内容正文:
《2026届高考一轮复习 数学考点训练》2-2 函数的单调性与最值
目录
题组1 基础练习 举一反三 1
一、单项选择题 1
二、多项选择题 2
三、填空题 4
四、解答题 4
题组2 考点突破 思维拓展 5
一、单项选择题 5
二、多项选择题 7
三、填空题 8
四、解答题 9
题组1 基础练习 举一反三
一、单项选择题
1.函数的单调增区间为( )
A.(0,+∞) B.(﹣∞,0) C.(﹣∞,0)∪(0,+∞) D.(﹣∞,0),(0,+∞)
【答案】D【解】∵函数1,定义域为{x|x≠0},且y的单调递减区间为(﹣∞,0),(0,+∞),
故函数的单调增区间为(﹣∞,0),(0,+∞),故选:D.
2.函数g(x)=x·|x-1|+1的单调递减区间为( )
A. B. C.[1,+∞) D.
【答案】B【解】,画出函数图象,如图所示,
根据图象知,函数的单调递减区间为.
3.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】设f(x)=x,则y==的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),在定义域上无单调性,A错误;
则y=|f(x)|=|x|在R上无单调性,B错误;
则y=-=-的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),在定义域上无单调性,C错误;
y=-f(x)=-x在R上为减函数,所以选项D正确.
4.记函数在区间[3,4]上的最大值和最小值分别为M和m,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】将函数分离常数变形后,判断出其单调性,根据单调性求出最值即可得解.
【解】因为,所以f(x)在[3,4]上是减函数.
所以m=f(4)=4,M=f(3)=6;所以.故选:D.
5.设,则“”是“函数在上单调递增”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A【分析】由二次函数对称轴和函数单调性的关系以及充要条件的应用,即可得到结果.
【解】函数的对称轴为,
由函数在上单调递增可得,即,
所以“”是“函数在上单调递增”的充分不必要条件.故选:A
6.已知函数在区间上单调递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C【解】函数在区间上单调递减,由函数在定义域内单调递增,
则函数在上单调递减,且在上恒成立,
则有解得.所以a的取值范围是;故选:C
7.已知函数在上单调递减且关于直线对称,则不等式解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D【解】因为关于直线对称,又在上单调递减,所以在上单调递增,
所以,解得,故选:D.
8.函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B【解】由得,;所以定义域为
令,则单调递减;又在上单调递增,在上单调递减
由复合函数单调性得函数的单调递减区间为;故选:B.
二、多项选择题
9.奇函数在的图像如图所示,则下列结论正确的有( )
A.当时, B.函数在上递减
C. D.函数在上递增
【答案】ABD【解】图像可知:时,,在递减,在上递增,
所以根据奇函数性质,当时,,A正确;
当时,在递减,在上递增,故BD正确.
由于在上递增,所以,故C错误;故选:ABD
10.下列命题中真命题的有( )
A.函数在上是减函数,最小值是
B.函数在上是增函数,最大值为
C.函数在上先增后减,最小值为0
D.函数的定义域是,值域是
【答案】ABD【解】对于A:函数在上是减函数,最小值是,正确;
对于B:函数在上是增函数,最大值为,正确;
对于C:函数在上递减,在上递增,最小值为,错误;
对于D:定义域是,当时,,当时,,即值域是,正确.
故选:ABD.
11.已知定义域为D的函数其值域为,则定义域D可能是( )
A. B. C. D.
【答案】AD【解】先作出函数在R上的图象,如图所示:
结合函数图象可知当函数值域为时,选项A、D正确;故选:AD.
三、填空题
12.设函数g(x)=x2f(x-1),则函数g(x)的单调递减区间是__________.
【答案】[0,1)
【解】由题意知该函数的图象如图所示,其单调递减区间是[0,1).
13.已知函数,若,则实数的取值范围是 .
【答案】【分析】先由解析式的和式结构判断函数的单调性,再利用函数单调性解抽象不等式.
【解】的定义域为,
又在上单调递增,所以在上单调递增,
由,得,解得,故答案为:.
14.函数的增区间为
【答案】【解】函数的定义域为,解得或
设在定义域内单调递减,在上单调递增,在上单调递减,
所以函数的增区间为,故答案为:
四、解答题
15.已知函数.
(1)若,求实数的值,并求此时函数的最小值;
(2)若在上是减函数,求实数的取值范围.
【分析】(1)由求出的值,再利用二次函数的性质可求出其最小值;
(2)先求出的减区间,再根据在上是减函数,可求出实数的取值范围.
【解】(1)由题可知,,即,
此时函数,
故当时,函数.
(3)函数的单调减区间是,
而在上是减函数,
,即,
故实数的取值范围为.
16.已知函数.
(1)求的定义域;(2)用定义法证明:函数在上是减函数;
(3)求函数在区间上的最大值.
【分析】(1)利用函数式有意义求出定义域即得.(2)利用函数单调性定义推理即得.
(3)利用函数单调性求出最大值.
【解】(1)函数有意义,,
所以函数的定义域为.
(2),,
因为,则,即,,
所以函数在上是减函数.
(3)由(2)知,函数在上是减函数,
所以
题组2 考点突破 思维拓展
一、单项选择题
1.已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】A【解】的对称轴是,因为函数在区间上是增函数,
所以,解得,所以,故选:A.
