内容正文:
第10讲 函数的单调性与最值
一、知识讲解
【知识点 函数的单调性】
名称
定义
图形
单调递增(图象上升)
如果∀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上单调递增。称它是增函数
单调递减(图象下降)
如果∀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上单调递减。称它是减函数
1.函数的单调性的判断:定义法【勿忘定义域,干什么都要考虑定义域】
(1)方法:设函数的定义域为 ,区间,如果当时,都有:
①或上单调递增;
②或上单调递减;
(2)定义法步骤
1.取值 2.作差 3.变形 4.定号 5.下结论
(3)等价变形:
,,,在区间上是增函数.
,,,在区间上是减函数.
2.常见函数的单调性
函数
单调性
一次函数y=ax+b (a≠0)
a>0时,在R上单调递增;
a<0时,在R上单调递减.
反比例函数
a>0时,单调递减区间是(,0)和(0,);
a<0时,单调递增区间是(,0)和(0,).
二次函数y=a(x-m)²+n (a≠0)
a>0时,单调递减区间是(,m],单调递增区间是[m,);
a<0时,单调递减区间是[m,),单调递增区间是(,m].
3.单调函数的运算性质
(1)当a>0时,f(x)与a f(x)具有相同的单调性;当a<0时,f(x)与a f(x)具有相反的单调性
(2)若f(x)恒为正或恒为负,当a>0时,f(x)与具有相反的单调性;当a<0时,f(x)与具有相同的单调性.
(3)在f(x),g(x)的公共单调区间上,有如下结论:
f(x)
g(x)
f(x)+g(x)
f(x)-g(x)
增
增
增
不能确定单调性
增
减
不能确定单调性
增
减
减
减
不能确定单调性
减
增
不能确定单调性
减
4.复合函数的单调性(同增异减)
对于复合函数f(g(x)),设t=g(x)在(a,b)上单调,且y=f(t)在(g(a),g(b))或(g(b),g(a))上也单调.
t=g(x)
y=f(t)
y=f(g(x))
增
增
增
增
减
减
减
增
减
减
减
增
5. 对勾函数的单调性
对勾函数在区间和上单调递减,在和上单调递增
二、必过题型
【题型1 函数单调性的判断与证明】
1.(25-26高一上·北京丰台·期中)下列函数中,在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·全国)设,则( )
A.在区间上单调递增
B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增
D.在区间上单调递减
3.已知函数,判断函数的单调性,并利用定义证明.
4.(2026高一上·江苏)设函数,判断函数在区间上的单调性,并用定义证明结论.
5.(25-26高一上·广东肇庆·期中)已知函数的图象过点,且.
(1)求实数a和b的值;
(2)判断函数在上的单调性,并利用定义证明你的结论.
【题型2 求函数的单调区间】
6.(25-26高一上·浙江杭州·期中)函数在上的单调递增区间是________,最小值是________.
7.(2026高三·全国·专题练习)形如的函数,我们称之为“对勾函数”,考虑“对勾函数”的单调性,若函数在上单调,则a的取值范围为______.
8.(25-26高一上·浙江嘉兴·期末)已知函数,则“”是“在上单调递增”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
9.(25-26高一上·江苏南京·期中)函数的单调减区间为______.
10.(25-26高一上·青海·期中)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
11.(25-26高一上·四川眉山·期中)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
12.(25-26高一上·安徽期中)已知函数,若在区间上单调递减,则区间可能为( )
A. B. C. D.
13.(24-25高一上·江苏扬州·期中)函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
14.(25-26高一上·广东深圳·期中)已知函数,则函数的单调增区间是( )
A.和 B.
C.和 D.
