内容正文:
[对应学生用书P280]
A级 基础过关
1.下列函数在R上为增函数的是( )
A.y=x2 B.y=x
C.y=- D.y=
解析 y=x2在(-∞,0]上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,故选项A错误;
y=x在R上为增函数,故选项B正确;
y=-在[0,+∞)上单调递减,故选项C错误;
y=在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递减,故选项D错误.
答案 B
2.已知定义域为R的函数f(x),∀x1,x2∈R,x1<x2,都有(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0,则( )
A.f(3)<f(π)<f(2) B.f(π)<f(3)<f(2)
C.f(2)<f(π)<f(3) D.f(π)<f(2)<f(3)
解析 易知f(x)是R上的减函数,又π>3>2,故f(π)<f(3)<f(2).
答案 B
3.若函数f(x)=,则f(x)的值域为( )
A.(-∞,3] B.(2,3)
C.(2,3] D.[3,+∞)
解析 f(x)==2+,∵x2≥0,
∴x2+1≥1,∴0<≤1,2<2+≤3,
∴f(x)的值域为(2,3].
答案 C
4.已知函数f(x)=若f(a)<f(6-a),则实数a的取值范围是( )
A.(-3,+∞) B.(-∞,-3)
C.(3,+∞) D.(-∞,3)
解析 显然f(x)在R上为增函数,故f(a)<f(6-a)可化为a<6-a,解得a<3.故选D.
答案 D
5.设函数f(x)在R上为增函数,则下列结论正确的是( )
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
解析 对于A,若f(x)=x,则y==,在R上不是减函数,错误;对于B,若f(x)=x,则y=|f(x)|=|x|,在R上不是增函数,错误;对于C,若f(x)=x,则y=-=-,在R上不是增函数,错误;对于D,函数f(x)在R上为增函数,则对于任意的x1,x2∈R,设x1<x2,必有f(x1)<f(x2),对于y=-f(x),则有y1-y2=[-f(x1)]-[-f(x2)]=f(x2)-f(x1)>0,则y=-f(x)在R上为减函数,正确.故选D.
答案 D
6.函数f(x)=x2-6|x|+8的单调递减区间是________.
解析 由题意得函数f(x)=
当x≥0时,函数f(x)=x2-6x+8的单调递减区间为[0,3];
当x<0时,函数f(x)=x2+6x+8的单调递减区间为(-∞,-3],
综上,函数f(x)=的单调递减区间为(-∞,-3],[0,3].
答案 (-∞,-3],[0,3]
7.已知函数f(x)=且对任意的x1,x2∈R,x1≠x2时,都有>0,则a的取值范围是________.
解析 由题意得函数f(x)在R上为增函数,
所以解得-1≤a<0.
答案 [-1,0)
8.已知函数f(x)=x|x-4|.
(1)把f(x)写成分段函数,并在平面直角坐标系内画出函数f(x)的大致图象;
(2)写出函数f(x)的单调递减区间.
解析 (1)f(x)=x|x-4|=
函数图象如图所示.
(2)由(1)中函数的图象可知,函数f(x)的单调递减区间为(2,4).
B级 能力提升
9.(多选)已知函数f(x)满足f=,则下列关于函数f(x)的说法正确的是( )
A.f(x)的定义域为{x|x≠-1}
B.f(x)的值域为{y|y≠1,且y≠2}
C.f(x)在(0,+∞)上单调递减
D.不等式f(x)>2的解集为(-1,0)
解析 由于f==,故f(x)==1+(x≠0且x≠-1),所以f(x)的定义域为{x|x≠-1,且x≠0},作出其图象(图象略),由图象知,f(x)的值域为{y|y≠1,且y≠2};f(x)在(0,+∞)上单调递减;f(x)>2的解集为(-1,0).故选BCD.
答案 BCD
10.已知函数y=f(x)的定义域为R,对任意x1,x2且x1≠x2,都有>-1,则下列说法正确的是( )
A.y=f(x)+x是增函数
B.y=f(x)+x是减函数
C.y=f(x)是增函数
D.y=f(x)是减函数
解析 不妨令x1<x2,∴x1-x2<0,
∵>-1⇔f(x1)-f(x2)<-(x1-x2)⇔f(x1)+x1<f(x2)+x2,
令g(x)=f(x)+x,∴g(x1)<g(x2),
又x1<x2,∴g(x)=f(x)+x是增函数.
答案 A
11.(多选)已知函数f(x)=则下列结论正确的是( )
A.f(x)在R上为增函数
B.f(e)>f(2)
C.若f(x)在(a,a+1)上单调递增,则a≤-1或a≥0
D.当x∈[-1,1]时,f(x)的值域为[1,2]
解析 易知f(x)在(-∞,0],(0,+∞)上单调递增,A错误,B正确;若f(x)在(a,a+1)上单调递增,则a≥0或a+1≤0,即a≥0或a≤-1,故C正确;当x∈[-1,0]时,f(x)∈[1,2],当x∈(0,1]时,f(x)∈(-∞,2],故x∈[-1,1]时,f(x)∈(-∞,2],故D错误.
