内容正文:
第二章
函数
第二讲 函数的单调性与最值
知识梳理·双基自测
名师讲坛·素养提升
考点突破·互动探究
提能训练 练案[7]
知识梳理 · 双基自测
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知 识 梳 理
知识点一 函数的单调性
1.单调函数的定义
单调递增 单调递减
定义 一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I.∀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____________ 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
单调递减
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第二章 函数
单调递增 单调递减
图象
描述 自左向右看图象是_________ 自左向右看图象是_________
增(减)
函数 当函数f(x)在它的定义域上单调递增(减)时,我们就称它是增(减)函数
上升的
下降的
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第二章 函数
2.单调性与单调区间
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)________,区间D叫做y=f(x)的__________.
单调性
单调区间
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第二章 函数
知识点二 函数的最值
前提 设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足
条件 (1)∀x∈I,都有f(x)≤M;
(2)∃x0∈I,使得f(x0)=M (1)∀x∈I,都有f(x)≥M;
(2)∃x0∈I,使得f(x0)=M
结论 M为函数y=f(x)的__________ M为函数y=f(x)的__________
最大值
最小值
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第二章 函数
归 纳 拓 展
4.复合函数的单调性:同增异减.
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第二章 函数
双 基 自 测
题组一 走出误区
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若定义在R上的函数f(x)满足f(-1)<f(3),则函数f(x)在R上为增函数.( )
(2)函数f(x)在(-1,+∞)上单调递增,则函数的单调递增区间为(-1,+∞).( )
(4)对于任意两个函数值f(x1)、f(x2),当f(x1)>f(x2)时都有x1>x2,则y=f(x)为增函数.( )
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第二章 函数
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
[解析] (1)函数的单调性体现了任意性,即对于单调区间上的任意两个自变量值x1,x2,均有f(x1)<f(x2)或f(x1)>f(x2),而不是区间上的两个特殊值.
(2)单调区间是定义域的子区间,如y=x在(-1,+∞)上是增函数,但它的单调递增区间是R,而不是(-1,+∞).
(3)多个单调区间不能用“∪”符号连接,而应用“,”或“和”连接.
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第二章 函数
如图.
当f(x1)>f(x2)时都有x1>x2,但y=f(x)不是增函数.
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第二章 函数
题组二 走进教材
2.(必修1习题3.2 T1改编)已知函数y=f(x)的图象如图所示,则该函数的单调递增区间为( )
A.[-1,2]∪[4,5]
B.[-1,2]和[4,5]
C.[-3,-1]∪[2,4]
D.[-3,-1]和[2,4]
[答案] B
[解析] 由图象知,该函数的单调递增区间为[-1,2]和[4,5],故选B.
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第二章 函数
3.(必修1习题3.2T7改编)已知f(x)=-2x2+x,x∈[-1,3],则其单调递减区间为________;f(x)min=________.
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第二章 函数
4.(必修1习题3.2 T2改编)已知函数y=f(x)是定义在[-2,2]上的减函数,且f(a+1)<f(2a),则实数a的取值范围是________.
[答案] [-1,1)
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第二章 函数
题组三 走向考场
5.(2023·北京卷)下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的是( )
[答案] C
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第二章 函数
考点突破 · 互动探究
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函数的单调性
考向1 函数单调性的判断与证明——自主练透
1.(多选题)下列说法中,正确的是( )
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第二章 函数
[答案] ABC
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第二章 函数
[解析] 任取x1,x2∈[2,+∞)且x1<x2,
因为x2-x1>0,x1x2>0,
所以x1x2-m>0,即m<x1x2.
因为x2>x1≥2,所以x1x2>4,所以m≤4,
即实数m的取值范围为(-∞,4].
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第二章 函数
名师点拨:确定函数单调性的四种方法
1.定义法;2.导数法;3.图象法;4.性质法.
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第二章 函数
考向2 函数单调性的应用——多维探究
角度1 利用函数的单调性比较大小
A.b>c>a B.b>a>c
C.c>b>a D.c>a>b
[答案] A
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第二章 函数
角度2 利用单调性求最值
函数f(x)=3x+log2(x+2)在区间[-1,2]上的最大值为________.