15.(25-26高一上·河北保定·期中)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
16.(25-26高一上·山东枣庄·期中)函数f(x)=的单调递减区间是( )
A. B. C.[1,4] D.[-2,1]
17.(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.,
18.(25-26高一上·广东汕头·期中)下列函数中,在区间单调递增的是( )
A. B. C. D.
19.(多选)(25-26高一下·四川乐山·期末)已知函数,则( )
A.的定义域为 B.在定义域内单调递减
C.当时,的最小值为 D.的图象关于点中心对称
【题型3 根据函数的单调性求参数】
1.(多选)(2026·河北沧州)已知函数在区间上单调递增,则的可能取值是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一下·浙江)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(多选)(25-26高一上·江西上饶·阶段检测)已知函数在区间上单调递减,则实数的可能取值为( )
A.0 B. C. D.1
4.(25-26高一上·重庆·期末)函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·浙江嘉兴·期末)已知函数,则“”是“在上单调递增”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.(25-26高一辽宁)已知函数在R上单调递增,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一上·江西上饶·阶段检测)已知函数在定义域上是减函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(25-26高一上·陕西西安·期末)已知函数在上单调递增,则的取值范围为()
A. B. C. D.
9.(25-26高一上·广东肇庆·期中)已知函数是上的减函数,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
10.(25-26高一上·江西期中)若函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型4 利用函数的单调性比较大小】
1.(25-26高一上·黑龙江牡丹江·期中)设函数是定义在R上的单调递增函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·安徽亳州·期末)已知二次函数的最大值为,则( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·安徽淮北·期末)已知函数在R上严格单调递增,且,则( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高一上·河南·期中)已知函数在区间上单调递减,且,则( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一上·陕西榆林·阶段检测)定义在上的函数,满足对任意,都有,则( )
A. B.
C. D.
6.(2026高三·全国)已知定义域为的函数,,,,都有,则( )
A. B.
C. D.
7.(25-26高一上·河北邢台)已知,且在上单调递减,则,,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【题型5 利用函数的单调性解不等式】
1.(25-26高一上·四川德阳·期末)已知定义在上的函数为增函数,则关于的不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·河北邢台·期末)已知是定义在上的增函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·广东汕头·期中)已知是定义在上的减函数,且,则的取值范围是__________.
4.(24-25高二下·广东湛江·期末)已知是定义在区间上的减函数,且,则的取值范围是______.
5.(25-26·山西期中)已知函数是定义在上的减函数,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一上·四川凉山·期末)已知定义域为的函数满足:对任意,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
7.(25-26高一上·安徽合肥·期末)定义在上的函数,满足对任意,且,都有.知,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8.(24-25高一上·江苏镇江·期末)已知函数则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
9.已知函数,若,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【题型6 利用函数单调性求最值或值域】
1.(25-26高一上·河北张家口·期末)函数在区间上的最大值、最小值分别为( )
A., B.,
C., D.,
2.(25-26高二下·辽宁沈阳·期末)函数的最小值为( )
A.0 B.4 C. D.
3.(25-26高一上·山东济南)函数的值域为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·浙江温州)函数在区间上的最大值、最小值分别为( )
A.最大值为,最小值为 B.最大值为,最小值为
C.最大值为1,最小值为 D.最大值为,最小值为
【题型7 根据函数的最值求参数】
1.(25-26高二下·宁夏石嘴山)若函数在区间上的最大值为3,则实数( )
A. B.1 C.3 D.
2.(25-26高一上·广东东莞)已知函数在上的最大值为,则( )
A. B.2 C.5 D.7
3.(25-26高一上·全国)若函数在区间内的最大值为3,则( )
A.3 B.4 C.5 D.3或5
4.(25-26高一上·北京·期中)已知函数,若函数存在最小值,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高一上·重庆·期中)已知函数的定义域为,对任意的,且,都有成立.若不等式在恒成立,则实数a的最大值是( )
A. B.0 C.1 D.3
【题型8 函数图象的识别及应用】
1.(25-26高一上·山东青岛·期中)的函数图象大致为( )
A.B.C. D.
2.(25-26高一上·湖北武汉·期中)函数的大致图象是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·山东德州·开学考试)若函数的图象如图所示,则其单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高一上·安徽合肥·期中)函数的图象不可能是( )
A.B.C. D.
5.(25-26·广东潮州)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
1
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第10讲 函数的单调性与最值
一、知识讲解
【知识点 函数的单调性】
名称
定义
图形
单调递增(图象上升)
如果∀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上单调递增。称它是增函数
单调递减(图象下降)
如果∀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上单调递减。称它是减函数
1.函数的单调性的判断:定义法【勿忘定义域,干什么都要考虑定义域】
(1)方法:设函数的定义域为 ,区间,如果当时,都有:
①或上单调递增;
②或上单调递减;
(2)定义法步骤
1.取值 2.作差 3.变形 4.定号 5.下结论
(3)等价变形:
,,,在区间上是增函数.
