内容正文:
3.2.1 单调性与最大(小)值
第一部分:知识清单
知识点一:函数的单调性
1、增函数与减函数
增函数
减函数
定义
一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2
当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数
当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数
图象描述
自左向右看图象是上升的
自左向右看图象是下降的
2、函数的单调性与单调区间
如果函数在区间上单调递增或单调递减,那么就说函数在这一区间具有(严格的)单调性,区间叫做的单调区间.
3、单调性定义的等价形式
(1)函数在区间上是增函数:
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,.
(2)函数在区间上是减函数:
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,.
4、常见函数的单调性
函数
单调性
一次函数()
当时,在上单调递增
当时,在上单调递减
反比例函数()
当时,在和上单调递减
当时,在和上单调递增
二次函数()
对称轴为
当时,在上单调递减;
在上单调递增
当时,在上单调递增;
在上单调递减
知识点二:函数单调性的判断与证明
1、定义法:一般用于证明,设函数,证明的单调区间为
(1)取值.设是定义域内一个区间上的任意两个量,且;
(2)变形.作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;
(3)定号.判断差的正负或商与1的大小关系;
(4)得出结论.
2、图象法
一般通过已知条件作出函数的图象(或者草图),利用图象判断函数的单调性.
3、性质法
(1)函数在给定区间上的单调性与在给定区间上的单调性相反;
(2)函数在给定区间上的单调性与的单调性相同;
(3)和的公共定义区间,有如下结论;
增
增
增
不确定
增
减
不确定
增
减
减
减
不确定
减
增
不确定
减
知识点三:函数的最大(小)值
1、最大值:对于函数,其定义域为,如果存在实数满足:
①,都有
②,使得
那么称是函数的最大值;
2、最小值:对于函数,其定义域为,如果存在实数满足:
①,都有
②,使得
那么称是函数的最小值;
知识点四:复合函数的单调性(同增异减)
一般地,对于复合函数,单调性如下表示,简记为“定义域优先,同增异减”,即内层函数与外层函数单调性相同时,复合函数为增函数;内层函数与外层函数单调性不同时,复合函数为减函数:
:令:和
增
增
增
增
减
减
减
增
减
减
减
增
第二部分:典型例题汇总
典例一 利用定义法判断或证明函数的单调性
典例二 求函数的单调区间
典例三 根据图像判断函数单调性
典例四 复合函数的单调性
典例五 利用函数的单调性比较大小
典例六 利用函数的单调性解不等式
典例七 利用函数的单调性求参数的取值范围
典例八 利用函数单调性求最值或值域
典例九 根据函数的最值求参数
典例十 函数不等式恒成立问题
典例十一 函数不等式能成立(有解)问题
典例十二 解分段函数不等式
典例十三 分段函数的值域或最值
典例十四 根据分段函数的值域(最值)求参数
第三部分:典型例题
典例一 利用定义法判断或证明函数的单调性
1.(25-26高一上·上海·阶段检测)函数在区间上为______(填“严格增函数”或“严格减函数”)
【答案】严格增函数
【分析】利用定义法证明单调性即可.
【详解】任取,则,
因为,所以,所以,
故在区间上为严格增函数.
故答案为:严格增函数
2.(25-26高一上·陕西汉中·阶段检测)已知函数.
(1)解不等式;
(2)判断该函数在区间上的单调性,并用定义证明你的结论.
【答案】(1)
(2)函数在上是增函数.证明如下:
任取,,且,
,
,,
所以,即,
所以函数在上是增函数.
【分析】(1)移项,通分再转化为一元二次不等式求解;
(2)利用增函数的定义证明.
【详解】(1)不等式化为,即,
可化为,所以或,
不等式解集为.
(2)略
3.(2026高三上·广东·学业考试)已知函数
(1)求函数的定义域;
(2)判断并证明函数的单调性.
【答案】(1);
(2)单调递增,证明见解析
【分析】(1)根据二次根式的被开方数大于等于0,列式求解;
(2)利用函数单调性的定义判断证明.
【详解】(1)由,所以,解得,
所以函数定义域为.
(2)在上单调递增,证明如下:
的定义域为,
∴任取,
则
,
,,又有,
所以,即,
是上的单调递增.
4.(25-26高一上·重庆·期中)已知函数,且.
(1)求解析式;
(2)证明:函数在区间单调递增.
【答案】(1)
(2)
任取,且,
.
所以,所以,
所以函数在单调递增.
【分析】(1)用待定系数法求解即可;
(2)按单调性定义法去证明即可.
【详解】(1),
且,解得.
所以函数的解析式为.
(2)略
典例二 求函数的单调区间
5.(25-26高一上·全国·专题训练)画出函数的图象,根据图象写出函数的单调减区间_______.
【答案】
【分析】作出函数的图象,结合图形即可求解.
【详解】,
作出函数的图象,如图所示,
由图象可知函数的单调递减区间是.
故答案为:.
6.(2026高三·全国·专题练习)函数的单调递增区间为______.
【答案】,
【分析】利用分段函数思想,来作出图象,即可得单调增区间.
【详解】,
画出函数图象,如图所示,
根据图象知,函数的单调递增区间为和.
故答案为:,.
7.(25-26高一上·浙江·期中)函数的单调递增区间是_________.
【答案】和
【分析】作出的图象,根据图象直接判断出单调递增区间.
【详解】作出的图象如下图所示,
由图象可知,的单调递增区间是和,
故答案为:和.
8.(25-26高一上·广东茂名·期中)函数的单调递减区间为______.
【答案】、
【分析】作出函数的图象,可得出该函数的单调递减区间.
【详解】因为,
由此画出函数的图象如图所示,
由图可知,函数的单调递减区间为、.
故答案为:、.
典例三 根据图像判断函数单调性
9.(25-26高一上·广东潮州·阶段检测)已知函数的定义域为,其图象如图所示,则下列说法中错误的是( )
A.的单调递减区间为
B.的最大值为
C.的最小值为
D.的单调递增区间为
【答案】D
【分析】利用函数的图象逐项判断即可.