[答案] 11
[解析] 由于y=3x在R上是增函数,y=log2(x+2)在[-1,2]上单调递增,所以f(x)在[-1,2]上单调递增,故f(x)在[-1,2]上的最大值为f(2)=32+log24=11.
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第二章 函数
角度3 利用单调性解不等式
[答案] D
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第二章 函数
角度4 利用单调性求参数的取值范围
A.(-∞,0] B.[-1,0]
C.[-1,1] D.[0,+∞)
[答案] B
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第二章 函数
[解析] 设u=6-ax+x2,
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第二章 函数
名师点拨:函数单调性应用问题的常见类型及解题策略
1.比较函数值的大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决.
2.利用函数单调性求最值是求函数最值的重要方法,特别是当函数图象不易作出时,单调性法几乎成为首选方法.
3.解不等式.在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f ”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域.
4.利用单调性求参数时,通常要把参数视为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较,利用区间端点间关系求参数.求解时注意函数定义域的限制,遇分段函数注意分点处左、右端点函数值的大小关系.
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第二章 函数
【变式训练】
1.(角度1)(2026·湘潭统考)已知函数y=f(x)在R上是增函数,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上是增函数,所以f(a)>f(-b),f(b)>f(-a),所以f(a)+f(b)>f(-b)+f(-a).
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第二章 函数
2.(角度2)(2026·江苏模拟)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=4x+3x+b(b为常数),则f(x)在[-3,-1]上的最大值为______.
[答案] -6
[解析] 根据f(0)=0求得b,结合函数的单调性、奇偶性求得正确答案.依题意,f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=1+b=0,b=-1,即当x≥0时,f(x)=4x+3x-1,f(x)单调递增,所以f(x)在区间[1,3]上的最小值为f(1)=4+3-1=6,所以f(x)在区间[-3,-1]上的最大值为-6.
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第二章 函数
A.[0,2] B.[0,1]
C.(-∞,2] D.(-∞,1]
[答案] C
[解析] 由题意可知当x≤0时,0<2x≤1,故f(x)=1-2x<1;当x>0时,令f(x)=log3(x+1)≤1,即0<x+1≤3,解得-1<x≤2,所以0<x≤2.综上,不等式f(x)≤1的解集为(-∞,2].故选C.
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第二章 函数
[答案] D
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第二章 函数
函数的最值——自主练透
[答案] (-∞,2]
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第二章 函数
2.已知函数f(x)=-2x2+1,g(x)=-x,x∈R,用M(x)表示f(x),g(x)中的较小者,记为M(x)=min{f(x),g(x)},则M(x)的最大值为______.
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第二章 函数
名师讲坛 · 素养提升
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抽象函数的单调性问题
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第二章 函数
[解析] (1)证明:令x=y=0,可得f(0)+f(0)=f(0+0)=f(0),从而f(0)=0.
令y=-x,可得f(x)+f(-x)=f(x-x)=f(0)=0,
即f(-x)=-f(x),故f(x)为奇函数.
(2)证明:对任意x1,x2∈R,不妨设x1>x2,则x1-x2>0,于是f(x1-x2)<0,
从而f(x1)-f(x2)=f[(x1-x2)+x2]-f(x2)=f(x1-x2)+f(x2)-f(x2)=f(x1-x2)<0,
所以f(x)在R上是减函数.
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第二章 函数
(3)由(2)知,所求函数在[-3,6]上的最大值为f(-3),最小值为f(6).
因为f(-3)=-f(3)=-[f(2)+f(1)]=-[2f(1)+f(1)]=-3f(1)=2,
f(6)=-f(-6)=-[f(-3)+f(-3)]=-4.
所以f(x)在[-3,6]上的最大值为2,最小值为-4.
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第二章 函数
所以不等式的解集为{x|0<x<4}.