2.函数在区间上是减函数,那么实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C【解】当时,在R上递减,
故在上递减,故成立.
当时,二次函数的对称轴为,
∴要使在区间上是减函数,则必有且对称轴,即,
解得,综上,,即a的取值范围是.故选:C.
3.函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B【分析】由分段函数单调性列不等式组求解
【解】,故在上单调递减,
由题意得解得,故选:B
4.已知的值域为,则的最小值为( )
A.0 B.2 C. D.1
【答案】D【分析】首先判断,再分和两种情况讨论,求出的取值范围,即可得解.
【解】因为的值域为,
当时,显然值域不为,故舍去;
当时函数 单调递减,即,
又,函数的值域不为,故舍去;
所以,此时当时,函数单调递增,
又函数在上单调递减,在上单调递增,且时,
当时,只需满足,解得,
当时,只需满足,解得,
综上可得,即的最小值为.故选:D
5.若函数在区间内单调递增,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】利用对数函数及复合函数的单调性计算即可.
【解】由已知得,解之得,即的定义域为,
又在区间内单调递增,根据复合函数的单调性,
可得:,解得.故选:D
6.已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D【解】易知函数在R上单调递减(减+减),
而,所以.故选:D.
7.关于y轴对称的函数在上是增函数,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D【解】当时,可化为,
又关于y轴对称且,所以不等式可化为,
因为在上是增函数,所以,解得;
当时,可化为,
又关于y轴对称且,所以不等式可化为,
因为在上增函数,所以,解得;
综上所述:不等式的解集为.故选:D
8.函数若不存在最小值,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C【解】(1)当时,若,则在上递增,所以;
若,则,当且仅当时取等号,
因为不存在最小值,所以,所以,
(2)当时,若,则在上单调递增,所以;
若,则,当且仅当时取等号,
因为不存在最小值,所以,所以,所以,故选:C.
二、多项选择题
9.若定义域为R的函数f(x)在(4,+∞)上单调递减,且f(x)关于直线x=4对称,则( )
A.f(2)>f(3) B.f(2)=f(6) C.f(3)=f(5) D.f(3)>f(6)
【答案】BCD【解】∵y=f(x)关于直线x=4对称,∴f(2)=f(6),f(3)=f(5).
又y=f(x)在(4,+∞)上单调递减,∴f(5)>f(6),∴f(3)>f(6).
10.已知函数,则下列叙述正确的是( )
A.的值域为 B.在区间上单调递增
C. D.若,则的最小值为-3
【答案】BCD【解】函数,
A. 的值域为,故错误;
B. 在区间上单调递增,故正确;
C. ,故正确;
D. 因为,则的最小值为,故正确;故选:BCD
11.已知,,若对任意,存在,使,则实数的取值可以是( )
A. B.2 C.3 D.4
【答案】ABC【分析】结合函数单调性求得的最小值,由题意可推出,故得到相应不等式,求出a的范围,即可求得答案.
【解】由题意时,,即;
而,故在上单调递减, 在上单调递增,
所以,
由于对任意,存在,使,
所以,即,
结合选项,故实数的取值可以是,故选:ABC
三、填空题
12.已知函数,则的最大值为______.
【解】解:时,单调递增,;
时,单调递减,.
所以的最大值为.故答案为:.
13.已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是 .
【答案】【解】令,则.
因为在上单调递减,在上单调递增,
又因为在R上单调递减,
所以在上单调递增,在上单调递减.
因为在上单调递减,所以有,解得;故答案为:
14.函数满足对任意,都有成立,则的取值范围是______.
【答案】【解】由可知:为单调递减函数,
故,,且,解得:,
则的取值范围是.故答案为:.
四、解答题
15.如图,定义在上的函数的图象由一条线段及抛物线的一部分组成.
(1)求的解析式;(2)指出的单调区间;(3)直接写出的值域.
【解】(1)当时,设解析式为,由图象有解得,
∴,当时,设解析式为.
∵图象过点,∴,解得,∴,
综上,函数在上的解析式为
(2)由图知单调增区间为:,;单调减区间为:.
(3)由图可知,其值域为.
16.已知函数.
(1)若的定义域和值域均是,求实数的值;
(2)若,且对任意的,都存在,使得成立,求实数的取值范围.
【解】(1)因为,可知的开口向上,对称轴为,
则在上单调递减,且,所以在上单调递减,
可得,解得;
(2)因为,
又因为在上单调递增,可知在上单调递增,
且,所以当时,,
又因为在上单调递减,且,
所以当时,,
因为对任意的,都存在,使得成立,
则可得,解得,所以实数的取值范围为.
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题组1 基础练习 举一反三 1
一、单项选择题 1
二、多项选择题 2
三、填空题 2
四、解答题 2
题组2 考点突破 思维拓展 3
一、单项选择题 3
二、多项选择题 4
三、填空题 4
四、解答题 5
题组1 基础练习 举一反三
一、单项选择题
1.函数的单调增区间为( )
A.(0,+∞) B.(﹣∞,0) C.(﹣∞,0)∪(0,+∞) D.(﹣∞,0),(0,+∞)
2.函数g(x)=x·|x-1|+1的单调递减区间为( )
A. B. C.[1,+∞) D.
3.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
4.记函数在区间[3,4]上的最大值和最小值分别为M和m,则等于( )
A. B. C. D.
5.设,则“”是“函数在上单调递增”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.已知函数在区间上单调递减,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知函数在上单调递减且关于直线对称,则不等式解集是( )
A. B. C. D.
8.函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题
9.奇函数在的图像如图所示,则下列结论正确的有( )
A.当时, B.函数在上递减
C. D.函数在上递增
10.下列命题中真命题的有( )
A.函数在上是减函数,最小值是
B.函数在上是增函数,最大值为
C.函数在上先增后减,最小值为0
D.函数的定义域是,值域是
11.已知定义域为D的函数其值域为,则定义域D可能是( )
A. B. C. D.
三、填空题
12.设函数g(x)=x2f(x-1),则函数g(x)的单调递减区间是__________.