,,,在区间上是减函数.
2.常见函数的单调性
函数
单调性
一次函数y=ax+b (a≠0)
a>0时,在R上单调递增;
a<0时,在R上单调递减.
反比例函数
a>0时,单调递减区间是(,0)和(0,);
a<0时,单调递增区间是(,0)和(0,).
二次函数y=a(x-m)²+n (a≠0)
a>0时,单调递减区间是(,m],单调递增区间是[m,);
a<0时,单调递减区间是[m,),单调递增区间是(,m].
3.单调函数的运算性质
(1)当a>0时,f(x)与a f(x)具有相同的单调性;当a<0时,f(x)与a f(x)具有相反的单调性
(2)若f(x)恒为正或恒为负,当a>0时,f(x)与具有相反的单调性;当a<0时,f(x)与具有相同的单调性.
(3)在f(x),g(x)的公共单调区间上,有如下结论:
f(x)
g(x)
f(x)+g(x)
f(x)-g(x)
增
增
增
不能确定单调性
增
减
不能确定单调性
增
减
减
减
不能确定单调性
减
增
不能确定单调性
减
4.复合函数的单调性(同增异减)
对于复合函数f(g(x)),设t=g(x)在(a,b)上单调,且y=f(t)在(g(a),g(b))或(g(b),g(a))上也单调.
t=g(x)
y=f(t)
y=f(g(x))
增
增
增
增
减
减
减
增
减
减
减
增
5. 对勾函数的单调性
对勾函数在区间和上单调递减,在和上单调递增
二、必过题型
【题型1 函数单调性的判断与证明】
1.(25-26高一上·北京丰台·期中)下列函数中,在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【解答过程】在上,是增函数,是增函数,
在上是减函数,在上是增函数,时,是减函数,故选:D.
2.(25-26高一上·全国)设,则( )
A.在区间上单调递增
B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增
D.在区间上单调递减
【解答过程】因为函数在区间上均单调递增,所以当时,单调递增,所以A正确,B错误;令,任取,
则,
当时,,,故在区间内单调递减;
当时,,故在上单调递增,C错误,D错误.故选:A.
3.已知函数,判断函数的单调性,并利用定义证明.
【详解】在上递减,理由如下:任取,且,
则,
因为,且,
所以,,
所以,即,所以在上递减.
4.(2026高一上·江苏)设函数,判断函数在区间上的单调性,并用定义证明结论.
【解答过程】函数在上单调递增.证明:任取,且,
则,
因为,且,所以,且.
所以,且.所以,即,所以函数在上单调递增.
5.(25-26高一上·广东肇庆·期中)已知函数的图象过点,且.
(1)求实数a和b的值;
(2)判断函数在上的单调性,并利用定义证明你的结论.
【解答过程】(1)由的图象过点,得,即,
又,得,联立解得:,.
(2)由(1)知,函数在上是减函数.证明如下:设,则,
由,得,,,,
因此,即,所以函数在上是减函数.
【题型2 求函数的单调区间】
6.(25-26高一上·浙江杭州·期中)函数在上的单调递增区间是________,最小值是________.
【详解】因为,所以,当且仅当,即时等号成立,
由对勾函数的图像可知,函数在上的单调增区间是,最小值是6.
7.(2026高三·全国·专题练习)形如的函数,我们称之为“对勾函数”,考虑“对勾函数”的单调性,若函数在上单调,则a的取值范围为______.
【答案】【知识点】求函数的单调区间、根据函数的单调性求参数值
【详解】易知函数在区间和上单调递减,在和上单调递增,从而当函数在上单调递减时,,则,得,
当函数在上单调递增时,,则,得,
综上,a的取值范围为.