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第二章 函数
提能训练 练案[7]
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一、单选题
1.(2025·北京海淀三模)下列函数中,在(-∞,0)上是单调递增函数的是( )
[答案] A
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第二章 函数
2.函数f(x)=|x|(x-1)的单调递减区间是( )
[答案] B
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C.4 D.5
[答案] C
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第二章 函数
A.(0,+∞) B.[0,+∞)
C.(0,1] D.[1,+∞)
[答案] D
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[答案] D
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第二章 函数
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
[答案] A
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第二章 函数
7.(2025·江苏南通高三阶段练习)已知函数f(x)=ln(x2-ax)在(1,2)内单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.a≥2 B.a≥1
C.a≤2 D.a≤1
[答案] D
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第二章 函数
A.f(a)>f(b)>f(c) B.f(b)>f(a)>f(c)
C.f(a)>f(c)>f(b) D.f(c)>f(a)>f(b)
[答案] A
[解析] f(x)=ex-e-x在(0,+∞)上单调递增,且此时f(x)>0.f(x)=-x2在(-∞,0]上单调递增,所以f(x)在R上单调递增.c=log20.9<0,又b=log32,所以0<b<1,a=50.01>1,即a>b>c,所以f(a)>f(b)>f(c),故选A.
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第二章 函数
二、多选题
9.已知f(x)是定义在[0,+∞)上的函数,根据下列条件,可以断定f(x)是增函数的是( )
A.对任意x≥0,都有f(x+1)>f(x)
B.对任意x1,x2∈[0,+∞),且x1≥x2,都有f(x1)≥f(x2)
C.对任意x1,x2∈[0,+∞),且x1-x2<0,都有f(x1)-f(x2)<0
[答案] CD
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第二章 函数
10.(2025·广东省名校联考改编)设函数f(x)在R上为增函数,则下列结论中不正确的是( )
D.y=2-f(x)在R上为减函数
[答案] ABC
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第二章 函数
A.在区间[-1,0]上单调递减
B.单调递增区间为[-3,-1]
C.最大值为2
D.没有最小值
[答案] ABC
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第二章 函数
三、填空题
12.已知函数f(x)=x2-2ax-3在区间[1,2]上不具有单调性,则实数a的取值范围为________.
[答案] (1,2)
[解析] 函数f(x)=x2-2ax-3的图象开口向上,对称轴为直线x=a,函数在(-∞,a]和[a,+∞)上都分别具有单调性,因此要使函数f(x)在区间[1,2]上不具有单调性,只需1<a<2.
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第二章 函数
[答案] (-∞,1]∪[4,+∞)
[解析] 由已知可得f(x)的图象,增区间为(-∞,2)和(4,+∞),因此,a+1≤2或a≥4.故a∈(-∞,1]∪[4,+∞).
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第二章 函数
[答案] 1
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四、解答题
(1)试判断f(x)在[1,2]上的单调性;
(2)求函数f(x)在[1,2]上的最值.
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第二章 函数
[解析] (1)解法一:任取x1,x2∈[1,2],且x1<x2,
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第二章 函数
∵x1,x2∈[1,2],
∴-2≤x2-3≤-1,-2≤x1-3≤-1,
∴1≤(x2-3)(x1-3)≤4,∴(x1-3)(x2-3)-9<0.
又x2-x1>0,(x2-3)(x1-3)>0,
即f(x2)<f(x1).
∴f(x)在[1,2]上为减函数.
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第二章 函数
[答案] AC
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2.函数f(x)=log0.5(x+1)+log0.5(3-x)的单调递增区间是( )
A.(3,+∞) B.(-1,1)
C.(1,3) D.(-∞,-1)
[答案] C
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第二章 函数
A.f(x)的最大值为3
B.f(0)=2
C.若f(x)=-1,则x=2
D.f(x)在定义域上是减函数
[答案] AB
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第二章 函数
[解析] 当x≤1时,f(x)=x+2是增函数,则此时f(x)≤f(1)=3,当x>1时,f(x)=-x2+3为减函数,则此时f(x)<-1+3=2,综上f(x)的最大值为3,故A正确;f(0)=0+2=2,故B正确;当x≤1时,由f(x)=-1时,得x+2=-1,此时x=-3≤1,成立,故C错误;当x≤1时,f(x)=x+2是增函数,故D错误.故选AB.
