内容正文:
第10讲:单调性与最大(小)值
【考点梳理】
【知识梳理】
知识点一 增函数与减函数的定义
一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I:
(1)如果∀x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就称函数f(x)在区间D上单调递增,特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递增时,我们称它是增函数.
(2)如果∀x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就称函数f(x)在区间D上单调递减,特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递减时,我们称它是减函数.
知识点二 函数的单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上单调递增或单调递减,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.
特别提醒:(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,所以单调区间的端点若属于定义域,则该点处区间可开可闭,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.
知识点三 函数的最大(小)值及其几何意义
最值
条件
几何意义
最大值
①对于∀x∈I,都有f(x)≤M,②∃x0∈I,使得f(x0)=M
函数y=f(x)图象上最高点的纵坐标
最小值
①对于∀x∈I,都有f(x)≥M,②∃x0∈I,使得f(x0)=M
函数y=f(x)图象上最低点的纵坐标
知识点四 求函数最值的常用方法
1.图象法:作出y=f(x)的图象,观察最高点与最低点,最高(低)点的纵坐标即为函数的最大(小)值.
2.运用已学函数的值域.
3.运用函数的单调性:
(1)若y=f(x)在区间[a,b]上是增函数,则ymax=f(b),ymin=f(a).
(2)若y=f(x)在区间[a,b]上是减函数,则ymax=f(a),ymin=f(b).
4.分段函数的最大(小)值是指各段上的最大(小)值中最大(小)的那个.
【例题详解】
题型一、定义法判断或证明函数的单调性
1.(24-25高一上·全国)根据定义,研究函数在区间上的单调性.
2.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数,试判断在区间上的单调性,并加以证明.
3.(24-25高一上·浙江·期中)已知定义在上的函数,满足.
(1)求的解析式;
(2)求证:在上是增函数.
题型二、求函数的单调区间
4.(2024高一·全国·专题练习)下列函数中,满足“对于任意,都有”的是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高一上·福建泉州·阶段练习)函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高一上·全国·课前预习)求函数的单调区间,并指出其值域
题型三、单调性的应用
命题点1 已知单调区间求参数
7.(24-25高三上·福建漳州·阶段练习)已知函数是上的减函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(24-25高一上·浙江杭州·期中)已知函数在上具有单调性,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(24-25高一上·四川眉山·期中)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
命题点2根据图像判断函数的单调性问题
10.(23-24高一上·河北石家庄·期中)如图为函数的图象,则函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
11.(23-24高一上·河北沧州·期中)如图是函数的图象,其定义域为,则函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
12.(24-25高一上·福建莆田·期中)已知函数.
(1)将写成分段函数的形式,并作出函数的图象;
(2)写出其单调区间(不用证明).
命题点3 根据函数的单调性解不等式
13.(25-26高一上·全国)已知在定义域上是减函数,且,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
14.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期末)设函数的定义域为,对任意的,,且,都有不等式,,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
15.(24-25高一上·江苏镇江·期末)已知函数则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
题型四、利用函数的单调性求最值
16.(25-26高一上·全国)函数的最小值和最大值分别是( )
A.3,6 B.1,3 C.1,4 D.1,6
17.(24-25高一上·全国·课前预习)已知函数,.
(1)判断并证明函数的单调性;
(2)求函数的最大值与最小值.
18.(24-25高一上·全国·课前预习)已知函数,.
(1)判断函数的单调性,并证明;
(2)求函数的最大值和最小值.
题型五、根据函数的最值求参数问题
19.(24-25高一上·全国)若函数在区间内的最大值为3,则( )
A.3 B.4 C.5 D.3或5
20.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数在闭区间上有最大值3,最小值2,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
21.(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
题型六:函数不等式恒(能)成立问题
22.(24-25高一上·北京海淀·期末)已知函数.若恒成立,则的取值可以是( )
A. B.
C. D.
23.(24-25高一上·福建南平·期中)已知函数,若对均有成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
24.(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)已知函数满足:,当.时,恒成立,且,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型七:函数单调性和最值综合问题
25.(24-25高一上·云南昭通·期末)已知函数经过,两点.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在上的单调性并用定义进行证明;
(3)当时,,求实数的最小值.