【详解】对于A,由图象可知:的单调递减区间为,A正确;
对于B,当时,,B正确;
对于C,当时,,C正确;
对于D,由图象可知:的单调递增区间为和,但并非严格单调递增,不能用“”连接,D错误.
故选:D.
10.(25-26高一上·全国·专题训练)函数的图象如图所示,则该函数的定义域和单调递增区间分别是( )
A.定义域为;单调递增区间为
B.定义域为;单调递增区间为,
C.定义域为;单调递增区间为
D.定义域为;单调递增区间为
【答案】D
【分析】根据函数定义域和单调区间的定义,即可由图象判断.
【详解】由图象可知定义域为,函数的单调递增区间有2个,即,.
故选:D.
11.(25-26高一上·陕西延安·期中)(多选)如图是函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.在上单调递减
B.在上单调递增
C.在上有最大值3,有最小值
D.在区间上的最大值为3,最小值为
【答案】BC
【分析】根据函数图象总结函数性质,逐项判断即可.
【详解】对A:由图可知,函数在和上单调递减,单调区间不能用并集符号连接,故A错误;
对B:由图可知,在上单调递增,故B正确;
对C:由图可知,在上有最大值3,有最小值,故C正确;
对D:由图可知在区间上无最大值,最小值为,故D错误.
故选:BC
12.(25-26高一上·上海·课堂例题)下图是定义在闭区间上的函数的图像,根据图像写出的单调区间,以及在每个单调区间上,是增函数还是减函数.
【答案】单调区间分别为,,,且在区间,上是减函数,在区间,上是增函数
【分析】观察图像得到单调区间即可,判断函数增减性即可.
【详解】由题中图像可以看出的单调区间分别为,,,,
且在区间,上是减函数,在区间,上是增函数.
典例四 复合函数的单调性
13.(25-26高一上·广东深圳·期中)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先考虑;其次将函数拆成外层函数和内层函数,根据求复合函数单调性的法则:同增异减,判断出单调增区间;最后即可求得的单调增区间.
【详解】由可得或,
∵在单调递增,而是增函数,
由复合函数的同增异减的法则可得,
函数的单调递增区间是.
故选:D.
14.(25-26高一上·青海西宁·期中)函数的单调递减区间为__________.
【答案】
【分析】先确定函数的定义域,再分析内层函数的单调性,最后根据复合函数的单调性即可.
【详解】要使函数有意义,则,解得,
令,则在单调递增,在单调递减,
且在单调递减,
在单调递减,在单调递增.
故答案为:.
15.(25-26高一上·浙江宁波·期中)函数的单调递增区间是( )
A. B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】首先求出函数的定义域,再根据复合函数的单调性判断即可.
【详解】令,解得且,
所以函数的定义域为,
又在上单调递减,在上单调递增,
由反比例函数性质得在,上单调递减,
所以的单调递增区间为,.
故选:B
16.(25-26高三上·河北雄安·期中)已知函数在上单调递减,则的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用复合函数的单调性求解判断.
【详解】令,易知在上单调递增,所以在上单调递减,
对于,令,解得,
令,当时,随的增大而减小;
当时,随的增大而增大,
因为在上单调递减,所以的单调递增区间对应的单调递减区间,
所以的单调递增区间是.
故选:A.
典例五 利用函数的单调性比较大小
17.(2026高一上·全国·专题练习)已知在上是减函数,,且,则有( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的单调性比较函数值的大小关系。
【详解】由题意知,得到.
在上是减函数,
,
,故选D.
18.(25-26高一上·全国·专题训练)已知函数的定义域为,且函数在上单调递减,则与的大小关系为_____.
【答案】
【详解】因为,函数在区间上单调递减,所以.
19.(2026高三·全国·专题练习)已知定义域为的函数,,,,都有,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】分析可知是上的减函数,结合单调性比较函数值的大小.
【详解】因为,,,则,
且,可得,即,
可知是上的减函数,且,所以.
故选:B.
20.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数,,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由定义法得到函数在上单调递增,然后求自变量的范围,从而得到正确结论.
【详解】任取,则
∵,∴,则在上单调递增.
又,所以.
故选:D.
典例六 利用函数的单调性解不等式
21.(2026·陕西榆林·模拟预测)定义在上的函数满足,,都有成立,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题确定函数的单调性,通过和两类情况讨论求解即可.
【详解】由题知函数在上单调递增,
当时,不等式可化为,即,解得;
当时,不等式可化为 ,即,此时无解.
综上,不等式 的解集为.
22.(2026高三·全国·专题练习)已知函数为R上的减函数,若,则______;若,则实数x的取值范围是______.
【答案】
【详解】因为函数是上的减函数,且, 根据减函数的性质:自变量越大,函数值越小,可得,故①处填.
由,且是上的减函数, 可得自变量满足,同时分式有意义需.
解不等式,即,等价于且, 解得或,故②处填.
23.(25-26高一上·四川宜宾·期中)已知函数.
(1)用定义证明函数在定义域上为增函数;
(2)求解不等式.
【答案】(1)
设任意;
因为,所以,
所以,即,
所以在上是增函数;
(2)
【分析】(1)根据增函数的定义,作差证明即可;
(2)根据第一问结论,列出不等式组证明即可.
【详解】(1)略
(2)是上的增函数且.
解得
所以不等式的解集为
24.(25-26高一下·广东江门·阶段检测)已知函数的定义域为,且,当时,.
(1)求,判断的正负,并给出证明;
(2)判断在上的单调性,并给出证明;
(3)若关于x的不等式有解,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
令,则,
因为当时,,所以;
令,则,
若,则,,则,
故对于,为正;
(2)
在上单调递增,证明如下:
任取,且,则,则,
则,
因为,所以,即,
故在上单调递增;
(3)
【分析】(1)令,求出,再令,结合时的正负性判断;
(2)利用定义判断单调性;
(3)利用单调性结合一元二次函数的性质判断.
【详解】(1)令,则,
因为当时,,所以;
令,则,
若,则,,则,
故对于,为正;
(2)在上单调递增,证明如下:
任取,且,则,则,
则,
因为,所以,即,
故在上单调递增;
(3)因为关于x的不等式有解,且在上单调递增,
所以有解,即在上有解,
故,得或,
故实数a的取值范围为.