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第二章 函数
[答案] (-∞,0] (2,4]
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第二章 函数
C组拓展应用(选作)
(1)求f(1)的值;
(2)证明:函数f(x)为减函数;
(3)求不等式f(2x+1)>f(2-x)的解集.
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第二章 函数
[解析] (1)令x1=x2>0,
代入得f(1)=f(x1)-f(x1)=0,
故f(1)=0.
(2)证明:任取x1,x2∈(0,+∞),且x1>x2,
因此f(x1)<f(x2),
所以函数f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.
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(3)因为函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,
所以不等式f(2x+1)>f(2-x)等价于
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第二章 函数
谢谢观看
1.∀x1,x2∈I且x1≠x2,有>0(<0)或(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0 (<0)⇔f(x)在区间I上单调递增(减).
2.在公共定义域内,增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数.
3.函数y=f(x)(f(x)>0或f(x)<0)在公共定义域内与y=-f(x),y=的单调性相反.
(3)函数y=的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( )
(4)设f(x)=
[答案] -15
[解析] 依题意得
A.f(x)=-ln x B.f(x)=
C.f(x)=- D.f(x)=3|x-1|
[解析] 对于A,f(x)=-ln x在(0,+∞)上单调递减,不符合题意;对于B,f(x)=在(0,+∞)上单调递减,不符合题意;对于C,f(x)=-在(0,+∞)上单调递增,符合题意;对于D,f(x)=3|x-1|=在(0,+∞)上不单调.故选C.
6.(2026·北京海淀区期末)已知函数f(x)=存在最小值,则a的取值范围是________________.
[答案] ∪{0}
[解析] 当a>0时,f(x)=ax-1在(-∞,a)上单调递增,且当x→-∞时,f(x)→-∞,显然f(x)不存在最小值,故舍去;当a=0时,f(x)=则当x≥0时,f(x)=x2-x=2-≥-,所以f(x)
的最小值为-1,符合题意;当a<0时,当x≥a时,f(x)=x2-x=2-,所以f(x)在上单调递减,在上单调递增,f=-,当x<a时,f(x)=ax-1,则f(x)在(-∞,a)上单调递减,要使函数存在最小值,则解得a≤-,此时f(x)min=f=-.综上可得,a的取值范围是∪{0}.
A.函数y=e-x-在(-∞,0)上单调递减
B.若f(x),g(x)都是R上的增函数,则h(x)=f(x)+g(x)也是R上的增函数
C.函数y=2|x+1|的单调递减区间是(-∞,-1]
D.函数f(x)=2-x2+2x+3的单调递增区间为[1,+∞)
[解析] 在(-∞,0)上函数y=e-x与y=-都单调递减,所以y=e-x-在(-∞,0)上单调递减,故A正确;两增函数的和为增函数,故B正确;作出函数y=2|x+1|的图象,如图所示,由图象可知,函数y=2|x+1|的单调递减区间是(-∞,-1],故C正确;由判断复合函数的单调性的方法“同增异减”可得f(x)的单调递增区间为(-∞,1],故D错误.
2.已知函数y=x++2(m∈R).若函数在区间[2,+∞)上单调递增,利用函数单调性的定义,求实数m的取值范围.
设f(x)=x++2,
则f(x2)-f(x1)=-=(x2-x1)·>0,
(2023·全国甲卷文)已知函数f(x)=e-(x-1)2.记a=f,b=f,c =f,则( )
[解析] ∵f(x)=e-(x-1)2是由y=eu和u=-(x-1)2两个函数复合而成的,∴f(x)在(-∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,又知f(2-x)=e-(2-x-1)2=e-(1-x)2=e-(x-1)2=f(x),∴f(x)的图象关于直线x=1对称,∴f=f,又∵<2-<<1,∴f<f<f,即a<c<b.故选A.