26.(24-25高一上·广东广州·期末)已知函数
(1)求的值;
(2)用定义证明函数在区间上是增函数;
(3)求不等式的解集.
27.(24-25高一上·山西吕梁·期末)已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)判断函数的单调性,并用定义证明;
(3)解不等式.
【专项训练】
一、单选题
1.(25-26高一上·全国)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·全国·课后作业)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·全国·课后作业)若一次函数在上的最小值和最大值分别为和8,则的值是( )
A.6 B.3 C. D.
31.(24-25高一上·北京·期中)若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·内蒙古赤峰·期末)已知函数的定义域为,满足且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一上·广东广州·期末)若对,恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
6.(25-26高一上·全国·课后作业)下列函数在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高一上·海南海口·阶段练习)下列关于函数的结论正确的是( )
A.在和上单调递增
B.在和上单调递减
C.在上为增函数
D.在上为增函数
8.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数,则( )
A.函数的定义域为 B.函数在和上单调递减
C.函数在定义域上的最小值为2 D.函数的图象关于点对称
9.(24-25高一上·浙江杭州·阶段练习)下列函数中,值域为的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】ACD
10.(24-25高一上·山东枣庄·期中)已知函数,则( )
A.函数的定义域为
B.函数在单调递减
C.函数值域为
D.不等式的解集为
三、填空题
11.(24-25高一上·广东湛江·期中)函数的单调递减区间为 .
12.(24-25高一上·全国·课前预习)函数在上的最大值为,则 .
13.(25-26高一上·全国·课后作业)已知是定义在区间上的增函数,且,则的取值范围是 .
14.(25-26高一上·全国·课后作业)(1)若函数的单调递增区间是,则实数的取值范围是 ;
(2)若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是 .
四、解答题
15.(24-25高一上·全国·课前预习)若函数在上为增函数,求的取值范围.
16.(24-25高一上·全国·课前预习)已知函数.
(1)求证:函数在上是增函数;
(2)求在上的最大值和最小值.
17.(25-26高一上·全国·课后作业)画出二次函数的图象,并根据图象回答下列问题:
(1)比较的大小;
(2)若,比较与的大小关系;
(3)求不等式的解集.
18.(25-26高一上·全国)已知函数.
(1)若,证明函数在上单调递减,在上单调递增;
(2)当时,,求a的值.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
第10讲:单调性与最大(小)值
【考点梳理】
【知识梳理】
知识点一 增函数与减函数的定义
一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I:
(1)如果∀x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就称函数f(x)在区间D上单调递增,特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递增时,我们称它是增函数.
(2)如果∀x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就称函数f(x)在区间D上单调递减,特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递减时,我们称它是减函数.
知识点二 函数的单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上单调递增或单调递减,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.
特别提醒:(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,所以单调区间的端点若属于定义域,则该点处区间可开可闭,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.
知识点三 函数的最大(小)值及其几何意义
最值
条件
几何意义
最大值
①对于∀x∈I,都有f(x)≤M,②∃x0∈I,使得f(x0)=M
函数y=f(x)图象上最高点的纵坐标
最小值
①对于∀x∈I,都有f(x)≥M,②∃x0∈I,使得f(x0)=M
函数y=f(x)图象上最低点的纵坐标
知识点四 求函数最值的常用方法
1.图象法:作出y=f(x)的图象,观察最高点与最低点,最高(低)点的纵坐标即为函数的最大(小)值.
2.运用已学函数的值域.
3.运用函数的单调性:
(1)若y=f(x)在区间[a,b]上是增函数,则ymax=f(b),ymin=f(a).
(2)若y=f(x)在区间[a,b]上是减函数,则ymax=f(a),ymin=f(b).
4.分段函数的最大(小)值是指各段上的最大(小)值中最大(小)的那个.
【例题详解】
题型一、定义法判断或证明函数的单调性
1.(24-25高一上·全国)根据定义,研究函数在区间上的单调性.
【答案】单调递增
【分析】根据题意结合单调性的定义分析证明即可.
【详解】任取,则,,,所以
.
故在区间上恒成立,即.
所以函数在区间上单调递增.