典例七 利用函数的单调性求参数的取值范围
25.(25-26高一上·贵州安顺·阶段检测)已知函数在上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据分段函数的单调性列不等式组求解即可.
【详解】当时,函数单调递增可得,解得,
当时,函数单调递增可得,解得,
同时需满足,解得.
综上,.
故选:D
26.(25-26高三上·江西·阶段检测)已知函数满足在区间内任意实数,都有,则的取值范围为___________.
【答案】
【分析】利用单调性定义及复合函数单调性法则可得答案.
【详解】因为在区间内任意实数,都有,
设,则,
所以函数 在 上单调递减,
令,
根据复合函数的单调性即外层函数单调递增,
则需满足:(1) 在 上恒成立;
(2) 在 上单调递减.
二次函数 开口向下,对称轴为 ,
为使 在 上单调递减,只需;
同时, 在 上恒成立,
由于 时 在 上递减,最小值在 处取得,
故需 ,解得 ,
综上, 的取值范围为 .
故答案为:
27.(2026高一·湖南·专题练习)已知函数,若对于,且,都有,则实数a的取值范围为_______.
【答案】
【分析】由函数单调性的定义推出在上单调递增,再由分段函数单调性建立关于的不等式,求解即可.
【详解】不妨设,由,可得:,即,
则函数在上单调递增,
则,解得,即,
故实数a的取值范围为.
故答案为:
28.(25-26高一上·福建三明·阶段检测)已知函数满足对定义域内任意实数,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据分段函数的单调性建立不等式组解出即可.
【详解】因为函数对定义域内任意实数,都有,
所以函数在定义域上单调递增,
当时,函数为开口向下,
对称轴为的抛物线,
此时若函数要在上单调递增,则,
当时,函数,
若函数要在单调递增,则,
根据分段函数的单调性可得:
,
解得:,
故选:B.
29.(25-26高一上·江苏常州·期中)“”是“函数在区间上单调递减”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】由二次函数的单调性,以及充分条件和必要条件的概念可得结果.
【详解】函数是二次函数,开口向上,对称轴为,
二次函数开口向上时,在对称轴左侧单调递减,
因此需要满足,即;
当时,满足,函数一定在上单调递减,所以“”是充分条件;
函数在上单调递减时,只需要,不一定非要,所以“”不是必要条件.
所以“”是“函数在区间上单调递减”的充分不必要条件.
故选:A.
30.(25-26高一上·湖北襄阳·期中)已知函数在区间上单调,则实数一定不可能为( )
A. B. C.3 D.2
【答案】D
【分析】当时,,当时,,结合二次函数的图象与性质,分别求出的单调区间,建立关于的不等式(组),解之,结合选项即可求解.
【详解】当时,,
是一条开口向上的抛物线,对称轴为,
所以在上单调递增;
当时,,
是一条开口向下的抛物线,对称轴为,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以的增区间为和,减区间为.
若在上单调递减,则,无解;
若在上单调递增,则或,
解得或.
故选:D
典例八 利用函数单调性求最值或值域
31.(26-27高三上·上海·开学考试)函数的值域为__________.
【答案】
【分析】将原函数转化为两个绝对值之和的形式,再通过绝对值的几何意义或分段讨论的方法求解函数的值域.
【详解】∵ ,
∴ 原函数可化为.
方法一:从几何意义分析,表示数轴上点到点的距离,表示数轴上点到点的距离,
故表示数轴上点到点与点的距离之和.
当点位于点和点之间(含端点)时,距离之和取得最小值,最小值为;
当点位于点左侧或点右侧时,距离之和随向两侧延伸逐渐增大,无最大值.
方法二:通过零点分段法验证:
当时,,此时函数单调递减,;
当时,;
当时,,此时函数单调递增,.
综上,函数的值域为.
32.(2026高一·全国·专题练习)已知函数,
(1)用定义法判断在区间上的单调性;
(2)求出该函数在区间上的最大值和最小值.
【答案】(1)证明:,且,
则 ,
因,则,
则,即,
则在区间上单调递增.
(2)最小值为,最大值为.
【分析】(1)利用定义法,设,再化简求得即可判断;
(2)由的单调性即可判断最值.
【详解】(1)略
(2)由(1)可知在区间上单调递增,
则的最小值为,最大值为.
33.(25-26高三·全国·一轮复习)定义为中的最小值,设,则的最大值是( )
A.1 B.2 C.3 D.5
【答案】B
【分析】作出函数的图象,根据图象即可求解.
【详解】画出,,的图像,观察图像可知,
当时,,
当时,,
当时,,
所以的最大值在时取得为,故B正确.
34.(25-26高一上·重庆·期末)定义:表示不超过的最大整数,如,则函数的值域为________.
【答案】
【分析】分别求出当、时的函数值域即可.
【详解】当时,,
因为在上单调递增,所以,
此时函数范围为;
当时,;
因为在上单调递增,所以,
此时函数范围为,
综上,当时,的值域为.
故答案为:
典例九 根据函数的最值求参数
35.(2026高二下·全国·竞赛)已知函数 若在上存在最小值,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】先按、、分类讨论. 时无最小值;时有最小值;时需满足一定的条件,再分与 讨论,综合得的取值范围.
【详解】若,则由可知无最小值;
若,则有最小值.
以下假设,此时在区间上单调递减,
于是在上有最小值当且仅当.
下面对的取值分类讨论:
当时,因为,
所以.
当时,因为,
所以,整理得 ,
该二次判别式,不等式左端恒大于0,无解,不符合要求.
综合以上讨论可知:当时的取值范围是.
综上所述,实数的取值范围是.
36.(25-26高二下·广东汕尾·期末)函数在上的最大值与最小值之和为,则实数_________.
【答案】
【分析】分,,,四种情况讨论,结合条件,利用的单调性,即可求解.
【详解】若,易知在区间上单调递增,
由题知,解得,不合题意,
若,即时,在区间上单调递增,
由题知,解得,不合题意,
若,即时,在区间上单调递减,在区间上单调递增,
又,,,
当,即时,
由题有,解得,又,则,所以满足题意,
当,即时,由题有,解得,
又,则,不合题意,
若,即时,在区间上单调递减,
由题知,解得,不合题意,
综上所述,实数.