13.已知函数,若,则实数的取值范围是 .
14.函数的增区间为
四、解答题
15.已知函数.
(1)若,求实数的值,并求此时函数的最小值;
(2)若在上是减函数,求实数的取值范围.
16.已知函数.
(1)求的定义域;(2)用定义法证明:函数在上是减函数;
(3)求函数在区间上的最大值.
题组2 考点突破 思维拓展
一、单项选择题
1.已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是( ).
A. B. C. D.
2.函数在区间上是减函数,那么实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知的值域为,则的最小值为( )
A.0 B.2 C. D.1
5.若函数在区间内单调递增,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
7.关于y轴对称的函数在上是增函数,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8.函数若不存在最小值,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题
9.若定义域为R的函数f(x)在(4,+∞)上单调递减,且f(x)关于直线x=4对称,则( )
A.f(2)>f(3) B.f(2)=f(6) C.f(3)=f(5) D.f(3)>f(6)
10.已知函数,则下列叙述正确的是( )
A.的值域为 B.在区间上单调递增
C. D.若,则的最小值为-3
11.已知,,若对任意,存在,使,则实数的取值可以是( )
A. B.2 C.3 D.4
三、填空题
12.已知函数,则的最大值为______.
13.已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是 .
14.函数满足对任意,都有成立,则的取值范围是______.
四、解答题
15.如图,定义在上的函数的图象由一条线段及抛物线的一部分组成.
(1)求的解析式;(2)指出的单调区间;(3)直接写出的值域.
16.已知函数.
(1)若的定义域和值域均是,求实数的值;
(2)若,且对任意的,都存在,使得成立,求实数的取值范围.
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题组1基础练习举一反三…………
一、单项选择题.…。1
二、多项选择题
三、填空题…………
四、解答题.
题组2考点突破思维拓展
3
一、单项选择题
…,3
二、多项选择题
三、填空题
四、解答题…………………………
题组1基础练习举一反三
一、单项选择题
1,函数/(=:的单调增区间为()
A,(0,teo)B.(-0,0)
C.(-0,0)U(0,+o)
D.(-o,0),(0,to)
2.函数g(x)=xr一1川十1的单调递减区间为()
A(-,
B..1
C.l,+o)D.(-∞,u[1,+o)
3.设函数x)在R上为增函数,则下列结论一定正确的是()
A.=高在R上为减函数
B,y=次x在R上为增函数
C.y=一高在R上为增函数
D.y=一x)在R上为减函数
4.记函数y)=在区间3,4上的最大值和最小值分别为M和m,则四等于()
M
A.
B
D.3
5.设aeR,则“a>-2”是“函数f(x)=2x2+4a+1在(2,+∞)上单调递增的()
A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件
6.已知函数y=√x2-ar+10在区间[1,3]上单调递减,则a的取值范围是()
A.[6,+∞)
B.(-∞,
c.[6,
D.(-.6]u[+)
7.已知函数f(x)在[1,+0)上单调递减且关于直线x=1对称,则不等式f(2x-3)>f(x)解集是()
第1页共5页
A(-m,3)U(3,+∞)
B3,+o)C.(-m,)
D.(3,3)
8.函数fx)=1og(-x2+x+6)的单调递减区间为()
A.(-∞,2)
B.(-2,)
C.(+)
D.(3)
二、多项选择题
9.奇函数寸(x)在x∈[「4,0]的图像如图所示,则下列结论正确的有()
A.当xe[04时,f(x)e[-2,2]
B.函数f(x)在[24]上递减
c.側
D.函数f9在(2)2上递增
10.下列命题中真命题的有()
A.函数f(x)=-2x-3在[13上是减函数,最小值是-9
B.函数了x)=-2在L上是增函数,最大值为-
1
C.函数f(x)=x2-2x在[0,2]上先增后减,最小值为0
[x,x>0
D.函数f(x)=
x2,x≤0
的定义域是R,值域是[0,+o)
11.已知定义域为D的函数f()=x2-4x+3其值域为[-1,3],则定义域D可能是()
A.0,4]
B.(0,2]
c.l3]
D.[0,3]
三、填空题
1,x>0,
12.设函数f(x)
0,x=0,g)=xr一1),则函数g(x)的单调递减区间是
-1.x<0,
13.已知函数f(x)=3x2+√x,若f(3a+1)<f(16-2a),则实数a的取值范围是
14函数f)=-+2x-3的增区间为
四、解答题
15.已知函数f(x)=x2+2-1.
第2页共5页
(1)若fI)=2,求实数a的值,并求此时函数f(x)的最小值:
(2)若f(x)在(-o,4]上是减函数,求实数a的取值范围.
