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第3节
函数单调性的应用
(时间:60分钟,满分:89分)
[备注:单选、填空题5分,多选题6分]
A级基础达标
1.函数f(=-+在-2,一的最大值是()
3
A.2
B.一3
C.-2
D.2
2.(2025·湖北武汉一模)已知函数f(x)=x|x|,则关于x的不等式f(2x)>f(1一x)的解集为
()
A.(3,+0)
B.(-∞,
1
C.(3,1)
D.(-1,3)
一
3.已知函数f()的图象关于y轴对称,且时()在[0,十四)上单调递增,设ae,b号,
则a,b,c的大小关系是()
A.a<b<c
B.b<c<a
C.c<a<b
D.b<a<c
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4.函数f(x)=|x+3|一|x一2|的值域是()
A.(-5,5)
B.[-5,5)
C.(-5,5]
D.[-5,5]
一一
5.已知函数y=x2-一2x+3在区间[0,]上有最大值3,最小值2,则实数m的取值范围是()
A.[1,+∞)
B.[0,2]
C.(-∞,2]
D.[1,2]
一一
6.〔多选]下列函数中,值域正确的是()
A.当x∈[0,3)时,函数y=x2-4x+6的值域为[2,6]
2x+1
B.函数)=X3的值域为R
C.函数y=2x-Vx-1的值域为
,+o0
1
D.函数y=Vx+1+x-1的值域为[V2,+∞)
7.已知函数f(x)=lnx+2,若f(x2-4)<2,则实数x的取值范围是
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x-1
8.已知x>1,则f(x)=
2+2的最大值是
一
9.已知函数f(x)的定义域为R,对任意的x1,且≠x2,都有[f(x)一f(x)](一x)>0成
立,若f(x2+1)>f(一t一1)对任意x∈R恒成立,则实数t的取值范围是
一-
2
10.(13分)(2026山东滨州模拟)已知函数f(x)=a一2*+1
(1)求f(0):
(2)探究f(x)的单调性,并证明你的结论:
(3)若f(x)的图象关于原点对称,求满足f(x)<f(2)的x的取值范围.
B级综合应用
11.若函数y=f(x)的值域是[一1,3],则函数g(x)=3-2f(x十1)的值域为()
A.[-1,3]
B.[-1,5]
C.[-3,5]
D.[-3,3]
—一
12.〔创新设问]己知函数f(x)=x十x,x1,x,x3∈R,x1十<0,十<0,x3十<0,那么f
(x1)+f(x)+f(x)的值()
A.一定大于0
B.一定小于0
C.等于0
D.正负都有可能
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13.已知函数f(x)是定义在R上的增函数,A(0,一2),B(3,2)是其图象上的两点,则不等
式If(x+1)|<2的解集是
14.(15分)已知f(x)是定义在(0,+∞)上的函数,x>0,y>0,f(xy)=f(x)+f(y),
且当x>1时,f(x)<0.
(1)求证:f(x)是(0,十∞)上的减函数:
(2)若f(2)=-3,求不等式f(x-7)-f()>-9的解集.
答案
第3节函数单调性的应用
1.A2.A3.B
|-5,x<-3,
4.D由f(x)=|x十3|一|x-2|=2x+1,一3≤x≤2,函数图象如图所示,
5,x>2
54321
54-3-20i2345元
由图可得,函数f(x)=|x+3|一|x-2|的值域为[-5,5].
5.D令y=f(x)=x2-2x+3=(x-1)2+2.易知当x=1时,f(x)取得最小值f(1)=2.因为f(0)=
3,且函数f(x)在[0,m]上有最大值3,最小值2,由二次函数图象的对称性,知f(2)=f(0)=3,所以
1≤m≤2,即实数m的取值范围是[1,2].
