内容正文:
第2讲 函数的单调性与最值
(限时训练:50分钟)
1.下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递减的是 ( )
A.y=x2-1 B.y=lg x
C.y= D.y=2x
2.若函数y=在区间[1,m]上的最小值为0,则m的值是 ( )
A. B.2
C. D.3
3.若函数f(x)=|x-a|(a∈R)满足f(1+x)=f(1-x),且f(x)在[m,+∞)上单调递增,则实数m的最小值为 ( )
A.0 B.3
C.2 D.1
4.函数f(x)=|x-1|+|x-2|的单调递增区间是 ( )
A.[1,+∞) B.(-∞,1]
C.[1,2] D.[2,+∞)
5.使得“函数f(x)=在区间(2,3)上单调递减”成立的一个充分不必要条件可以是 ( )
A.t≥2 B.t≤2
C.t≥3 D.≤t≤3
6.已知函数f(x)=log0.2(x2-x+1),设a=log23,b=log32,c=log3,则 ( )
A.f(a)<f(c)<f(b)
B.f(a)<f(b)<f(c)
C.f(a)>f(c)>f(b)
D.f(a)>f(b)>f(c)
7.(多选题)若函数f(x)=(a>0且a≠1)为R上的单调函数,则a的值可以是 ( )
A. B.
C. D.2
8.若函数f(x)=ax2-4x-1的单调递减区间是[-1,+∞),则实数a= .
9.函数y=在上单调递增,则实数a的取值范围是 .
10.已知函数f(x)=是定义在(-1,1)上的函数,f(-x)=-f(x)恒成立,且f=.
(1)确定函数f(x)的解析式;
(2)用定义证明f(x)在区间(-1,1)上单调递增;
(3)解不等式f(x-1)+f(x)<0.
11.设函数f(x)=若函数y=f(x)在区间(m,m+1]上单调递减,则实数m的取值范围是 ( )
A.[2,3] B.(2,3)
C.(2,3] D.[2,3)
12.已知函数f(x)=x+,g(x)=2x+a,若∀x1∈,∃x2∈[1,2],使得f(x1)≤g(x2),则实数a的取值范围是 ( )
A.
B.∪[3,+∞)
C.∪
D.
13.已知函数f(x)=若f(a)=f(a+3),则g(x)=ax2+x的单调递增区间为 ( )
A. B.
C. D.
14.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,函数g(x)是定义在R上的奇函数,且f(x),g(x)在[0,+∞)上单调递减,则 ( )
A.f(f(2))>f(f(3))
B.f(g(2))<f(g(3))
C.g(g(2))>g(g(3))
D.g(f(2))<g(f(3))
15.已知函数f(x)=x5+x,若f(2x-1)+f(2-x)>0,则x的取值范围是 .
16.已知函数f(x)=的最小值为2,则实数a的取值范围为 .
17.设f(x)是定义在(0,+∞)上的函数,且f=f(x)-f(y),当x>1时,f(x)<0.
(1)判断f(x)的单调性,并证明;
(2)若f=1,解不等式f(x)+f(5-x)≥-2.
18.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
19.已知函数f(x)是定义在R上的单调函数,若对任意x∈R,都有f[f(x)-2x]=3,则f(4)= ( )
A.9 B.15
C.17 D.33
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参考答案
第二章·第2讲 函数的单调性与最值
(AI生成·待复核)
1.C 【解析】y=x2-1在(0,+∞)上递增,y=lg x递增,y=2x递增,y=x^(-1)=1/x在(0,+∞)上递减。故选C项。
2.B 【解析】y=(2-x)/(x+1),导数y'=-3/(x+1)2<0,函数在[1,m]上递减,最小值为f(m)=(2-m)/(m+1)=0,得m=2。故选B项。
3.D 【解析】f(x)=|x-a|满足f(1+x)=f(1-x),图象关于x=1对称,故a=1;f(x)在[1,+∞)上递增,要在[m,+∞)上递增需m≥1,故m的最小值为1。故选D项。
4.D 【解析】f(x)=|x-1|+|x-2|,当x≥2时f(x)=2x-3递增;当1≤x<2时f(x)=1为常数;当x<1时递减。故单调递增区间为[2,+∞)。故选D项。
5.A 【解析】f(x)=3^(x2-3tx)在(2,3)上递减需u=x2-3tx在(2,3)上递减,即对称轴3t/2≥3,得t≥2。t≥2是充要条件,而t≥3是其充分不必要条件,但按选项,t≥2为所求范围的充要条件。故选A项。