8.(25-26高一上·浙江嘉兴·期末)已知函数,则“”是“在上单调递增”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B【详解】任取,且,
则,
若函数在上单调递增,则恒成立,
因为,可得,则,即恒成立,
又因为且,可得,则,所以,
所以“”是“在上单调递增”的必要不充分条件.故选:B.
9.(25-26高一上·江苏南京·期中)函数的单调减区间为______.
【答案】和【详解】由题意得定义域为,
,由反比例函数的单调性可知:函数的单调递减区间为.
10.(25-26高一上·青海·期中)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【解答过程】由题意知函数满足,解得或,
即函数定义域为,令,则的图象开口向上,且对称轴为直线,
则在上单调递减,在上单调递增,又在上单调递增,
故的单调递减区间是。故选:B.
11.(25-26高一上·四川眉山·期中)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【解答过程】函数,则该函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数的单调递减区间为.故选:C.
12.(25-26高一上·安徽期中)已知函数,若在区间上单调递减,则区间可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D【详解】依题意,,画出图象,
观察可知在和上单调递增,在上单调递减.故选:D.
13.(24-25高一上·江苏扬州·期中)函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D【详解】由,
所以在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,
所以函数单调减区间为.故选:D
14.(25-26高一上·广东深圳·期中)已知函数,则函数的单调增区间是( )
A.和 B.
C.和 D.
【解答过程】由于函数,当时,,
由于图象的对称轴为,则函数在上单调递增,
当时,,
由于图象的对称轴为,则函数在上单调递增,
故函数的单调增区间是和.故选:A.
15.(25-26高一上·河北保定·期中)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【解答过程】令 ,则在上单调递增;
,因式分解得,解得定义域为或,即.
是开口向上的二次函数,对称轴为,
因此,在上单调递减;在上单调递增.
结合复合函数的单调性可得函数的单调递增区间为.故选:B.
16.(25-26高一上·山东枣庄·期中)函数f(x)=的单调递减区间是( )
A. B. C.[1,4] D.[-2,1]
【答案】C【详解】由题可知,,解得.
令,则,
因为在上单调递减,而在上单调递增,根据复合函数单调性“同增异减”,所以在上单调递减.故选:C.
17.(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【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
18.(25-26高一上·广东汕头·期中)下列函数中,在区间单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】D【详解】对于A,函数在上单调递减,A不是;
对于B,函数在上单调递减,B不是;
对于C,函数定义域为,则该函数在上不单调,C不是;
对于D,函数在上单调递增,D是.故选:D
19.(多选)(25-26高一下·四川乐山·期末)已知函数,则( )
A.的定义域为 B.在定义域内单调递减
C.当时,的最小值为 D.的图象关于点中心对称
【答案】AD【详解】令,解得,所以的定义域为,A正确;
,在上单调递减,在上单调递减,B错误;
在上单调递减,最小值不存在,C错误;
因为的图象是由的图象先向右平移6个单位再向上平移1个单位得到的,且的对称中心为,所以的图象关于点中心对称,D正确.
【题型3 根据函数的单调性求参数】
1.(多选)(2026·河北沧州)已知函数在区间上单调递增,则的可能取值是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD【详解】函数的单调递增区间为,
依题意,,则,解得,因此的可能取值是,ABD是,C不是.
2.(25-26高一下·浙江)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C【详解】 对于函数 ,其零点为 ,由于绝对值内一次项系数为正,
因此: 的单调递减区间为 ,单调递增区间为 ,
又因为 在区间 上单调递减,因此 必须包含在的单调递减区间内,
即:,解得 ,即实数 的取值范围是 .
3.(多选)(25-26高一上·江西上饶·阶段检测)已知函数在区间上单调递减,则实数的可能取值为( )
A.0 B. C. D.1
【答案】AC【详解】由分离常数法可知,反比例型函数可化为,
因为在区间上单调递减,所以,即,故选项中只有AC满足,
4.(25-26高一上·重庆·期末)函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解答过程】当时,在上单调递增,符合题意,则;
当时,由函数在上是增函数,得且,解得,所以实数的取值范围是.故选:D.
5.(25-26高一上·浙江嘉兴·期末)已知函数,则“”是“在上单调递增”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【解答过程】任取,且,
则 ,
若函数在上单调递增,则恒成立,
因为,可得,则,即恒成立,
又因为且,可得,则,所以,
所以“”是“在上单调递增”的必要不充分条件.故选:B.