2.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数,试判断在区间上的单调性,并加以证明.
【答案】函数在上单调递减,证明见解析
【分析】函数在上单调递减,利用单调性的定义证明即可.
【详解】函数在上单调递减.
证明如下:任取,且,则.
因为,所以,,,
所以,即.
所以函数在上是单调递减函数.
3.(24-25高一上·浙江·期中)已知定义在上的函数,满足.
(1)求的解析式;
(2)求证:在上是增函数.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)代入计算出,由此可求的解析式;
(2)先取值,然后对进行因式分解并根据条件判断出其正负,由此可证明出单调性.
【详解】(1)因为,所以,所以,
所以的解析式为.
(2)且,
则,
因为,所以,
所以,所以,
所以在上是增函数.
题型二、求函数的单调区间
4.(2024高一·全国·专题练习)下列函数中,满足“对于任意,都有”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据单调函数的定义,结合反比例函数、一次函数、二次函数和对勾函数的性质依次判断即可.
【详解】因为“对于任意,都有”,所以在上单调递增.
A:反比例函数在和上单调递减,故A不符合题意;
B:一次函数在上单调递减,故B不符合题意;
C:二次函数的对称轴为,开口向上,
所以该函数在上单调递增,故C符合题意;
D:对勾函数在和上单调递增,故D不符合题意.
故选:C
5.(23-24高一上·福建泉州·阶段练习)函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据分段函数的解析式,画出函数图象,即可求解单调区间.
【详解】,
画出的图象如下:
的单调减区间为,
故选:A
6.(24-25高一上·全国·课前预习)求函数的单调区间,并指出其值域
【答案】单调递增区间为和,递减区间为和,值域为.
【分析】去绝对值,对函数进行分段,然后作出图像,根据函数图像确定单调区间及值域.
【详解】
即
图象如图所示
由图象知,函数在和上是增函数,
在和上是减函数,,
所以函数的单调递增区间为和,
递减区间为和,
值域为.
题型三、单调性的应用
命题点1 已知单调区间求参数
7.(24-25高三上·福建漳州·阶段练习)已知函数是上的减函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据分段函数在上的单调性可得出关于实数的不等式组,进而可求得实数的取值范围.
【详解】由于函数是定义在上的减函数,
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:A.
8.(24-25高一上·浙江杭州·期中)已知函数在上具有单调性,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据二次函数的性质得到或,解得即可.
【详解】因为函数在上具有单调性,
所以或,解得或,
即实数的取值范围是.
故选:B
9.(24-25高一上·四川眉山·期中)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合二次函数及反比例函数的性质,列出不等式求解即可.
【详解】因为当时,,
函数的图象开口向下,对称轴为,
又因为当时,,
又因为函数在R上单调递增,
所以,解得.
故选:D.
命题点2根据图像判断函数的单调性问题
10.(23-24高一上·河北石家庄·期中)如图为函数的图象,则函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据图象直接得到其单调增区间.
【详解】根据图象知的单调递增区间为,
故选:D.
11.(23-24高一上·河北沧州·期中)如图是函数的图象,其定义域为,则函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据图像判断单调性,解题时需注意单调区间不能用.
【详解】若函数单调递减,则对应图象呈下降趋势,由图知,的单调递减区间为和,
故选:C.
12.(24-25高一上·福建莆田·期中)已知函数.
(1)将写成分段函数的形式,并作出函数的图象;
(2)写出其单调区间(不用证明).
【答案】(1),图象见解析;
(2)增区间为,减区间为
【分析】(1)按的正负分类讨论去掉绝对值号,得到分段函数的形式;
(2)观察图象得到函数的单调区间.
【详解】(1)当时,,当时,,
故.
图象如下图:
(2)由图可知:的单调递增区间:;
单调递减区间:.
命题点3 根据函数的单调性解不等式
13.(25-26高一上·全国)已知在定义域上是减函数,且,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由解得.
14.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期末)设函数的定义域为,对任意的,,且,都有不等式,,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知得函数单调性,利用函数单调性得不等式解集.
【详解】因为,所以在上单调递减,
又因为,
所以当时,,当时,,
当时,代表同号,
所以等式的解集是.
故选:B.