16.已知函数f)=1-2.
a)求/的定义城:(2)用定义法证明:函数f)=2在Q+)上是减函数:
3)求函数)=2在区间10上的最大值.
b
题组2考点突破思维拓展
一、单项选择题
1.己知函数fx)=2x2-x+1在区间[-1,+∞)上单调递增,则(1)的取值范围是()
A.[7,+m)
B.(7,+)
C.(m,7]
D.(-0,7)
2.函数f(x)=ar2-(a+1)x+2在区间(-o,1)上是减函数,那么实数a的取值范围是()
A.[0,1)
B.[1,+w)
c.[o,]
D.(0,1]
3.函数f(x)
2-a+10r+2a,x>0@
'在R上单调递减,则实数a的取值范围是()
第3页共5页
A.(-1,0)
B.1,0
C.(-1,+∞)
D.[-1,+)
4.己知f(x)=
ax-1,(x<a)
的值域为R,则a的最小值为)
(x-2)2,(x≥a)
A.0
B.2
c.月
D.1
5,若函数J(x)=1og:(x+6x-5)在区间(31-2,m+2)内单调递增,则实数m的取值范围为()
A.B.C.D.+)
6.已知函数f)=n2x-x子,则不等式f(3-x)>(2x-5)的解集为()
A.(-4,2)B.(-m,2)C.(-,-2)U(2,+)
D.(-m,-4)U(2,+m)
7.关于y轴对称的函数fx)在[0,+∞)上是增函数,且f(2)=0,则不等式但>0的解集为()
A(-2,0)u(0,2)B.(-m,-2)U(2,+m)
C(-m,-2)U(0,2)D.(-2,0)U(2,+o)
8.函数f(x)=
C+m,×<m,若fK)不存在最小值,则实数m的取值范围是()
x2+2mx,x≥m,
A.(1,0)
B.(导,+∞)
C.(-10)U(绿+∞)D.(-0)u(1,+o)
二、多项选择题
9.若定义域为R的函数x)在(4,十∞)上单调递减,且x)关于直线x=4对称,则()
A2)P3)
B2)=6
C3)=5)D3)>6)
10.已知函数)=,则下列叙述正确的是()
A.fx)的值域为(-n,-4)儿U(4,+o)
B.fx)在区间(-n,4)上单调递增
C.f(x+f(-8-x)=4
D.若xe{xx>-4,xeZ},则fx)的最小值为-3
11.己知f(x)=x+1,g(x)=2+4+a,若对任意e[3,4,存在x∈[-3,,使f()≥g(),则实数a的取
值可以是()
A.-1
B.2
C.3
D.4
三、填空题
e*-1,x≤1
12.已知函数f四=-x+1,x>1则f的最大值为
第4页共5页
13.已知函数fs)=(分x+a在L2]上单调递减,则实数a的取值范围是
[a-3)x+5,x≤1
14.函数)=
满足对任意,X,都有[fx)fx)]小:-x)<0成立,则a的取值范围是
四、解答题
15.如图,定义在[-1,+∞)上的函数∫(x)的图象由一条线段及抛物线的一部分组成.
(I)求f(x)的解析式;(2)指出f(x)的单调区间:(3)直接写出∫()的值域。
16.已知函数f(x)=x2-2ar+5(a>1)
(1)若f()的定义域和值域均是[1,ad,求实数a的值:
(2若g)=+x二,且对任意的x∈[0,1,都存在x∈[0,,使得f(x)=g(x)成立,求实数a的取值范围
x+1
b
第5页共5页第 1 页 共 10 页
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题组 1 基础练习 举一反三 .................................................................... 1
一、单项选择题 .......................................................................... 1
二、多项选择题 .......................................................................... 2
三、填空题 .............................................................................. 4
四、解答题 .............................................................................. 4
题组 2 考点突破 思维拓展 .................................................................... 5
一、单项选择题 .......................................................................... 5
二、多项选择题 .......................................................................... 7
三、填空题 .............................................................................. 8
四、解答题 .............................................................................. 9
题组 1 基础练习 举一反三
一、单项选择题
1.函数 1xf x x
的单调增区间为( )
A.(0,+∞) B.(﹣∞,0) C.(﹣∞,0)∪(0,+∞) D.(﹣∞,0),(0,+∞)
【答案】D【解】∵函数 1xf x x
1
1
x
,定义域为{x|x≠0},且 y
1
x
的单调递减区间为(﹣∞,0),(0,+∞),
故函数
1xf x
x
的单调增区间为(﹣∞,0),(0,+∞),故选:D.
2.函数 g(x)=x·|x-1|+1 的单调递减区间为( )
A. −∞, 1
2
B. 1
2
, 1 C.[1,+∞) D. −∞, 1
2
∪ [1, + ∞)
【答案】B【解】�(�) = � ⋅ |� − 1| + 1 = �
2 − � + 1, �⩾1,
− �2 + � + 1, � < 1
,画出函数图象,如图所示,
根据图象知,函数的单调递减区间为
1
2
, 1 .
3.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= 1
�(�)
在 R 上为减函数 B.y=|f(x)|在 R 上为增函数
C.y=- 1
�(�)
在 R 上为增函数 D.y=-f(x)在 R上为减函数
【答案】D【解】设 f(x)=x,则 y= 1
�(�)
=
1
�
的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),在定义域上无单调性,A 错误;
则 y=|f(x)|=|x|在 R 上无单调性,B 错误;
则 y=- 1
�(�)
=-
1
�
的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),在定义域上无单调性,C 错误;
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y=-f(x)=-x在 R 上为减函数,所以选项 D 正确.