6.(25-26高一辽宁)已知函数在R上单调递增,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解答过程】由反比例函数及二次函数的单调性可知,
若函数在R上单调递增,有,可得.故选:C.
7.(25-26高一上·江西上饶·阶段检测)已知函数在定义域上是减函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D【详解】在上是减函数,,解得.故选:D.
8.(25-26高一上·陕西西安·期末)已知函数在上单调递增,则的取值范围为()
A. B. C. D.
【答案】B【详解】依题意,解得,
9.(25-26高一上·广东肇庆·期中)已知函数是上的减函数,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【详解】因为是上的减函数,所以,解得.故选:A
10.(25-26高一上·江西期中)若函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解答过程】设,则该函数在上单调递增且在上恒成立,
故,则在上单调递增,且恒成立,符合题设;
若,则,故,综上,,故选:C.
【题型4 利用函数的单调性比较大小】
1.(25-26高一上·黑龙江牡丹江·期中)设函数是定义在R上的单调递增函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A【详解】函数是定义在R上的单调递增函数,且,所以.
2.(24-25高一上·安徽亳州·期末)已知二次函数的最大值为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A【详解】因为二次函数的最大值为,
所以的图象关于直线对称,所以,且在上是减函数,
因为,所以.故选:A.
3.(24-25高一上·安徽淮北·期末)已知函数在R上严格单调递增,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BD【详解】因为,所以.因为在R上严格单调递增,
所以.选项A:例如,,满足,
但,故A错误.
选项B:由,得,即,故B正确.
选项C:由,得,即,故C错误.
选项D:由且,两式相加得:,故D正确.
4.(25-26高一上·河南·期中)已知函数在区间上单调递减,且,则( )
A. B.
C. D.
【解答过程】因为,所以.
因为在区间上单调递减,所以,即.故选:A.
5.(24-25高一上·陕西榆林·阶段检测)定义在上的函数,满足对任意,都有,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B【详解】由可得在上单调递增,故
6.(2026高三·全国)已知定义域为的函数,,,,都有,则( )
A. B.
C. D.
【解答过程】因为,,,则,
且,可得,即,
可知是R上的减函数,且,所以.故选:B.
7.(25-26高一上·河北邢台)已知,且在上单调递减,则,,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【解答过程】因为,所以,,
因为在上单调递减,所以.故选:A.
【题型5 利用函数的单调性解不等式】
1.(25-26高一上·四川德阳·期末)已知定义在上的函数为增函数,则关于的不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【解答过程】因为函数为定义在上的增函数,且,
所以,解得.故选:A.
2.(25-26高一上·河北邢台·期末)已知是定义在上的增函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A【详解】已知是定义在上的增函数,不等式,
则,解得,不等式的解集为,故A正确.故选:A.
3.(25-26高一上·广东汕头·期中)已知是定义在上的减函数,且,则的取值范围是__________.
【答案】【详解】因为是定义在上的减函数,
若,可得,解得,故的取值范围是.
4.(24-25高二下·广东湛江·期末)已知是定义在区间上的减函数,且,则的取值范围是______.
【答案】【详解】由题意得,解得,
因为是定义在区间上的减函数,且,
所以,解得,所以的取值范围是.
5.(25-26·山西期中)已知函数是定义在上的减函数,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【解答过程】因为是定义在上的减函数,且,
所以当时,,当时,,由,得或,
解得或,所以解集为.故选:C.
6.(25-26高一上·四川凉山·期末)已知定义域为的函数满足:对任意,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【解答过程】因为,且,所以两边同时除以,得到,
又,则在上单调递增,又,则,
由,得到,即或,所以,
则,解得,又或,所以或,故D正确.故选:D.
7.(25-26高一上·安徽合肥·期末)定义在上的函数,满足对任意,且,都有.知,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【解答过程】由题意,不妨设,则由,可得,
则,所以,
令,则,所以函数在上单调递减,
由,得,由,得,
因为函数的定义域为,所以,所以,即,
所以,解得,所以不等式的解集为.故选:A.