15.(24-25高一上·江苏镇江·期末)已知函数则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分析可知分段函数是单调递增函数,所以只需要求解即可.
【详解】因为当时单调递增,且时,,
当时单调递增,且时,,
所以分段函数是一个单调递增函数,
由可得,解得或.
故选:B.
题型四、利用函数的单调性求最值
16.(25-26高一上·全国)函数的最小值和最大值分别是( )
A.3,6 B.1,3 C.1,4 D.1,6
【答案】C
【详解】函数在区间上单调递减,把6,3分别代入得.
17.(24-25高一上·全国·课前预习)已知函数,.
(1)判断并证明函数的单调性;
(2)求函数的最大值与最小值.
【答案】(1)减函数,证明见解析
(2)最小值为,最大值为
【分析】(1)定义法证明单调性:任取且,通过与的关系判断函数的单调性;
(2)根据函数单调性求最值.
【详解】(1)函数在区间上是减函数,证明如下:
任取且,
,
因为且,
所以,,,
所以,即,
所以是上的减函数.
(2)由(1)知是上的减函数,
所以,.
18.(24-25高一上·全国·课前预习)已知函数,.
(1)判断函数的单调性,并证明;
(2)求函数的最大值和最小值.
【答案】(1)在上是增函数,证明见解析
(2)最小值为,最大值为
【分析】(1)根据函数单调性的定义,利用作差法,即可证明;
(2)根据函数的单调性求函数的最值.
【详解】(1)在上是增函数,证明如下:
任取且,
.
,
,,
,即,
在上为增函数.
(2)由(1)知,在上为增函数,
则,.
题型五、根据函数的最值求参数问题
19.(24-25高一上·全国)若函数在区间内的最大值为3,则( )
A.3 B.4 C.5 D.3或5
【答案】A
【分析】先分离变量,再由复合函数的单调性知,分类研究即可.
【详解】,当时,,不符合题意;
当,即时,在内单调递减,,符合题意;
当,即时,在内单调递增,,
解得,与矛盾,舍去.
综上所述,.
故选:
20.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数在闭区间上有最大值3,最小值2,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题可知当时,函数取得最小值2,而,再结合二次函数图象的对称性可求出的取值范围.
【详解】因为,
所以当时,函数取得最小值2,
因为,而函数闭区间上有最大值3,最小值2,
所以.
故选:D
21.(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
【分析】将原函数分离常数,由题意,结合反比例函数的性质建立方程,解之即可.
【详解】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.
题型六:函数不等式恒(能)成立问题
22.(24-25高一上·北京海淀·期末)已知函数.若恒成立,则的取值可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用恒成立的不等式分离参数,借助二次函数求出最大值即可.
【详解】当时,不等式,
依题意,恒成立,而当时,,
当且仅时取等号,因此,ABC不是,D是.
故选:D
23.(24-25高一上·福建南平·期中)已知函数,若对均有成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出函数在上的最小值,可得出,再结合恒成立可求得实数的取值范围.
【详解】因为,则该函数在上为增函数,
当时,,
因为对均有,
所以,,则,解得.
故选:D.
24.(24-25高一上·安徽蚌埠·期末)已知函数满足:,当.时,恒成立,且,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】不妨设,令,变形得到,得到在R上单调递增,并根据得到,得到不等式,求出答案.
【详解】不妨设,,
故,
令,则,所以在R上单调递增,
因为,所以,
,
所以,解得.
故选:C
题型七:函数单调性和最值综合问题
25.(24-25高一上·云南昭通·期末)已知函数经过,两点.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在上的单调性并用定义进行证明;
(3)当时,,求实数的最小值.
【答案】(1)
(2)在上单调递增,证明见解析
(3)
【分析】(1)由点代入解析式,列出方程求解即可;
(2)由单调性的定义作差即可求证;
(3)利用单调性求得最值,即可求解;
【详解】(1),,
,解得,.
(2)在上单调递增,证明如下:
任取,,且,
则,
,,且,
,,,
,即,
所以函数在上单调递增.
(3)由(2)知函数在上单调递增,
由对勾函数性质得在上单调递减,
函数在上的最大值为,
由知,,所以的最小值为.
