+x==,又f(1)=1符合上式,故A正确;因为f=f+,f(x)单调递增,所以f>f(1)=1,所以f>,故B错误;由函数f(x)单调递增,可得≤x(x>0),解得x∈[1,+∞),故C正确;由x∈N*时f(x)=和f(x)单调递增,可得f(x)<=,当a=2,x>1时,<=++<3,取M>3即可,另一方面,同理有f(x)>=,则当x>1时,>,而当a<2时右式在x→+∞时趋于+∞,故不存在M满足条件,故D正确.故选ACD.
22.已知f(x)是定义在区间(0,+∞)上的增函数,且f=f(x)-f(y),f(2)=1,如果x满足f(x)-f≤2,则x的取值范围为________.
答案:(3,4]
解析:令x=4,y=2,则f(2)=f(4)-f(2),则f(4)=2,由f(x)-f≤2,得f(x(x-3))≤f(4),因为f(x)是定义在区间(0,+∞)上的增函数,所以解得3<x≤4,则x的取值范围为(3,4].
23.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=3f(x),当x∈(-1,0]时,f(x)=.若∀x∈(-∞,t],f(x)≥-18,则t的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:由题意可知,当x∈(-1,0]时,f(x)==可知f(x)在上单调递减,在上单调递增,f(x)≤0且f(x)的最小值为-;当x∈(0,1]时,x-1∈(-1,0],f(x)=3f(x-1)=|2x-1|-1≥-1;当x∈(1,2]时,x-2∈(-1,0],f(x)=32f(x-2)=3|2x-3|-3≥-3;当x∈(2,3]时,x-3∈(-1,0],f(x)=33f(x-3)=9|2x-5|-9≥-9;当x∈(3,4]时,x-4∈(-1,0],f(x)=34f(x-4)=27|2x-7|-27≥-27.令27|2x-7|-27=-18,解得x=或x=,因为∀x∈(-∞,t],f(x)≥-18,所以t≤.故选D.
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