37.(25-26高一上·安徽亳州·阶段检测)若函数在上的最大值为,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【分析】分、和三种情况讨论,研究其单调性,根据最大值建立方程求解即可.
【详解】因为,所以当时,在上单调递减,
则,解得,与矛盾,不符合题意;
当时,根据对勾函数单调性可知,
函数在上单调递减,在上单调递增,
故当时,函数在上单调递增,则在上单调递减,
所以,解得,符合题意;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增,
函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,解得,与矛盾,不符合题意;
综上所述,.
故选:D
38.(25-26高一上·北京·期中)已知函数.
(1)若方程有两个实根,,且满足,求实数的值;
(2)若函数在上的最大值为1,求实数的值.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)根据题意,结合韦达定理代入计算,即可得到结果;
(2)根据题意,由条件可得函数的对称轴,然后分,以及讨论,结合二次函数的单调性代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)方程有两个实根,,
由韦达定理可得,
又,
即,
化简可得,解得或,
当时,原方程为,有两实根,满足题意;
当时,原方程为,即,
其中,即方程无实根,故舍去;
所以.
(2)因为,
其图像开口向下,对称轴为,
当时,即时,
函数在上单调递减,则,
即,满足;
当时,即时,
函数在上单调递增,则,即,不满足,故舍去;
当时,即时,
函数在处取得最大值,
即,
即,解得,
且,则;
综上所述,或.
典例十 函数不等式恒成立问题
39.(25-26高二下·北京延庆·期末)已知不等式对任意的都成立,则实数的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意.
设,则.
若,则方程的解为;
若,由方程有解,
可得且.
综上.所以.
所以实数的最小值为2.
40.(25-26高三·全国·一轮复习)设,恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】
【详解】当时,不等式对任意m成立;
当时,不等式恒成立 ,
令,易知该函数在上单调递减,在上单调递增,
则,故得.
当时,不等式恒成立,
因在上单调递减,则,故得.
综上可得,.
41.(25-26高一上·上海·期末)已知,若在上恒成立,则实数的取值范围是___________
【答案】
【分析】对已知不等式进行变形,通过构造新函数,利用函数的单调性进行求解即可.
【详解】因为,所以由
,
设,
因为函数在时单调递增,且,
所以函数在时单调递减,
函数在时单调递增,且,
所以函数在时单调递减,
因此函数时单调递减,
所以,
所以在上恒成立,只需,
因此实数的取值范围是.
故答案为:.
42.(25-26高二下·河北保定·期末)已知二次函数满足,且的最小值为5.
(1)求的解析式;
(2)若对,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设出解析式,根据条件得到方程组,求出解析式;
(2)转化为,分,和三种情况,得到不等式,求出答案
【详解】(1)设,
由,得,
即,
所以,解得,
所以,当时,取到最小值.
又的最小值为5,所以,解得.
所以.
(2)由(1)知,所以不等式,
即.
当时,二次函数开口向下,
不等式不可能对恒成立;
当时,不等式,即,其对恒成立;
当时,不等式,即,
因为对,不等式恒成立,
所以,即,
化简可得,所以且,解得或,
又,所以或.
综上所述,或,即实数的取值范围是.
典例十一 函数不等式能成立(有解)问题
43.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)已知函数,,若,,使得,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意得出,求出两个函数的最大值,可得出关于实数的不等式,解之即可.
【详解】因为函数,,
若,,使得,只需,
因为函数在时单调递减,在上单调递增,
当时,;当时,,故;
因为函数在时单调递增,故.
由得,解得,
故实数的取值范围是.
故选:A.
44.(25-26高一上·湖南长沙·阶段检测)存在,使得不等式成立,则实数的取值范围为______.
【答案】
【分析】利用分离参数法,结合函数的单调性求实数的取值范围.
【详解】因为存在,所以,
又当,单调递减,所以的最大值为.
所以.
故答案为:
45.(25-26高三上·安徽·阶段检测)已知函数.
(1)判断在上的单调性,并求其在上的最大值与最小值;
(2)若对任意的,总存在,满足,求的取值范围.
【答案】(1)在上单调递增;最大值为,最小值为;
(2).
【分析】(1)分离常数可得,并利用不等式的性质以及单调性的定义证明,结合单调性分析最值;
(2)根据的单调性以及存在性问题可得,再结合对勾函数性质以及恒成立问题分析求解.
【详解】(1)因为,可知在上单调递增,
证明如下:任取,且,则,
可得,即,则,
即,可知函数在上单调递增,
所以在上的最大值为,最小值为.
(2)若存在,满足,则,
因为函数在上单调递增,则,
可得对任意的,满足,得恒成立,
又因为函数在单调递减,在单调递增,
且,可知的最大值为5,即,解得,
所以实数的取值范围.
46.(25-26高一上·浙江·阶段检测)已知关于的不等式的解集为,
(1)若,解这个关于的不等式;
(2)设不等式的解集为,若是的充分不必要条件,求实数的取值范围;
(3),使关于的不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
(2);
(3).
【分析】(1)分类讨论求解含参数的不等式.
(2)求出集合,利用充分不必要条件,结合包含关系及(1)的结论列式求解.
(3)在条件下,利用分离参数法变形给定不等式,再利用基本不等式求出最大值即可.
【详解】(1)当时,不等式为,解得;
当时,不等式为,解得或;
当时,不等式为,
当时,解得;当时,无解;当时,,
所以当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
(2)不等式化为,解得,即,
由是的充分不必要条件,得是的真子集,
由(1)知,则或或,
解得或或,即,
所以实数的取值范围是.
(3)当时,不等式
而
,当且仅当,即时取等号,
由,不等式成立,得,
所以实数的取值范围是.
典例十二 解分段函数不等式
47.(2026·江西·模拟预测)已知函数则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据在R上单调递增可求解.
【详解】易得函数在R上单调递增,
则由可得,解得,
故不等式的解集为.
故选:A.
48.(2026·山东潍坊·三模)设函数则不等式的解集为________.