4.记函数 f(x) = 2x
x−2
在区间[3,4]上的最大值和最小值分别为 M和 m,则�
2
�
等于( )
A. 23 B.
3
8 C.
3
2
D.
8
3
【答案】D【分析】将函数 ( )f x 分离常数变形后,判断出其单调性,根据单调性求出最值即可得解.
【解】因为 f(x) = 2x
x−2
= 2 + 4
x−2
,所以 f(x)在[3,4]上是减函数.
所以 m=f(4)=4,M=f(3)=6;所以�
2
�
= 16
6
= 8
3
.故选:D.
5.设 aR ,则“ 2a ”是“函数 22 4 1f x x ax 在 2, 上单调递增”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A【分析】由二次函数对称轴和函数单调性的关系以及充要条件的应用,即可得到结果.
【解】函数 22 4 1f x x ax 的对称轴为 x a ,
由函数 22 4 1f x x ax 在 2, 上单调递增可得 2a ,即 2a ,
所以“ 2a ”是“函数 22 4 1f x x ax 在 2, 上单调递增”的充分不必要条件.故选:A
6.已知函数 2 10y x ax 在区间 1,3 上单调递减,则 a的取值范围是( )
A. 6, B.( − ∞, 19
3
C. 6, 19
3
D.( − ∞, 6 ∪ 19
3
, + ∞)
【答案】C【解】函数 2 10y x ax 在区间 1,3 上单调递减,由函数 y t 在定义域内单调递增,
则函数 2 10t x ax 在 1,3 上单调递减,且 2 10 0t x ax 在 1,3 上恒成立,
则有
�
2
≥ 3,
9 − 3� + 10 ≥ 0,
解得
196
3
a≤ ≤ .所以 a的取值范围是 6, 19
3
;故选:C
7.已知函数 ( )f x 在[1, ) 上单调递减且关于直线 x = 1 对称,则不等式 2 3f x f x 解集是( )
A. ( − ∞, 5
3
) ∪ (3, + ∞) B. (3, + ∞) C. ( − ∞, 5
3
) D.( 5
3
, 3)
【答案】D【解】因为 ( )f x 关于直线 x = 1 对称,又在[1, ) 上单调递减,所以在 ,1 上单调递增,
所以 2 22 3 2 3 1 1f x f x x x ,解得 x ∈ ( 53 , 3),故选:D.
8.函数 f(x) = log1
3
( − x2 + x + 6)的单调递减区间为( )
A.( − ∞, 1
2
) B.( − 2, 1
2
) C.( 1
2
, + ∞) D.( 1
2
, 3)
【答案】B【解】由− x2 + x + 6 > 0得,−2 < x < 3;所以 f(x) = log1
3
( − x2 + x + 6)定义域为 2,3
令 t =− x2 + x + 6,则 y = log1
3
t单调递减;又 t =− x2 + x + 6在( − 2, 1
2
)上单调递增,在( 1
2
, 3)上单调递减
由复合函数单调性得函数 f(x) = log1
3
( − x2 + x + 6)的单调递减区间为( − 2, 1
2
);故选:B.
二、多项选择题
9.奇函数 =y f x 在 4 0x , 的图像如图所示,则下列结论正确的有( )
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A.当 0 4x , 时, 2 2f x , B.函数 f x 在 2 4, 上递减
C. 1 32 2f f
D.函数 f x 在 1 12 22 2
, , , 上递增
【答案】ABD【解】图像可知: 4,0x 时, 2,2f x , f x 在 14, 2 , ,02
递减,在
12,
2
上递增,
所以根据奇函数性质,当 0 4x , 时, 2 2f x , ,A 正确;
当 0x 时, f x 在 12,4 , 0, 2
递减,在
1 ,2
2
上递增,故 BD 正确.
由于 f x 在 1 , 22
上递增,所以
1 3
2 2
f f
,故 C 错误;故选:ABD
10.下列命题中真命题的有( )
A.函数 2 3f x x 在 1,3 上是减函数,最小值是 9
B.函数 2f x
x
在 1,2 上是增函数,最大值为 1
C.函数 2 2f x x x 在 0,2 上先增后减,最小值为 0
D.函数 2
, 0
, 0
x x
f x
x x
的定义域是R ,值域是 0,
【答案】ABD【解】对于 A:函数 2 3f x x 在 1,3 上是减函数,最小值是 3 9f ,正确;
对于 B:函数 2f x
x
在 1,2 上是增函数,最大值为 2 1f ,正确;
对于 C:函数 2 2f x x x 在 0,1 上递减,在 1,2 上递增,最小值为 1 1f ,错误;
对于 D: 2
, 0
, 0
x x
f x
x x
定义域是R ,当 0x 时, 0f x ,当 0x 时, 0f x ,即值域是 0, ,正确.
故选:ABD.
11.已知定义域为 D的函数 2( ) 4 3f x x x 其值域为 −1,3 ,则定义域 D可能是( )
A. (1,4] B. (0, 2] C.[1,3] D.[0,3]
【答案】AD【解】先作出函数 2( ) 4 3f x x x 在 R 上的图象,如图所示:
结合函数图象可知当函数值域为 −1,3 时,选项 A、D 正确;故选:AD.