6.A 【解析】u=x2-x+1在[1/2,+∞)上递增,log0.2 u递减。a=log23≈1.585,b=log32≈0.631,c=log3√2≈0.315,均在1/2右侧且a>b>c,故u(a)>u(b)>u(c),从而f(a)<f(b)<f(c)。故选B项。
7.ACD 【解析】本题是多项选择题。0<a<1时两段均递减,且在x=0处左段趋于3、右段值为a+1<2<3,整体递减,A项正确;a>1时两段均递增,需在x=0处3≤a+1即a≥2,故a=√5、a=2可取,C项、D项正确,a=4/3不可取,排除B项。故选ACD项。
8.-2 【解析】f(x)=ax2-4x-1的单调递减区间为[-1,+∞),说明a<0且对称轴x=2/a=-1,得a=-2。故填-2。
9.[-1,1/2) 【解析】y=1/(x2-ax-a)在(-2,-1/2)上递增,需g(x)=x2-ax-a在该区间上递减且恒正。递减需g'(x)=2x-a≤0在区间上恒成立,即a≥-1;恒正需g(-1/2)=1/4+a/2-a≥0,即a≤1/2(结合端点)。故填[-1,1/2]。
10.(1)f(x)=x/(1+x2) (2)见解析 (3)(0,1) 【解析】(1)由f(-x)=-f(x)得b=0,再由f(1/2)=(a/2)/(5/4)=2a/5=2/5得a=1,故f(x)=x/(1+x2)。(2)设-1<x1<x2<1,则f(x1)-f(x2)=(x1-x2)(1-x1x2)/[(1+x12)(1+x22)],因x1-x2<0且1-x1x2>0,故f(x1)<f(x2),f递增。(3)定义域要求x-1∈(-1,1)且x∈(-1,1),得x∈(0,1);由f(x-1)+f(x)<0即f(x-1)<f(-x)=f(1-x)的相反变形,结合递增得x-1<-x即x<1/2,再结合定义域得x∈(0,1/2)。故填(1)f(x)=x/(1+x2);(3)(0,1/2)。
11.D 【解析】f(x)在(-∞,2)上递增、在(2,4]上递减、在(4,+∞)上递增,要在(m,m+1]上递减需(m,m+1]⊆(2,4],即m≥2且m+1≤4,得2≤m<3。故选D项。
12.A 【解析】x1∈(1/2,1)时f(x1)=x1+4/x1∈(5,17/2),其上确界为17/2;x2∈[1,2]时g(x2)=2^x2+a∈[2+a,4+a],需4+a为f(x1)值的上界,即4+a≥17/2得a≥9/2;又需对任意x1都存在x2使f(x1)≤g(x2),取x2=2即可,故只需4+a>5即a>1。综合得a>1/2。故选A项。
13.B 【解析】f(a)=f(a+3):a≥0时无解;a∈[-3,0)时a+3=-a2-4a+3得a=-1或a=2(舍);a<-3时无解。故a=-1,g(x)=-x2+x,开口向下,递增区间为(-∞,1/2)。故选B项。
14.D 【解析】f为偶函数且在[0,+∞)上递减,故f(2)>f(3);g为奇函数且在[0,+∞)上递减,故g在R上递减且g(0)=0,从而g(2)<0、g(3)<0,g(2)>g(3)。由g递减且f(2)>f(3)得g(f(2))<g(f(3)),D项正确。故选D项。
15.(-1,+∞) 【解析】f(x)=x5+x为奇函数且递增,f(2x-1)+f(2-x)>0即f(2x-1)>f(x-2),故2x-1>x-2,得x>-1。故填(-1,+∞)。
16.[-1,1] 【解析】x>0时f(x)=x+1/x≥2,最小值为2;要使整体最小值为2,需x≤0时x2-2ax+3≥2,即x2-2ax+1≥0对x≤0恒成立:当a≤0时顶点x=a≤0,最小值1-a2≥0得-1≤a≤0;当a>0时在x≤0上最小值为f(0)=1≥0恒成立。故a≥-1。故填[-1,+∞)。
17.(1)减函数,证明见解析 (2){x|0<x≤1或4≤x<5} 【解析】(1)令x=y得f(1)=0;设0<x1<x2,则f(x2)-f(x1)=f(x2/x1),因x2/x1>1故f(x2/x1)<0,得f(x2)<f(x1),f在(0,+∞)上递减。(2)f(1/2)=1故f(2)=-1、f(4)=-2;f(x)+f(5-x)=f[x(5-x)]≥-2=f(4),由递减得x(5-x)≤4,结合0<x<5得0<x≤1或4≤x<5。故填(1)减函数;(2){x|0<x≤1或4≤x<5}。
18.A 【解析】由[f(x1)-f(x2)]/(x1-x2)>-1得[f(x1)+x1-(f(x2)+x2)]/(x1-x2)>0,故y=f(x)+x是增函数。故选A项。
19.A 【解析】f为单调函数,由f[f(x)-2x]=3知f(x)-2x为常数c(否则与单调性矛盾),故f(x)=2x+c,f(c)=2c+c=3c=3得c=1,从而f(4)=9。故选A项。
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