【答案】
【分析】把不等式化为这种形式,再利用函数单调性求解.
【详解】由函数解析式知在上单调递增,
且,
则,
由单调性知,解得.
故答案为:
49.(25-26高三上·上海宝山·阶段检测)已知,不等式在上恒成立,则的取值范围是___________.
【答案】
【分析】作出分段函数图象,可知在上单调递减,不等式可转化为在上恒成立,即,转化为即得解
【详解】作出分段函数的图象如图,
要使不等式在上恒成立,
则在上恒成立,
即在上恒成立,
∴,解得:.
故答案为:
50.(25-26高一上·广东深圳·期中)设函数.
(1)画出函数的图象,并指出函数的定义域、值域、单调区间;
(2)解不等式.
【答案】(1)图象见解析,定义域为,值域是,单调增区间是,减区间是;(2).
【解析】(1)化简函数,利用二次函数和一次函数,画出分段函数,并看图写定义域、值域和单调区间即可;
(2)先解出的解,再结合图象即解得不等式.
【详解】解:(1),如图所示:
函数的定义域为,值域是,单调增区间是,减区间是;
(2)时,令得,
时得,结合图象,不等式的解集是.
典例十三 分段函数的值域或最值
51.(25-26高一上·全国·专题训练)对任意,使不等式恒成立的的取值范围是________________
【答案】
【分析】利用绝对值三角不等式求解或利用分段函数求最值.
【详解】令,
方法1:对,,
当且仅当,即时取等号,
则,故,
故实数m的取值范围是.
方法2:,
当时,;时,,
则,故,
故实数m的取值范围是.
故答案为:.
52.(25-26高一上·江西赣州·期中),定义:.记,若,,则函数的最大值为___________.
【答案】/
【分析】先分和解,进而根据定义得,作出的图像,利用数形结合即可求解.
【详解】由题意有:当时,,所以,
由有:,即,解得,
所以当时,,
当时,,所以,
由有:,即,解得,
所以当时,,
所以当时,,
所以,
作出的图像:
所以,
故答案为:.
53.(25-26高一上·江苏扬州·期中)若不等式对任意实数恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出分段函数的最小值,再求解一元二次不等式.
【详解】当时,;
当时,;
当时,,
则的最小值为,
由题意得,,解得,
故实数的取值范围为.
故选:A
54.(25-26高一上·山东·期中)已知函数有最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据分情况讨论分段函数的单调性,进而确定最大值情况,即可得参数范围.
【详解】由已知当时,,
则函数在上单调递增,在上单调递减,
即函数在时的最大值为;
当时,,
若,函数在上单调递增,且恒成立,
此时函数在上有最大值为,满足题意;
若,函数,此时,
即函数在上有最大值为,满足题意;
若,函数在上单调递减,且,
则若使函数在上有最大值,则,解得;
综上所述,若函数有最大值,则,
故选:B.
典例十四 根据分段函数的值域(最值)求参数
55.(25-26高一上·福建福州·期中)已知函数,若在上的值域为,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先分析函数的单调性与取值特征,即可画出函数图象,数形结合即可求出参数的取值范围.
【详解】因为,所以在上单调递减且,
当时,所以在上单调递增,在上单调递减,
又,,则的图象如下所示:
因为在上的值域为,
所以,即实数的取值范围为.
故选:A
56.(25-26高一上·浙江宁波·期中)已知函数,若的最小值为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据分段函数,分别确定每段的最小值,再根据给定最小值建立不等式,求解即可.
【详解】当时,的最小值为,
当时,,
若时,为增函数,所以,
所以需满足,解得,与矛盾,故不合题意;
当时,由对勾函数性质,在上单调递增,
又的最小值为,则,解得,
综上,实数a的取值范围是.
故选:B
57.(25-26高一上·江西赣州·期中)已知函数若存在实数,使,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】首先说明函数在上的单调性,求出此时,则求出此时的取值范围;再分、说明在上的单调性,从而求出相应的,即可求出的取值范围,从而得解.
【详解】因为,
当时,则在上单调递减,
所以,则当,即时,存在实数,使,
当时,不存在实数,使;
当时,
若,即时,在上单调递增,则,
所以,解得,与矛盾,故舍去;
若,即时,在上单调递减,在上单调递增,
所以,则,解得;
综上可得实数的取值范围为.
故选:D
58.(25-26高一上·江苏苏州·期中)设函数,若是函数的最小值,则实数的取值范围是_____.
【答案】
【分析】对的范围分类讨论,结合分段函数的最小值求解.
【详解】因为,
当且时, 在上单调递减,在上单调递增,
所以在上的最小值为,而不是,这与矛盾,不符合题意,所以.
因为二次函数的图象的对称轴为直线,
当,即时,则函数在上单调递增,
根据题意,有,此时,;
当,即时,当时,,
由题意可得,整理可得,解得,此时不存在.
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
第四部分:课后检测
1.(25-26高一上·山西朔州·阶段检测)函数在( )
A.上是增函数 B.上是减函数
C.和上是增函数 D.和上是减函数
【答案】C
【分析】分离常数,作出函数图象,观察即可得出结果.
【详解】,
函数的定义域为,
其图象如下:
由图象可得函数在和上是增函数.
故选:C
2.(25-26高一上·江西·期中)函数的增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用复合函数的单调性即可获解.
【详解】函数的定义域为,
而是二次函数,开口向上的抛物线,对称轴为轴,所以增区间为.
故选:C.
3.(25-26高一上·山东潍坊·阶段检测)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设,可知函数在上单调递增,
设,可作出函数图像:
可知函数在上单调递减,在上,
则的定义域为.
根据复合函数同增异减原则,可知在上单调递减,D正确.
4.(2026高一上·河南安阳·专题练习)已知函数,若,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】首先确定函数的单调性,则可将转化为,解不等式可得答案.
【详解】由题意可知,函数的定义域为,且在上单调递增,
∵,
∴,解得或.
故选:C.
5.(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】B
【分析】根据题意化简函数解析式,作出图象,结合图象即可得函数解析式.
【详解】因为图象如图所示:
所以函数的单调递增区间为.
故选:B.