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三、填空题
12.设函数 f(x) =
1, x > 0,
0, x = 0,
−1, x < 0,
g(x)=x2f(x-1),则函数 g(x)的单调递减区间是__________.
【答案】[0,1)
【解】由题意知 g(x) =
x2, x > 1,
0, x = 1,
− x2, x < 1,
该函数的图象如图所示,其单调递减区间是[0,1).
13.已知函数 23f x x x ,若 3 1 16 2f a f a ,则实数 a的取值范围是 .
【答案】 − 1
3
, 3)【分析】先由解析式的和式结构判断函数的单调性,再利用函数单调性解抽象不等式.
【解】 23f x x x 的定义域为 0, ,
又 23 ,y x y x 在 0, 上单调递增,所以 f x 在 0, 上单调递增,
由 3 1 16 2f a f a ,得0 3 1 16 2a a ,解得 1 3
3
a ,故答案为: − 1
3
, 3).
14.函数 21 2 3
2
f x x x 的增区间为
【答案】 , 3 【解】函数 f x 的定义域为 2 2 3 0x x ,解得 3x x 或 1x
设
1
2
y u 在定义域内单调递减, 2 2 3u x x 在 1, 上单调递增,在 , 3 上单调递减,
所以函数 21 2 3
2
f x x x 的增区间为 , 3 ,故答案为: , 3
四、解答题
15.已知函数 2( ) 2 1f x x ax .
(1)若 (1) 2f ,求实数 a的值,并求此时函数 f x 的最小值;
(2)若 f x 在 ( ,4] 上是减函数,求实数 a的取值范围.
【分析】(1)由 (1) 2f 求出 a的值,再利用二次函数的性质可求出其最小值;
(2)先求出 f x 的减区间,再根据 f x 在 ( , 4) 上是减函数,可求出实数 a的取值范围.
【解】(1)由题可知, (1) 1 2 1 2f a ,即 1a ,
此时函数 2 2( ) 2 1 ( 1) 2 2f x x x x ,
故当 = 1x 时,函数 min ( ) 2f x .
(3)函数 2( ) 2 1f x x ax 的单调减区间是 ( , ]a ,
而 ( )f x 在 ( ,4] 上是减函数,
4 a ,即 4a ,
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故实数 a的取值范围为 ( , 4] .
16.已知函数
1( ) 2f x
x
.
(1)求 ( )f x 的定义域;(2)用定义法证明:函数
1( ) 2f x
x
在 (0, ) 上是减函数;
(3)求函数
1( ) 2f x
x
在区间
1[
2
,10]上的最大值.
【分析】(1)利用函数式有意义求出定义域即得.(2)利用函数单调性定义推理即得.
(3)利用函数单调性求出最大值.
【解】(1)函数
1( ) 2f x
x
有意义, 0x ,
所以函数
1( ) 2f x
x
的定义域为 ( ,0) (0, ) .
(2) 1 2 1 2, (0, ),x x x x ,
2 1
1 2
1 2 1 2
1 1( ) ( ) 2 ( 2) x xf x f x
x x x x
,
因为 1 20 x x ,则 2 1 0x x ,即 1 2( ) ) 0(f x f x , 1 2( ) ( )f x f x ,
所以函数
1( ) 2f x
x
在 (0, ) 上是减函数.
(3)由(2)知,函数
1( ) 2f x
x
在
1[
2
,10]上是减函数,
所以 max
1( ) ( ) 0
2
f x f
题组 2 考点突破 思维拓展
一、单项选择题
1.已知函数 f(x) = 2x2 − tx + 1 在区间 1, 上单调递增,则 1f 的取值范围是( ).
A. 7, B. 7, C. ,7 D. ,7
【答案】A【解】f(x) = 2x2 − tx + 1 的对称轴是 x = t4,因为函数在区间 1, 上是增函数,
所以
t
4
≤− 1,解得 t ≤− 4,所以 f(1) = 3 − t ≥ 3 + 4 = 7,故选:A.
2.函数 2 1 2f x ax a x 在区间 ,1 上是减函数,那么实数 a的取值范围是( )
A. 0,1 B. 1, C.[ ]0,1 D. 0,1
【答案】C【解】当 0a 时, 2 1 2 2f x ax a x x 在 R上递减,
故在 ,1 上递减,故 0a 成立.
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当 0a 时,二次函数 2 1 2f x ax a x 的对称轴为 1 1
2 2
a ax
a a
,
∴要使 2 1 2f x ax a x 在区间 ,1 上是减函数,则必有 0a 且对称轴 1 1
2
a
a
,即 1 2a a ,
解得0 1a ,综上,0 1a ,即 a的取值范围是[0,1].故选:C.
3.函数� � =
�
�−1
,� ≤ 0, ,
− �2 − (� + 1)� + 2�,� > 0,
在 R 上单调递减,则实数�的取值范围是( )
A. −1,0 B. −1,0 C. −1, +∞ D. −1, +∞
【答案】B【分析】由分段函数单调性列不等式组求解
【解】
�
�−1
= 1 + 1
�−1
,故�(�)在( − ∞,0]上单调递减,
由题意得
−(�+1)
2
≤ 0
0
0−1
≥ 2�
解得−1 ≤ � ≤ 0,故选:B
4.已知� � =
�� − 1,(� < �)
(� − 2)2, � ≥ �
的值域为�,则�的最小值为( )
A.0 B.2 C.5
4
D.1
【答案】D【分析】首先判断� > 0,再分 0 < � ≤ 2和� > 2 两种情况讨论,求出�的取值范围,即可得解.