(2026·湖北武汉适应考)已知函数f(x)=若f(a+1)-f(2a-1)≥0,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,2] B.[2,+∞)
C.[2,6] D.
[解析] 因为当x∈(0,2]时,f(x)=log2x单调递增,此时f(x)≤f(2)=1,当x∈(2,+∞)时,f(x)=2x-3单调递增,此时f(x)>1,所以f(x)=是定义在(0,+∞)上的增函数如图.所以若f(a+1)-f(2a-1)≥0,即f(a+1)≥f(2a-1),则a+1≥2a-1>0,得<a≤2,故选D.
1.(2024·全国新高考Ⅰ卷)已知函数f(x)=在R上单调递增,则a的取值范围是( )
[解析] 当x≥0时,f(x)=ex+ln(x+1)单调递增,当x<0时,f(x)=-x2-2ax-a,所以要使函数f(x)在R上单调递增,需满足解得-1≤a≤0.故所求a的取值范围为[-1,0].
∵y=logu为减函数,
∴函数u在[1,2]上是减函数.
∵u=6-ax+x2,对称轴为x=,
∴≥2,且u>0在[1,2]上恒成立.
∴解得4≤a<5,
∴实数a的取值范围是[4,5).
3.(角度3)(2026·辽宁名校联盟调研)已知函数f(x)=则不等式f(x)≤1的解集为( )
4. (角度4)(2025·河北部分学校联考)已知函数f(x)=是R上的增函数,且关于x的不等式f(a+x2)≥f(x)恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
[解析] 因为函数g(x)=a-2-x与h(x)=ln(x+1)均是增函数,所以函数y=f(x)是R上的增函数只需满足g(0)≤h(0),即a-1≤0,解得a≤1.由f(a+x2)≥f(x)得a+x2≥x,即a≥-2+恒成立,所以当x=时,函数y=-2+取得最大值,所以a≥,即a∈,所以实数a的取值范围是,故选D.
1.函数f(x)=的值域为________.
[解析] 解法一(图象法):作出函数f(x)=的图象(如图所示),f(x)max=f(0)=2.由函数图象可知,f(x)的值域为(-∞,2].
解法二(单调性法):当x≥1时,函数f(x)=单调递减,所以f(x)在x=1处取得最大值,最大值为f(1)=1;当x<1时,易知函数f(x)=-x2+2在x=0处取得最大值,最大值为f(0)=2.综上,函数f(x)的最大值为2,所以函数f(x)的值域为 (-∞,2].
[答案]
[解析] 令-2x2+1>-x,即2x2-x-1<0,解得-<x<1,所以M(x)=作出函数图象如图所示,由图象易得函数M(x)的最大值为.
注:可考虑函数f(x)=-x.
名师点拨:
对于抽象函数单调性的判断仍然要紧扣单调性的定义,结合题目所给性质和相应的条件,对任意x1,x2在所给区间内比较f(x1)-f(x2)与0的大小,或与1的大小.有时根据需要,需作适当的变形,如x1=x2+x1-x2或x1=x2·等.深挖已知条件,是求解此类题的关键.在客观题的求解中,解这类题目也可考虑用特殊化方法.
【变式训练】
f(x)的定义域为(0,+∞),且对一切x>0,y>0都有f=f(x)-f(y),当x>1时,有f(x)>0.
(1)求f(1)的值;
(2)判断f(x)的单调性并证明;
(3)若f(6)=1,解不等式f(x+5)-f<2.
[解析] (1)f(1)=f=f(x)-f(x)=0.
(2)f(x)在(0,+∞)上是增函数.
证明:设0<x1<x2,则由f=f(x)-f(y),得f(x2)-f(x1)=f,因为>1,所以f>0.所以f(x2)-f(x1)>0,即f(x)在(0,+∞)上是增函数.
(3)因为f(6)=f=f(36)-f(6),又f(6)=1,所以f(36)=2,原不等式化为:f(x2+5x)<f(36),又因为f(x)在(0,+∞)上是增函数,
所以解得0<x<4.