6.ACD对于A,y=x2-4x十6=(x一2)2+2,由x∈[0,3),再结合函数的图象(如图1所示),可得函
数的值域为[2,6],A正确;
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=x2-4x+6
/=2(2+10)-
01234x
01234i
图1
图2
2x+12(x-3)+7
7
对于B,y=
X-3
X一3
+x-3:显然x-3≠0,y≠2.故函数的值域为(-∞,2)U
=2十
⊙,B错误:对于C设1=x-L,则x=f+1,且≥0,y=2(+1)-1=2t-
,由t≥0,再结合函数的图象(如图2所示),可得函数的值域为
5,十0,C正确;对于D,函数的定
义域为[1,+∞),y=x+1与y=x-1在[1,+∞)上均单调递增,y=Vx+1+Vx-1在[1,+
∞)上为增函数,∴当x=1时,m=2,即函数的值域为[V2,十),D正确.故选A、C、D.
7.(-V5,-2)U(2,V5)
3-1
1
t
t
.3
8.4
解析:令-1=,则x=什1,心0,则g0=《t+1)+2一+2+3t+3+2+i
十
1
23,当且板当那质家野,1223+23,可的大道为的
41
9.(-1,2)解析:对任意的,且≠,都有[f()一f()](一)>0成立,不妨设<,
则f()<f(),故函数f(x)在R上为增函数.由f(x2+1)>f(P-t一1)对任意x∈R恒成立,得x2+
1>f-t-1对任意x∈R恒成立,所以P-t-1<(x2+1)mm(x∈R),即f-t-1<1,tP-t-2<0,解得-
1<t<2.所以实数t的取值范围是(一1,2).
2
10.解:(1)f(0)=a20+1=a-1.
(2)f(x)在R上为增函数.证明如下:
f(x)的定义域为R,.任取,∈R,且x<x,
2
22.(24-2)
则f(m)-f()=a-2*4+1-a+29+1=(1+2*(1+2*)
y=2在R上为增函数且<2,
∴.0<21<2,∴21-22<0,21+1>0,2+1>0,
f(x)-f(x)<0,即f(x)≤f(),
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f(x)在R上为增函数,
(3)f(x)的图象关于原点对称,∴f(一x)=一f(x),
2
2
即a2+1=-a+2+i,解得a=1,
f(ax)<f(2),即为f(x)≤f(2).
又f(x)在R上为增函数,x<2.
x的取值范围是(一∞,2).
11.C因为函数y=∫(x)的值域是[-1,3],所以函数y=f(x+1)的值域为[-1,3],则y=-2f(x十
1)的值域为[-6,2],所以函数g(x)=3-2f(x+1)的值域为[-3,5].故选C.
12.B因为f(x)=x十x是增函数,且十<0,所以f(x)<f(-为).又易验证f(一x)=-f(x),
所以f()<一f(),即f(x)+f()<0.同理f()十f(x)<0,f()+f()<0.所以f(x)
+f()+f(g)=f()+f()+f()+f()+f()+f(x)]<0.
13.(-1,2)解析:不等式If(x+1)|<2即为-2<f(x+1)<2,因为A(0,-2),B(3,2)是
函数f(x)图象上的两点,所以-2<f(x十1)<2等价于f(0)<f(x+1)<f(3).又因为f(x)是定义
在R上的增函数,所以0<x+1<3,解得一1<x<2.
14.解:(1)证明:任取,∈(0,+∞),且x>2,
)于0寸之)了0》f0)京1)爱
为克1,所以财克<0,f)f<0
因为x
所以f()<f(),则f(x)是(0,十∞)上的减函数.
(2)令x=y=2,得f(4)=∫(2)+f(2)=-6.
令x=2,y=4,得f(8)=f(2)+f(4)=-9.
因为f(y)=f(x)+f(y),
所以f)j)f0),所以f(x-7)f安f(x-7),
则不等式f(x-7)∫()>-9等价于不等式f(2-7x)>f(8).
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X-7>0,
由(1)可知f(x)是(0,+∞)上的减函数,则
1>0,
X
解得1心8,不学式f-)寸日
x2-7x<8,
)>一9的解集为(7,8).
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