26.(24-25高一上·广东广州·期末)已知函数
(1)求的值;
(2)用定义证明函数在区间上是增函数;
(3)求不等式的解集.
【答案】(1)答案见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据自变量的范围,直接代入即可求解,
(2)根据单调性的定义即可求解,
(3)分类讨论即可求解.
【详解】(1)
当时,,则,
当时,,则,
(2)任取,故,
由于,所以,
因此,故,
因此函数在区间上是增函数,
(3)当时,由时,,解得或,
当时,由时,,解得,
综上可得不等式的解集为.
27.(24-25高一上·山西吕梁·期末)已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)判断函数的单调性,并用定义证明;
(3)解不等式.
【答案】(1)
(2)是减函数,证明见解析
(3)或.
【分析】(1)根据根式以及分式的性质即可求解,
(2)根据单调性的定义即可求解,
(3)根据单调性以及定义域,列不等式求解.
【详解】(1)要使函数有意义,则且,即,
所以函数定义域为.
(2)是减函数.
证明如下:
设,且,
则.
因为,所以.所以.
所以,即.
所以是减函数.
(3)函数的定义域为,
要有意义,则,即,
要有意义,则.
因为是减函数,
由,得,
即,解得或.
综上得或.
所以不等式的解集为或.
【专项训练】
一、单选题
1.(25-26高一上·全国)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】有意义,则,解得.设,其图象开口向下,对称轴为直线,当时,单调递增,当时,单调递减.又在定义域内单调递增,根据复合函数单调性“同增异减”的性质,当单调递增时,单调递增.
2.(25-26高一上·全国·课后作业)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】作出函数的图象,如图所示.由图象得的单调递增区间为和.
3.(25-26高一上·全国·课后作业)若一次函数在上的最小值和最大值分别为和8,则的值是( )
A.6 B.3 C. D.
【答案】C
【详解】①当时,由题可得不符合题意;②当时,由题可得解得.综上,.
4.(24-25高一上·北京·期中)若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分和两种情况讨论,再结合的性质求解即可.
【详解】当时,在区间上单调递增,符合题意,
当时,
因为为二次函数,且函数在区间上单调递增,
所以,解得,所以实数的取值范围是.
故选:.
5.(24-25高一上·内蒙古赤峰·期末)已知函数的定义域为,满足且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题设有在定义域上单调递减,结合已知判断的区间符号,进而求不等式的解集.
【详解】由题设,在定义域上单调递减,且,
所以,在上,在上,
所以,当时,当时,当时,
由,可得解集为.
故选:C
6.(24-25高一上·广东广州·期末)若对,恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】令,,分和两种情况讨论,分别求出,即可得到不等式组,从而求出参数的取值范围.
【详解】令,,依题意可得,恒成立,
当时,则,解得;
当时,则,解得;
综上可得的取值范围是.
故选:B
二、多选题
6.(25-26高一上·全国·课后作业)下列函数在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】显然在上单调递减;因为在上单调递减,所以在上单调递增;又的图象关于直线对称,所以在上单调递减;由知,其图象关于直线对称,所以在上单调递增.
7.(24-25高一上·海南海口·阶段练习)下列关于函数的结论正确的是( )
A.在和上单调递增
B.在和上单调递减
C.在上为增函数
D.在上为增函数
【答案】ABC
【分析】直接由函数的解析式判断其单调性,从而得解.
【详解】对于A,函数,定义域为,
由函数和在和上都单调递增,
所以在和上单调递增,A正确;
对于B,函数,
其图象可由反比例函数的图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到,
由于反比例函数在和上单调递减,
所以在和上单调递减,B正确;
对于C,当时,函数,
所以在上为增函数,C正确;
对于D,函数在上单调递减,上单调递增,D错误.
故选:ABC.
8.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数,则( )
A.函数的定义域为
B.函数在和上单调递减
C.函数在定义域上的最小值为2
D.函数的图象关于点对称
【答案】ABD
【分析】先对函数分离变形,结合反比例函数的性质以及函数图像的变换逐一验证即可.
【详解】,,即,
则的定义域为,A正确;
因为在和上单调递减,
所以在和上单调递减,B正确;
由,没有最小值,可知C错误;
关于点对称,关于点对称,
关于点对称,D正确.