A.f(x)= B.f(x)=ex+e-x
C.f(x)=x D.f(x)=sin|x|
[解析] 因为x<0,f(x)==-在(-∞,0)上单调递增,故A正确;f(x)=ex+e-x,当x<0时,f′(x)=ex-e-x=<0,所以f(x)=ex+e-x在(-∞,0)上单调递减,故B错误;f(x)=x=的定义域为R,f(-x)===f(x),所以f(x)为偶函数,因为>0,所以由幂函数的性质知f(x)=x在(0,+∞)上单调递增,由偶函数的性质可得f(x)=x在(-∞,0)上单调递减,故C错误;当x<0时,f(x)=sin(-x)=-sin x,由y=sin x的单调性知,y=sin x在(-∞,0)不具备严格的单调性,所以f(x)=sin|x|在(-∞,0)上不具备严格的单调性,故D错误.故选A.
A.(-∞,0) B.
C. D.(1,+∞)
[解析] f(x)=由函数f(x)的图象得减区间为.故选B.
3.已知函数f(x)=,则f(x)在区间[2,6]上的最大值为( )
A. B.3
[解析] f(x)==2+,可知f(x)在[2,6]上单调递减,因此当x=2时取得最大值4,故选C.
4.(2026·江苏南通模拟)已知函数f(x)=在区间(-1,+∞)上单调递增,则a的取值范围是( )
[解析] 当x<0时,f(x)=x2+2x=(x+1)2-1,其在(-1,0)上单调递增,若f(x)在(-1,+∞)上单调递增,∴∴a≥1.故选D.
5.(2026·四川绵阳模拟)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间 (-∞,0)上单调递减,若实数a满足f(2|a-1|)>f(-),则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.∪
[解析] 因为f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递减,所以f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,因为2|a-1|>0,f(-)=f(),所以2|a-1|>=2,所以|a-1|>,即a-1<-或a-1>,解得a<或a>,所以a的取值范围是∪.故选D.
6.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( )
[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.
[解析] 设t=x2-ax,因为y=ln t为(0,+∞)上的增函数,而f(x)=ln(x2-ax)在(1,2)内单调递增,故t=x2-ax为(1,2)内的增函数,且t>0在(1,2)内恒成立,故故a≤1,故选D.
8.已知函数f(x)=若a=50.01,b=log32,c=log20.9,则有( )
D.对任意x1,x2∈[0,+∞),且x1≠x2,都有>0
[解析] 根据题意,依次分析选项:对于选项A,对任意x≥0,都有f(x+1)>f(x),不满足函数单调性的定义,不符合题意;对于选项B,当f(x)为常数函数时,对任意x1,x2∈[0,+∞),都有f(x1)≥f(x2),不是增函数,不符合题意;对于选项C,对任意x1,x2∈[0,+∞),且x1-x2 <0,都有f(x1)-f(x2)<0,符合题意;对于选项D,对任意x1,x2∈[0,+∞),设x1>x2,若>0,必有f(x1)-f(x2)>0,则函数在[0,+∞)上为增函数,符合题意.
A.y=在R上为减函数
B.y=|f(x)|在R上为增函数
C.y=logf(x)在R上为减函数
[解析] 对于A、B若f(x)=x,则A、B都错;对于C,当f(x)<0时无意义;对于D,y=2-f(x)=f(x),y=t,t=f(x),复合函数y=f(x)是减函数,故选ABC.
11.关于函数y=,下列说法正确的是( )
[解析] 由4-(x+1)2≥0得-3≤x≤1,即函数y=的定义域为[-3,1].令t=4-(x+1)2,则t=4-(x+1)2的图象是开口向下、对称轴为x=-1的抛物线,所以函数t=4-(x+1)2在[-3,-1]上单调递增,在[-1,1]上单调递减.又y=单调递增,所以y=在[-3,-1]上单调递增,在[-1,1]上单调递减,故A,B正确;ymax==2,当x=-3时,y==0,当x=1时,y==0,则ymin=0,故C正确,D错误.故选ABC.
13.设函数f(x)=若函数f(x)在区间(a,a+1)上单调递增,则实数a的取值范围是________.