6.(25-26高一上·河北保定·期中)已知函数,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,分段讨论函数的单调性,综合可得函数在上为减函数,若,则有,解可得的范围,即可得答案.
【详解】解:根据题意,函数,
当时,,则函数在上单调递减函数,有,
当时,,则函数在上单调递减函数,有,
综合可得函数在上为减函数,
若,则有,
解可得,
即实数的取值范围为;
故选:.
【点睛】
本题考查分段函数的应用,关键是分析分段函数的单调性,属于中档题.
7.(25-26高一上·浙江绍兴·阶段检测)若函数是一个单调递减函数,则实数a的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由单调性可知,二次函数的对称轴与1的关系,列出不等式组求解即可.
【详解】解:函数是减函数,
,解得,
实数a的取值范围是,
故选:D.
【点睛】本题主要考查分段函数的单调性,注意单调性的本质,属于中档题.
8.(25-26高一上·广东深圳·期中)(多选)关于函数,下列判断正确的是( )
A.在上单调递减 B.在上单调递增
C.在上单调递减 D.在上单调递增
【答案】AC
【分析】通过分离常数+反比例函数平移的方法,结合初中已学的反比例函数单调性规律来分析.
【详解】将整理得: ,
该函数的定义域为,
其图象是由反比例函数的图象向左平移1个单位、再向下平移1个单位得到的.
当时,随增大而递增且恒为正,随增大而递减,
因此在上单调递减,A正确、B错误.
当时,随增大而递增且恒为负,随增大而递减,
因此在上单调递减,C正确、D错误.
9.(25-26高一上·全国·专题训练)(多选)函数的一个单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】分情况讨论,当时,;当时,,再在直角坐标系中分别画出对应图象即可求解.
【详解】由题意可知:函数
当时,;
当时,.
画出函数图象:
所以函数的单调递减区间为、.
10.(25-26高一上·福建南平·期中)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若为上的增函数,则a的值可以为1
C.当时,函数的单调递增区间为和
D.若的值域为,则a的取值范围为
【答案】ACD
【分析】对于A:根据分段函数的解析式,代入值,可得答案;对于B:根据一次函数以及二次函数单调性,结合分段函数的单调性,建立不等式组,可得答案;对于C:根据复合函数的单调性分析判断;对于D:根据分段函数的值域与一次函数的单调性,结合二次函数的单调性分情况求得指定区间上的最值,可得答案.
【详解】因为函数,
对于选项A:可得,则,解得,故A正确;
对于选项B:若在上单调递增,则,解得,
显然,故B错误;
对于选项C:若,则函数,
当时,令,解得,且在内单调递增;
当时,则,且在内单调递增;
则函数的定义域为,且在定义域内单调递增,
所以函数的单调递增区间为和,故C正确;
对于选项D:若的值域为,则,得在上单调递增.
当时,则在上单调递增,
可得,解得;
当时,在上单调递减,在上单调递增,
则,可得恒成立,符合题意;
综上所述:的取值范围为,D正确.
故选:ACD.
11.(25-26高一上·浙江杭州·期中)已知函数在上单调递减,则实数a的取值范围是__________.
【答案】
【分析】去绝对值找到分界点,与3比较可求解.
【详解】因为,
所以,所以的单调递减区间为,
又在上单调递减,所以,所以,
解得.
12.(25-26高一上·山东德州·期末)定义,函数,若在区间上的值域为,则的最大值为__________
【答案】
【分析】根据已知得,画出函数图象,根据值域端点值求出对应的自变量,讨论确定的最大值.
【详解】当时,解得或,
当或时,,
当时,,
即,作出的图象如图所示:
当时,,令,解得,令,无解,
当时,,令,解得,令,解得,
当时,,令,解得,令,解得,
由图知:当,时,的值域为,
此时的最大值为;
当,时,的值域为,此时,
因为,所以的最大值为.
13.(25-26高三上·湖北·期末)已知函数有最小值,则的取值范围是__________.
【答案】
【分析】分,,,三种情况,分别求出每段的值域即可求最值.
【详解】解:①若.当时,;
当时,.
依题意需,解得(舍去).
②若.当时,;
当时,
此时,则.
③若.当时,;当时,.
则需,解得.
当时,,当时,,则有最小值1.
综上,或.
故答案为:.
14.(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)设,,其中,记.
(1)若,求的值域;
(2)若,记函数对任意,总存在,使得成立,求实数t的取值范围;
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)作出函数的图象,即可根据图象求解,
(2)只需根据在上的值域为的子集即可,求解的范围即可.
【详解】(1),,
,,
即,
作图可知,
函数的最大值为,值域为;
(2)由题意,只需在上的值域为的子集即可,
因为,所以,
对称轴为,由得,
①当,即时,,
所以,解得,故;
②当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
此时最小值为,最大值为,
所以,解得,所以;
综上,所求的范围为.
15.(25-26高一上·浙江杭州·期中)已知函数
(1)请写出函数的单调递增区间;
(2)求,(其中)的值;
(3)当时,求x的取值范围.
【答案】(1),,
(2),
(3)或,
【分析】(1)分段考虑,结合二次函数以及一次函数的单调性即可求解,
(2)根据自变量的取值,代入即可求解,
(3)分情况考虑,解不等式即可得解.
【详解】(1)当时,,此时在单调递增,
当时,在 单调递增,
故的单调递增区间为,,
(2)由于,故,
由于,故,
(3)当时,,由得,解得,
当时,,由得,解得,
当时,,也符合,故,
综上可得当时,求x的取值范围为或,
16.(25-26高一上·四川巴中·阶段检测)已知函数,
(1)用定义法证明函数在区间上是增函数;
(2)试比较与的大小关系;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据单调性的定义,结合作差法即可求解;
(2)利用单调性来判断大小即可;
(3)根据函数的单调性,结合函数定义域,即可列不等式求解..
【详解】(1)任取 ,且 ,
则
因为 ,所以 ,,,因此 ,
即分子分母都为正,故 ,即,
所以函数在区间上是增函数;
(2)因为,且函数在区间上是增函数,
所以;
(3)因为 定义域为,且在 上是增函数,
所以由不等式可得:
,解得,
即 或 ,
故实数 的范围为:.