故选:ABD
9.(24-25高一上·浙江杭州·阶段练习)下列函数中,值域为的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】ACD
【分析】由函数的单调性逐项分析即可;
【详解】A,为递增函数,所以,故A正确;
B,在上为开口向下的递减函数,所以,故B错误;
C,为在定义域上为递增函数,所以,故C正确;
D,在为减函数,所以,故D正确;
故选:ACD.
10.(24-25高一上·山东枣庄·期中)已知函数,则( )
A.函数的定义域为
B.函数在单调递减
C.函数值域为
D.不等式的解集为
【答案】ABD
【分析】求出定义域判断A;确定单调区间判断B;求出值域判断C;解不等式判断D.
【详解】对于A,函数有意义,则,解得,
的定义域为,A正确;
对于B,在上单调递减,则在上单调递减,B正确;
对于C,,函数值域为,C错误;
对于D,由,得,则,解得,
的解集为,D正确.
故选:ABD
三、填空题
11.(24-25高一上·广东湛江·期中)函数的单调递减区间为 .
【答案】
【分析】根据偶次方根的被开方数为非负数列不等式,由此求得的定义域,结合二次函数的性质求得的单调递减区间.
【详解】由,解得或,
则函数的定义域是,
二次函数的开口向上,对称轴为,
所以的单调递减区间是.
故答案为:
12.(24-25高一上·全国·课前预习)函数在上的最大值为,则 .
【答案】
【分析】按照和分类判断出函数在上的单调性,即可得出函数的最值,利用最值列式求解即可.
【详解】易知,是由向左平移1个单位得到,
当时,即在上单调递减,
所以在上单调递减,
所以,解得,与矛盾;
当时,即在上单调递增,
所以在上单调递增,所以,解得.
故答案为:.
13.(25-26高一上·全国·课后作业)已知是定义在区间上的增函数,且,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】由题意,得解得①.因为是定义在区间上的增函数,且,所以,解得②.综合①②得.所以的取值范围是.
14.(25-26高一上·全国·课后作业)(1)若函数的单调递增区间是,则实数的取值范围是 ;
(2)若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】(1)对称轴直线恰好在直线处,即,即.
(2)对称轴直线应在直线处或其左侧,即,解得.
四、解答题
15.(24-25高一上·全国·课前预习)若函数在上为增函数,求的取值范围.
【答案】
【分析】根据分段函数的单调性求解即可.
【详解】由在上递增,
则,即.
在上递增,则,
又在上为增函数,
所以还需,得.
综上:的取值范围是.
16.(24-25高一上·全国·课前预习)已知函数.
(1)求证:函数在上是增函数;
(2)求在上的最大值和最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)最大值是,最小值是
【分析】(1)根据函数的增函数定义进行证明即可.
(2)结合(1)中证明的递增函数性质直接求出最大值和最小值.
【详解】(1)证明:设是区间上的任意两个实数,且,
则,
,,,,
,即.
函数在上是增函数.
(2)由(1)知函数在上是增函数,
则在上的最大值是,最小值是.
17.(25-26高一上·全国·课后作业)画出二次函数的图象,并根据图象回答下列问题:
(1)比较的大小;
(2)若,比较与的大小关系;
(3)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】解:(1)二次函数,即的图象如图所示.由图象可知.
(2)函数图象的对称轴为直线,当时,根据函数的图象可知.
(3)因为不等式,所以当时,,由图可知此时;当时,,由图可知此时.所以不等式的解集为.
18.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数.
(1)若,证明函数在上单调递减,在上单调递增;
(2)当时,,求a的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)证明:设.
当时,,所以,所以函数在上单调递减.
同理可得在上单调递增.
(2)解:①当时,,不满足条件.
②当时,易知函数在上单调递增,则满足即解得,不满足条件.
③当时,由(1)得函数在上单调递减,在上单调递增,所以函数的最小值应在处取得.当时,函数在上的最小值为,所以,解得,经检验,符合条件;当时,函数在上的最小值为,所以,解得,不符合条件;当时,函数在上的最小值为,所以,解得,不符合条件.综上,.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$