14.(2026·滁州模拟)函数f(x)=+的最小值为_____.
[解析] 由得x≥4,即f(x)的定义域为[4,+∞),因为y=与y=在[4,+∞)上都单调递增,所以f(x)在[4,+∞)上单调递增,当x=4时,f(x)取得最小值1.
15.已知函数f(x)=.
则f(x2)-f(x1)=-
=
=
=,
∴<0,
解法二:∵f(x)=,
∴f′(x)==,
∵1≤x≤2,∴f′(x)<0,∴f(x)在[1,2]上为减函数.
(2)由(1)知f(x)在[1,2]上为减函数,
∴f(x)min=f(2)==-4,
f(x)max=f(1)==-.
B组能力提升
1.(多选题)函数f(x)中,满足“对任意x1,x2∈(0,+∞),都有 >0”的可以是( )
A.f(x)= B.f(x)=(1-x)2
C.f(x)=e1-x D.f(x)=ln(x+1)
[解析] 由题意知f(x)在(0,+∞)上是减函数,A中,f(x)=满足要求;B中,f(x)=(1-x)2在(0,1]上是减函数,在(1,+∞)上是增函数;C中,f(x)=e1-x是减函数;D中,f(x)=ln(x+1)是增函数.故选AC.
[解析] 由已知易得即-1<x<3,f(x)=log0.5(x+1)+log0.5(3-x)=log0.5(-x2+2x+3),其定义域为(-1,3),令t=-x2+2x+3,则函数t在区间(1,3)上单调递减,又0<0.5<1,∴f(x)在(1,3)上单调递增,故选C.
3.(多选题)(2026·贵州黔东南高一期末)已知函数f(x)=关于函数f(x)的结论正确的是( )
4.已知函数f(x)=若对任意x1,x2∈R,且x1≠x2都有<0,则实数a的取值范围为________;若f(x)在[-1,t)上的值域为[0,4],则实数t的取值范围为________.
[解析] 若对任意x1,x2∈R,且x1≠x2都有<0,则f(x)在R上是减函数,则≤0,即a≤0,所以实数a的取值范围为(-∞,0];当a>0时,若f(x)在[-1,t)上的值域为[0,4],则f=-=4,解得a=4或a=-4(舍去),又f(-1)=2,f(0)=f(4)=0,所以2<t≤4;当a≤0时,f(x)在[-1,t)上单调递减,则f(x)在[-1,t)上的最大值为f(-1)=2,不符合题意,所以实数t的取值范围为(2,4].
5.已知函数f(x)=,a∈R.
(1)当a=1时,证明:f(x)为奇函数;
(2)当a<0时,函数f(x)在[m,n](m<n)上的值域为,求a的取值范围;
(3)当a<0时,证明:f(x)为中心对称函数.
[解析] (1)证明:当a=1时,f(x)=,
由3x-1≠0,得函数y=f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
又f(-x)===-f(x),
所以函数f(x)为定义域上的奇函数.
(2)当a<0时,f(x)==1+,
所以y=f(x)是单调增函数,
f(x)在[m,n](m<n)上的值域为,
所以f(m)==-,f(n)==-,
则m、n是=-的两个解,得a=,
设t=1-3x,则a===t+-3,t<1.
y=t+-3在(0,1)和(-,0)上单调递减,(-∞,-)上单调递增,其中,y=t+-3在(0,1)上值域为(0,+∞),
在(-∞,0)上值域为(-∞,-2-3)且t=-取该区间最大值,
综上,a<-3-2,即a的取值范围为(-∞,-3-2).
(3)当a<0时,f(x)==1+,
f[log3(-a)-x]+f[log3(-a)+x]
=1++1+
=2++
=2++
=2--=0,
所以f(x)关于(log3(-a),0)中心对称.
已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足:①f=f(x1)-f(x2);②当x>1时,f(x)<0.
则>1,由于当x>1时,f(x)<0,
所以f<0,即f(x1)-f(x2)<0,
解得-<x<,
故原不等式的解集为.
$