【解】因为� � =
�� − 1,(� < �)
(� − 2)2, � ≥ �
的值域为�,
当� = 0 时� � =
−1,(� < 0)
(� − 2)2, � ≥ 0
,显然值域不为 R,故舍去;
当� < 0 时函数� = �� − 1 � < � 单调递减,即�� − 1 > �2 − 1,
又� = � − 2 2 ≥ 0,函数� � 的值域不为 R,故舍去;
所以� > 0,此时当� < �时� � = �� − 1,函数单调递增,
又函数� = � − 2 2在 −∞,2 上单调递减,在 2, +∞ 上单调递增,且� = 2 时� = 0,
当 0 < � ≤ 2时,只需满足 �
2 − 1 ≥ 0
0 < � ≤ 2
,解得 1 ≤ � ≤ 2,
当� > 2 时,只需满足 �
2 − 1 ≥ � − 2 2
� > 2
,解得� > 2,
综上可得� ≥ 1,即�的最小值为 1.故选:D
5.若函数 21
2
log 6 5f xx x 在区间 3 2, 2m m 内单调递增,则实数 m的取值范围为( )
A. 5
3
, 2) B. 5
3
, 2 C. 5
3
, 3 D. 5
3
, + ∞)
【答案】D【分析】利用对数函数及复合函数的单调性计算即可.
【解】由已知得 2 6 5 0x x ,解之得 1,5x ,即 f x 的定义域为 1,5 ,
又 f x 在区间 3 2, 2m m 内单调递增,根据复合函数的单调性,
可得:
3 2 3
3 2 2 5
m
m m
,解得
5 2
3
m .故选:D
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6.已知函数�(�) = ln 2−� − �3,则不等式 23 2 5f x f x 的解集为( )
A. 4, 2 B. , 2 C. , 2 2, D. , 4 2,
【答案】D【解】易知函数� � = ln 2−� − �3 =− �ln 2 − �3在 R 上单调递减(减+减),
而 23 2 5f x f x ,所以 23 2 5 2 4 0 , 4 2,x x x x x .故选:D.
7.关于 y 轴对称的函数 f(x)在 0, 上是增函数,且 2 0f ,则不等式�(�)
�
> 0的解集为( )
A. 2,0 0,2 B. , 2 2, C. , 2 0,2 D. 2,0 2,
【答案】D【解】当 0x 时,�(�)
�
> 0可化为 ( ) 0f x ,
又 ( )f x 关于 y 轴对称且 (2) 0f ,所以不等式 ( ) 0f x 可化为 (| |) (2)f x f ,
因为 f x 在 0, 上是增函数,所以 | | 2x ,解得 2x ;
当 0x 时,�(�)
�
> 0可化为 ( ) 0f x ,
又 ( )f x 关于 y 轴对称且 (2) 0f ,所以不等式 ( ) 0f x 可化为 (| |) (2)f x f ,
因为 f x 在 0, 上是增函数,所以 | | 2x ,解得 2 0x ;
综上所述:不等式
�(�)
�
> 0的解集为 2,0 2, .故选:D
8.函数 f(x) =
ex +m, x < m,
x2 + 2mx, x ≥ m,若 f(x)不存在最小值,则实数 m 的取值范围是( )
A. ( 1,0) B.( 1
3
, + ∞) C.( − 1,0) ∪ ( 1
3
, + ∞) D.( − 1
3
, 0) ∪ (1, + ∞)
【答案】C【解】(1)当 m < 0 时,若 x < m,则 f(x) = ex +m在( − ∞,m)上递增,所以 m < f(x) < em +m;
若 x ≥ m,则 f(x) = x2 + 2mx = (x + m)2 −m2 ≥−m2,当且仅当 x =− m时取等号,
因为 f x 不存在最小值,所以−m2 > m,所以−1 < m < 0,
(2)当 m ≥ 0时,若 x < m,则 f(x) = ex +m在( − ∞,m)上单调递增,所以 m < f(x) < em +m;
若 x ≥ m,则 f(x) = x2 + 2mx = (x + m)2 −m2 ≥ f(m) = 3m2,当且仅当 x =− m时取等号,
因为 f(x)不存在最小值,所以 3m2 > m,所以 m > 1
3
,所以 m ∈ ( − 1,0) ∪ ( 1
3
, + ∞),故选:C.
二、多项选择题
9.若定义域为 R 的函数 f(x)在(4,+∞)上单调递减,且 f(x)关于直线 x=4 对称,则( )
A.f(2)>f(3) B.f(2)=f(6) C.f(3)=f(5) D.f(3)>f(6)
【答案】BCD【解】∵y=f(x)关于直线 x=4 对称,∴f(2)=f(6),f(3)=f(5).
又 y=f(x)在(4,+∞)上单调递减,∴f(5)>f(6),∴f(3)>f(6).