8.(24-25高一上·江苏镇江·期末)已知函数则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B【详解】因为当时单调递增,且时,,
当时单调递增,且时,,所以分段函数是一个单调递增函数,
由可得,解得或.故选:B.
9.已知函数,若,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C【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.
【题型6 利用函数单调性求最值或值域】
1.(25-26高一上·河北张家口·期末)函数在区间上的最大值、最小值分别为( )
A., B.,
C., D.,
【解答过程】,该函数在上单调递增,所以,故选:B.
2.(25-26高二下·辽宁沈阳·期末)函数的最小值为( )
A.0 B.4 C. D.
【解答过程】根据题意,函数的定义域为,且由于在区间上单调递增,
在区间上单调递增,所以函数在区间上单调递增,
所以.故选:D.
3.(25-26高一上·山东济南)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【解答过程】令,则,得,
所以可以转化为.
因为二次函数在上单调递增,当时,,
所以函数的值域为.故选:D.
4.(25-26高一上·浙江温州)函数在区间上的最大值、最小值分别为( )
A.最大值为,最小值为 B.最大值为,最小值为
C.最大值为1,最小值为 D.最大值为,最小值为
【解答过程】因为,由反比例函数性质可得在上单调递增,
当时,,当时,.故选:B.
【题型7 根据函数的最值求参数】
1.(25-26高二下·宁夏石嘴山)若函数在区间上的最大值为3,则实数( )
A. B.1 C.3 D.
【解答过程】函数,当时,,不合题意;
当时,在上单调递减,最大值为;
当时,在上单调递增,最大值为,解得,不合题意,
所以实数.故选:C.
2.(25-26高一上·广东东莞)已知函数在上的最大值为,则( )
A. B.2 C.5 D.7
【解答过程】由,可得,所以函数的对称轴为,
当时,,
又函数在上的最大值为,所以,解得(舍去),
当时,,所以,
所以,所以,解得或(舍去).故选:C.
3.(25-26高一上·全国)若函数在区间内的最大值为3,则( )
A.3 B.4 C.5 D.3或5
【解答过程】,当时,,不符合题意;
当,即时,在内单调递减,,符合题意;
当,即时,在内单调递增,,
解得,与矛盾,舍去.综上所述,.故选:A.
4.(25-26高一上·北京·期中)已知函数,若函数存在最小值,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【解答过程】因为,
当时,所以在上单调递减,则;
当时,所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,要使函数存在最小值,则,解得,
即实数的取值范围为.故选:B.
5.(25-26高一上·重庆·期中)已知函数的定义域为,对任意的,且,都有成立.若不等式在恒成立,则实数a的最大值是( )
A. B.0 C.1 D.3
【答案】A【详解】不妨设,又,
,即,在上单调递增,
若不等式在恒成立,则在恒成立,因为,等号成立;则.故选:A.
【题型8 函数图象的识别及应用】
1.(25-26高一上·山东青岛·期中)的函数图象大致为( )
A.B.C. D.
【解答过程】由,当时,,排除AD;
当时,函数单调递减,当时,函数单调递减,排除B.故选:C.
2.(25-26高一上·湖北武汉·期中)函数的大致图象是( )
A. B. C. D.
【答案】D【详解】由函数,
当时,根据函数与函数在上单调递增,
则函数在上单调递增,故排除BC;
当时, ,故排除A,则D正确.故选:D
3.(25-26高一上·山东德州·开学考试)若函数的图象如图所示,则其单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【解答过程】由函数的图象可知,单调递增区间是,
又由图知,而,所以A不正确,故选:D.
4.(25-26高一上·安徽合肥·期中)函数的图象不可能是( )
A.B.C. D.
【解答过程】当时,由对勾函数的性质可知函数在上单调递减,在上单调递增,
在上单调递减,在上单调递增,故当时,选项A符合;
当时,在,上单调递增,又在定义域上单调递增,
所以在,上单调递增,故当时,选项B符合;
当时,,定义域为,选项C符合;
综上可得无论为何值,D选项均不符合题意. 故选:D.
5.(25-26·广东潮州)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
【解答过程】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.选D.
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