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3.2.1 单调性与最大(小)值
第一部分:知识清单
知识点一:函数的单调性
1、增函数与减函数
增函数
减函数
定义
一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2
当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数
当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数
图象描述
自左向右看图象是上升的
自左向右看图象是下降的
2、函数的单调性与单调区间
如果函数在区间上单调递增或单调递减,那么就说函数在这一区间具有(严格的)单调性,区间叫做的单调区间.
3、单调性定义的等价形式
(1)函数在区间上是增函数:
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,.
(2)函数在区间上是减函数:
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,.
4、常见函数的单调性
函数
单调性
一次函数()
当时,在上单调递增
当时,在上单调递减
反比例函数()
当时,在和上单调递减
当时,在和上单调递增
二次函数()
对称轴为
当时,在上单调递减;
在上单调递增
当时,在上单调递增;
在上单调递减
知识点二:函数单调性的判断与证明
1、定义法:一般用于证明,设函数,证明的单调区间为
(1)取值.设是定义域内一个区间上的任意两个量,且;
(2)变形.作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;
(3)定号.判断差的正负或商与1的大小关系;
(4)得出结论.
2、图象法
一般通过已知条件作出函数的图象(或者草图),利用图象判断函数的单调性.
3、性质法
(1)函数在给定区间上的单调性与在给定区间上的单调性相反;
(2)函数在给定区间上的单调性与的单调性相同;
(3)和的公共定义区间,有如下结论;
增
增
增
不确定
增
减
不确定
增
减
减
减
不确定
减
增
不确定
减
知识点三:函数的最大(小)值
1、最大值:对于函数,其定义域为,如果存在实数满足:
①,都有
②,使得
那么称是函数的最大值;
2、最小值:对于函数,其定义域为,如果存在实数满足:
①,都有
②,使得
那么称是函数的最小值;
知识点四:复合函数的单调性(同增异减)
一般地,对于复合函数,单调性如下表示,简记为“定义域优先,同增异减”,即内层函数与外层函数单调性相同时,复合函数为增函数;内层函数与外层函数单调性不同时,复合函数为减函数:
:令:和
增
增
增
增
减
减
减
增
减
减
减
增
第二部分:典型例题汇总
典例一 利用定义法判断或证明函数的单调性
典例二 求函数的单调区间
典例三 根据图像判断函数单调性
典例四 复合函数的单调性
典例五 利用函数的单调性比较大小
典例六 利用函数的单调性解不等式
典例七 利用函数的单调性求参数的取值范围
典例八 利用函数单调性求最值或值域
典例九 根据函数的最值求参数
典例十 函数不等式恒成立问题
典例十一 函数不等式能成立(有解)问题
典例十二 解分段函数不等式
典例十三 分段函数的值域或最值
典例十四 根据分段函数的值域(最值)求参数
第三部分:典型例题
典例一 利用定义法判断或证明函数的单调性
1.(25-26高一上·上海·阶段检测)函数在区间上为______(填“严格增函数”或“严格减函数”)
2.(25-26高一上·陕西汉中·阶段检测)已知函数.
(1)解不等式;
(2)判断该函数在区间上的单调性,并用定义证明你的结论.
3.(2026高三上·广东·学业考试)已知函数
(1)求函数的定义域;
(2)判断并证明函数的单调性.
4.(25-26高一上·重庆·期中)已知函数,且.
(1)求解析式;
(2)证明:函数在区间单调递增.
典例二 求函数的单调区间
5.(25-26高一上·全国·专题训练)画出函数的图象,根据图象写出函数的单调减区间_______.
6.(2026高三·全国·专题练习)函数的单调递增区间为______.
7.(25-26高一上·浙江·期中)函数的单调递增区间是_________.
8.(25-26高一上·广东茂名·期中)函数的单调递减区间为______.
典例三 根据图像判断函数单调性
9.(25-26高一上·广东潮州·阶段检测)已知函数的定义域为,其图象如图所示,则下列说法中错误的是( )
A.的单调递减区间为
B.的最大值为
C.的最小值为
D.的单调递增区间为
10.(25-26高一上·全国·专题训练)函数的图象如图所示,则该函数的定义域和单调递增区间分别是( )
A.定义域为;单调递增区间为
B.定义域为;单调递增区间为,
C.定义域为;单调递增区间为
D.定义域为;单调递增区间为
11.(25-26高一上·陕西延安·期中)(多选)如图是函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.在上单调递减
B.在上单调递增
C.在上有最大值3,有最小值
D.在区间上的最大值为3,最小值为
12.(25-26高一上·上海·课堂例题)下图是定义在闭区间上的函数的图像,根据图像写出的单调区间,以及在每个单调区间上,是增函数还是减函数.
典例四 复合函数的单调性
13.(25-26高一上·广东深圳·期中)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
14.(25-26高一上·青海西宁·期中)函数的单调递减区间为__________.
15.(25-26高一上·浙江宁波·期中)函数的单调递增区间是( )
A. B.,
C., D.,
16.(25-26高三上·河北雄安·期中)已知函数在上单调递减,则的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
典例五 利用函数的单调性比较大小
17.(2026高一上·全国·专题练习)已知在上是减函数,,且,则有( )
A. B.
C. D.
18.(25-26高一上·全国·专题训练)已知函数的定义域为,且函数在上单调递减,则与的大小关系为_____.
19.(2026高三·全国·专题练习)已知定义域为的函数,,,,都有,则( )
A. B.
C. D.
20.(25-26高一上·全国·课后作业)已知函数,,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
典例六 利用函数的单调性解不等式
21.(2026·陕西榆林·模拟预测)定义在上的函数满足,,都有成立,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
22.(2026高三·全国·专题练习)已知函数为R上的减函数,若,则______;若,则实数x的取值范围是______.
23.(25-26高一上·四川宜宾·期中)已知函数.
(1)用定义证明函数在定义域上为增函数;
(2)求解不等式.
24.(25-26高一下·广东江门·阶段检测)已知函数的定义域为,且,当时,.