答案 BC
12.已知定义在R上的函数f(x)为增函数,当x1+x2=1时,不等式f(x1)+f(0)>f(x2)+f(1)恒成立,则实数x1的取值范围是( )
A.(-∞,0) B.
C. D.(1,+∞)
解析 若f(x1)+f(0)>f(x2)+f(1),
则f(x1)-f(x2)>f(1)-f(0).
又由x1+x2=1,
则有f(x1)-f(1-x1)>f(1)-f(0).①
令g(x)=f(x)-f(1-x),又f(x)为增函数,
所以g(x)为增函数,①式即g(x1)>g(1),
所以x1>1.
答案 D
13.已知函数f(x)=若f(0)是函数f(x)的最小值,则实数a的取值范围为________.
解析 当x≤0时,若a<0,由二次函数的性质可得f(0)不是f(x)的最小值;当a≥0,f(0)=a2为f(x)在(-∞,0]上的最小值.
当x>0时,f(x)=x++a≥2+a=2+a,当且仅当x=1时,等号成立,
所以a2≤a+2,解得-1≤a≤2,
所以0≤a≤2.
所以实数a的取值范围是[0,2].
答案 [0,2]
14.已知f(x)=(x≠a).
(1)若a=-2,试证明:f(x)在(-∞,-2)上单调递增;
(2)若a>0,且f(x)在(1,+∞)上单调递减,求实数a的取值范围.
(1)证明 当a=-2时,f(x)=.
任取x1,x2∈(-∞,-2),且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=-=.
因为(x1+2)(x2+2)>0,x1-x2<0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以f(x)在(-∞,-2)上单调递增.
(2)解析 任取x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-=.
因为a>0,x2-x1>0,
所以要使f(x1)-f(x2)>0,
只需(x1-a)(x2-a)>0恒成立,所以a≤1.
综上所述,实数a的取值范围是(0,1].
C级 拓广探索
15.(多选)(2025·青岛模拟)对于定义域为D的函数y=f(x),若同时满足下列条件:①f(x)在D内单调递增或单调递减;②存在区间[a,b]⊆D,使f(x)在[a,b]上的值域为[a,b],那么把y=f(x)(x∈D)称为闭函数,下列结论正确的是( )
A.函数y=x2+1是闭函数
B.函数y=-x3是闭函数
C.函数y=是闭函数
D.k=-2时,函数y=k+是闭函数
解析 对于A,因为y=x2+1在定义域内不是单调函数,所以函数y=x2+1不是闭函数,所以A错误;对于B,函数y=-x3在定义域内是减函数,设[a,b]⊆R,则解得所以存在区间[-1,1],使得y=-x3在[-1,1]上的值域为[-1,1],所以函数y=-x3是闭函数,所以B正确;对于C,y==1-在(-∞,-1)上单调递增,在(-1,+∞)上单调递增,但在定义域上不单调,所以函数f(x)=不是闭函数,所以C错误;对于D,y=-2+的定义域为[-2,+∞),并且在[-2,+∞)上为增函数,若y=-2+是闭函数,则存在区间[a,b]⊆[-2,+∞),使函数的值域为[a,b],即所以a,b是方程x=-2+的两个不相等的实根,整理方程得x2+3x+2=0,解得x=-2或x=-1,所以存在区间[-2,-1]⊆[-2,+∞),使得函数y=-2+的值域为[-2,-1],所以函数y=-2+是闭函数,所以D正确.故选BD.
答案 BD
16.已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)对于任意的x,y∈(0,+∞),总有f(x)+f(y)=f(xy),且当x>1时,f(x)<0且f(e)=-1.
(1)求f(1)的值;
(2)判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性,并证明;
(3)求函数f(x)在上的最大值与最小值.
解析 (1)令x=y=1,则f(1)+f(1)=f(1),
所以f(1)=0.
(2)f(x)在(0,+∞)上单调递减.证明如下:
设x1>x2>0,令xy=x1,x=x2,则y=,所以y>1,f(y)<0,由题得f(x2)+f=f(x1),即f(x1)-f(x2)=f<0,
即对任意x1,x2∈(0,+∞),若x1>x2,则f(x1)<f(x2),所以f(x)在(0,+∞)上单调递减.
(3)因为f(e)=-1,令x=y=e,
则f(e2)=f(e)+f(e)=-2,令x=e,y=,
则f(1)=f(e)+f=0,f=1.
由(2)得,f(x)在(0,+∞)上单调递减,
所以f(x)max=f=1,f(x)min=f(e2)=-2.
学科网(北京)股份有限公司
$$