10.已知函数 2 3( ) 4
xf x
x
,则下列叙述正确的是( )
A. ( )f x 的值域为 , 4 4, B. ( )f x 在区间 , 4 上单调递增
C. ( ) 8 4f x f x D.若 4,x x x x Z ,则 ( )f x 的最小值为-3
【答案】BCD【解】函数 2 4 52 3 5( ) 2
4 4 4
xxf x
x x x
,
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A. ( )f x 的值域为 , 2 2, ,故错误;
B. ( )f x 在区间 , 4 上单调递增,故正确;
C. 2 3( ) 8 134 4 4
2x x
x
f x f x
x
,故正确;
D. 因为 4,x x x x Z ,则 ( )f x 的最小值为 ( 3) 3f ,故正确;故选:BCD
11.已知 1f x x , 22 xg x a ,若对任意 1 3, 4x ,存在 2 3,1x ,使 1 2f x g x ,则实数 a的取
值可以是( )
A. 1 B.2 C.3 D.4
【答案】ABC【分析】结合函数单调性求得 ,f x g x 的最小值,由题意可推出 minmin ( )f x g x ,故得到相
应不等式,求出 a的范围,即可求得答案.
【解】由题意 3,4x 时, 1 [4,5]f x x ,即 min 4f x ;
而
2
2
2
2 , 22
2 , 2
x
x
x
a xg x a
a x
,故 g x 在 3, 2 上单调递减, 在 2,1 上单调递增,
所以 min ( 2) 1g x g a ,
由于对任意 1 3, 4x ,存在 2 3,1x ,使 1 2f x g x ,
所以 minmin ( )f x g x ,即 4 1 , 3a a ,
结合选项,故实数 a的取值可以是 1,2,3 ,故选:ABC
三、填空题
12.已知函数�(�) =
e�−1, � ≤ 1
1
�
− � + 1, � > 1,则�(�)的最大值为______.
【解】解: ,1x 时, 1xf x e 单调递增, 1 1 11f x f e ;
1,x 时, 1 +1f x x
x
单调递减, 1 1+1 1
1
f x .
所以 f x 的最大值为1.故答案为:1.
13.已知函数 f(x) = ( 1
2
)x2+��−1在 1,2 上单调递减,则实数 a的取值范围是 .
【答案】 2, 【解】令 2 1t x ax ,则 y = ( 12 )
t.
因为 2 1t x ax 在 , 2
a
上单调递减,在 ,2
a
上单调递增,
又因为 y = ( 1
2
)t在 R 上单调递减,
所以 f x 在 , 2
a
上单调递增,在 ,2
a
上单调递减.
因为 f x 在 1,2 上单调递减,所以有 1
2
a
,解得 2a ;故答案为: 2,
14.函数
( 3) 5, 1
( ) 2 , 1
a x x
f x a x
x
满足对任意 1 2x x, ,都有 1 2 1 2( ) ( ) ( ) 0f x f x x x 成立,则a的取值范围是______.
【答案】 0,2 【解】由 1 2 1 2( ) ( ) ( ) 0f x f x x x 可知: f x 为单调递减函数,
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故 3 0a ,2 0a ,且 23 1 5 1
aa ,解得:0 2a ,
则 a的取值范围是 0,2 .故答案为: 0,2 .
四、解答题
15.如图,定义在 1, 上的函数 f x 的图象由一条线段及抛物线的一部分组成.
(1)求 f x 的解析式;(2)指出 f x 的单调区间;(3)直接写出 f x 的值域.
【解】(1)当 1 0x ≤ ≤ 时,设解析式为 y kx b ,由图象有 −� + � = 0,� =− 1, 解得 k = b = 1,
∴ 1y x ,当 0x 时,设解析式为 22 1y a x .
∵图象过点 4,0 ,∴ 20 4 2 1a ,解得 1
4
a ,∴ 21 2 1
4
y x ,
综上,函数 f x 在 1, 上的解析式为 f(x) =
x + 1, − 1 ≤ x ≤ 0,
1
4
(x − 2)2 − 1, x > 0
(2)由图知单调增区间为: 1,0 , 2, ;单调减区间为: 0, 2 .
(3)由图可知,其值域为 1, .
16.已知函数 2 2 5 1f x x ax a .
(1)若 f x 的定义域和值域均是 1,a ,求实数 a的值;
(2)若
2 1
1
x xg x
x
,且对任意的 0,1x ,都存在 0 0,1x ,使得 0f x g x 成立,求实数 a的取值范围.
【解】(1)因为 22 22 5 5f x x ax x a a ,可知 f x 的开口向上,对称轴为 x a ,
则 f x 在 ,a 上单调递减,且 1a ,所以 f x 在 1,a 上单调递减,
可得
2 2
1 1 2 5
2 5 1
f a a
f a a a
,解得 2a ;
(2)因为
2 1 1
1 1
x xg x x
x x
,
又因为
1,
1
y x y
x
在 0,1 上单调递增,可知 y g x 在 0,1 上单调递增,
且 10 1, 1
2
g g ,所以当 0,1x 时, 11,
2
g x
,
又因为 f x 在 0,1 上单调递减,且 0 5, 6 2 f f a a,
所以当 0,1x 时, 6 2 ,5f x a ,
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因为对任意的 0,1x ,都存在 0 0,1x ,使得 0f x g x 成立,
则 11, 6 2 ,5
2
a
可得6 2 1a ≤ ,解得 7
2
a ,所以实数 a的取值范围为
7 ,
2
.