(1)求,判断的正负,并给出证明;
(2)判断在上的单调性,并给出证明;
(3)若关于x的不等式有解,求实数a的取值范围.
典例七 利用函数的单调性求参数的取值范围
25.(25-26高一上·贵州安顺·阶段检测)已知函数在上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
26.(25-26高三上·江西·阶段检测)已知函数满足在区间内任意实数,都有,则的取值范围为___________.
27.(2026高一·湖南·专题练习)已知函数,若对于,且,都有,则实数a的取值范围为_______.
28.(25-26高一上·福建三明·阶段检测)已知函数满足对定义域内任意实数,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
29.(25-26高一上·江苏常州·期中)“”是“函数在区间上单调递减”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
30.(25-26高一上·湖北襄阳·期中)已知函数在区间上单调,则实数一定不可能为( )
A. B. C.3 D.2
典例八 利用函数单调性求最值或值域
31.(26-27高三上·上海·开学考试)函数的值域为__________.
32.(2026高一·全国·专题练习)已知函数,
(1)用定义法判断在区间上的单调性;
(2)求出该函数在区间上的最大值和最小值.
33.(25-26高三·全国·一轮复习)定义为中的最小值,设,则的最大值是( )
A.1 B.2 C.3 D.5
34.(25-26高一上·重庆·期末)定义:表示不超过的最大整数,如,则函数的值域为________.
典例九 根据函数的最值求参数
35.(2026高二下·全国·竞赛)已知函数 若在上存在最小值,求实数的取值范围.
36.(25-26高二下·广东汕尾·期末)函数在上的最大值与最小值之和为,则实数_________.
37.(25-26高一上·安徽亳州·阶段检测)若函数在上的最大值为,则( )
A. B.1 C. D.
38.(25-26高一上·北京·期中)已知函数.
(1)若方程有两个实根,,且满足,求实数的值;
(2)若函数在上的最大值为1,求实数的值.
典例十 函数不等式恒成立问题
39.(25-26高二下·北京延庆·期末)已知不等式对任意的都成立,则实数的最小值是( )
A. B. C. D.
40.(25-26高三·全国·一轮复习)设,恒成立,求实数m的取值范围.
41.(25-26高一上·上海·期末)已知,若在上恒成立,则实数的取值范围是___________
42.(25-26高二下·河北保定·期末)已知二次函数满足,且的最小值为5.
(1)求的解析式;
(2)若对,不等式恒成立,求实数的取值范围.
典例十一 函数不等式能成立(有解)问题
43.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)已知函数,,若,,使得,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
44.(25-26高一上·湖南长沙·阶段检测)存在,使得不等式成立,则实数的取值范围为______.
45.(25-26高三上·安徽·阶段检测)已知函数.
(1)判断在上的单调性,并求其在上的最大值与最小值;
(2)若对任意的,总存在,满足,求的取值范围.
46.(25-26高一上·浙江·阶段检测)已知关于的不等式的解集为,
(1)若,解这个关于的不等式;
(2)设不等式的解集为,若是的充分不必要条件,求实数的取值范围;
(3),使关于的不等式成立,求实数的取值范围.
典例十二 解分段函数不等式
47.(2026·江西·模拟预测)已知函数则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
48.(2026·山东潍坊·三模)设函数则不等式的解集为________.
49.(25-26高三上·上海宝山·阶段检测)已知,不等式在上恒成立,则的取值范围是___________.
50.(25-26高一上·广东深圳·期中)设函数.
(1)画出函数的图象,并指出函数的定义域、值域、单调区间;
(2)解不等式.
典例十三 分段函数的值域或最值
51.(25-26高一上·全国·专题训练)对任意,使不等式恒成立的的取值范围是________________
52.(25-26高一上·江西赣州·期中),定义:.记,若,,则函数的最大值为___________.
53.(25-26高一上·江苏扬州·期中)若不等式对任意实数恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
54.(25-26高一上·山东·期中)已知函数有最大值,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
典例十四 根据分段函数的值域(最值)求参数
55.(25-26高一上·福建福州·期中)已知函数,若在上的值域为,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
56.(25-26高一上·浙江宁波·期中)已知函数,若的最小值为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
57.(25-26高一上·江西赣州·期中)已知函数若存在实数,使,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
58.(25-26高一上·江苏苏州·期中)设函数,若是函数的最小值,则实数的取值范围是_____.
第四部分:课后检测
1.(25-26高一上·山西朔州·阶段检测)函数在( )
A.上是增函数 B.上是减函数
C.和上是增函数 D.和上是减函数
2.(25-26高一上·江西·期中)函数的增区间是( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高一上·山东潍坊·阶段检测)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
4.(2026高一上·河南安阳·专题练习)已知函数,若,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.(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.
6.(25-26高一上·河北保定·期中)已知函数,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一上·浙江绍兴·阶段检测)若函数是一个单调递减函数,则实数a的取值范围( )
A. B. C. D.
8.(25-26高一上·广东深圳·期中)(多选)关于函数,下列判断正确的是( )
A.在上单调递减 B.在上单调递增
C.在上单调递减 D.在上单调递增
9.(25-26高一上·全国·专题训练)(多选)函数的一个单调递减区间为( )
A. B. C. D.
10.(25-26高一上·福建南平·期中)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若为上的增函数,则a的值可以为1
C.当时,函数的单调递增区间为和
D.若的值域为,则a的取值范围为
11.(25-26高一上·浙江杭州·期中)已知函数在上单调递减,则实数a的取值范围是__________.
12.(25-26高一上·山东德州·期末)定义,函数,若在区间上的值域为,则的最大值为__________
13.(25-26高三上·湖北·期末)已知函数有最小值,则的取值范围是__________.
14.(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)设,,其中,记.
(1)若,求的值域;
(2)若,记函数对任意,总存在,使得成立,求实数t的取值范围;
15.(25-26高一上·浙江杭州·期中)已知函数
(1)请写出函数的单调递增区间;
(2)求,(其中)的值;
(3)当时,求x的取值范围.
16.(25-26高一上·四川巴中·阶段检测)已知函数,
(1)用定义法证明函数在区间上是增函数;
(2)试比较与的大小关系;
(3)若,求实数的取值范围.
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