3.2 单调性及最大(小)值讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2026-10-10
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第07讲 单调性及最大(小)值 一、必备知识整合 知识点一、函数的单调性 1.增函数、减函数的概念 一般地,设函数的定义域为,区间 如果对于内的任意两个自变量的值,当时,都有 ,那么就说在区间上是增函数. 如果对于内的任意两个自变量的值,当时,都有 ,那么就说在区间上是减函数. 2.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,. 3.单调性与单调区间 (1)单调区间的定义 如果函数在区间上是增函数或减函数,那么就说函数在区间上具有单调性,称为函数的单调区间. 函数的单调性是函数在某个区间上的性质. 4.证明函数单调性的步骤 (1) . (2) . (3) . (4) . 5.函数单调性的判断方法 (1) . (2) . (3) . (4)记住几条常用的结论 ①若是增函数,则为 ;若是减函数,则为 ; ②若和均为增(或减)函数,则在和的公共定义域上为 ; ③若且为增函数,则函数为 ,为 ;若且为减函数,则函数为 ,为 . 6.复合函数单调性的判断: . 7.利用函数单调性求参数的范围 (1)在上恒成立在上的 . (2)在上恒成立在上的 . 知识点二、基本初等函数的单调性 1. 一次函数 2. 二次函数 3. 反比例函数 知识点三、函数的最大(小)值 前提 一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在实数M满足 条件 (1)∀x∈D,都有f(x)≤M; (2)∃x0∈D,使得f(x0)=M (1)∀x∈D,都有f(x)≥M; (2)∃x0∈D,使得f(x0)=M 结论 M是函数y=f(x)的最大值 M是函数y=f(x)的最小值 二、考点分类精讲 ►考点01 单调性的概念 【例1】若函数在上是增函数,对于任意的,(),则下列结论不正确的是(    ) A. B. C. D. 【变式1】设函数的定义域为,已知为上的减函数,,,则是的(    ) 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 【变式2】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 【变式3】下列函数中,满足“对任意x1,x2∈(0,+∞),当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2)”的是(  ) A.f(x)=|x| B.f(x)= C.f(x)=-x2+2x D.f(x)=ex ►考点02 单调性的证明 【例2】判断并证明在的单调性. 【变式1】已知函数,. (1)判断函数的单调性,并证明; (2)求函数的值域. 【变式2】设函数. (1)判断函数在区间和上的单调性,并证明; (2)若,求函数在上的最大值; (3)若,且,使得成立,求实数t的取值范围. 【变式3】已知函数,且. (1)求实数的值; (2)判断在区间上的单调性并用定义证明. ►考点03 求函数的单调区间 【例3】的单调增区间为(    ) A. B. C. D. 【变式1】以下函数在其定义域上为增函数的是( ) A. B. C. D. 【变式2】函数的增区间是 A. B. C. D. 【变式3】函数的单调递增区间为( ) A. B. C. D. ►考点04 利用函数单调性求参数的取值范围 【例4】若函数在上单调递增,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式1】已知在上单调,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式2】若是定义在上的减函数,则a的取值范围是( ) A. B. C. D. 【变式3】已知函数. (Ⅰ)若函数在区间上具有单调性,求实数k的取值范围; (Ⅱ)若对任意的恒成立,求实数k的取值范围. ►考点05 利用函数单调性的性质解不等式 【例5】已知在定义域上是减函数,且,则的取值范围为(    ) A. (0,1) B.(-2,1) C.(0,) D.(0,2) 【变式1】函数满足:对任意的总有.则不等式的解集为________. 【变式2】已知函数 (1)判断并证明函数在的单调性; (2)若函数的定义域为且满足,求的范围. 【变式3】定义在上的函数满足,且,,则不等式的解集为(    ) A. B. C. D. ►考点06 利用函数单调性的性质比较函数值的大小关系 【例6】已知函数的图象关于直线对称,当时,恒成立,设,,(其中e=2.71828…),则a,b,c的大小关系为( ) A. B. C. D. 【变式1】定义在R上的函数f(x)关于y轴对称,并满足:对任意的x1,x2∈(-∞,0](x1≠x2),有<0,则(  ) A.f(-2)<f(3)<f(4) B.f(-2)>f(3)>f(4) C.f(3)<f(4)<f(-2) D.f(4)<f(-2)<f(3) 【变式2】函数在是增函数,若,则有  (    ) A. B. C. D. 【变式3】(多选)函数f(x)的定义域为R,对任意的实数x1,x2(x1≠x2),满足x1f(x1)+x2f(x2)>x1f(x2)+x2f(x1),下列结论正确的是(  ) A.函数f(x)是减函数 B.f(-5)<f(0)<f(1) C.f(0)=0 D.不等式f(2x-1)<f(3-x)的解集为 ►考点07 利用单调性求函数的最值 【例7】函数在区间上的最大值为(    ) A. B. C. D. 【变式1】若函数 在区间上的值域为,则(       ) A.4 B.5 C.6 D.7 【变式2】(多选)下列函数中,值域正确的是(  ) A.当x∈[0,3)时,函数y=x2-2x+3的值域为[2,6) B.函数y=的值域为R C.函数y=2x-的值域为 D.函数y=的值域为[,+∞) 【变式3】设函数,若对于,恒成立,则实数的取值范围是( ) A. B. C. D. ►考点08 抽象函数单调性问题 【例8】已知函数是定义在R上的增函数,并且满足,.(1)求的值;(2)若,求的取值范围. 【变式1】柯西(Cauchy,1789—1857)是著名的法国数学家.我们把函数方程f(x+y)=f(x)+f(y)称为柯西方程,满足该方程的函数f(x)称为“加性函数”.请写出一个在R上单调递减的加性函数      .  【变式2】已知函数的定义域是,对定义域的任意都有,且当时,,; (1)求证:;(2)试判断在的单调性并用定义证明你的结论; (3)解不等式 【变式3】已知定义在(0,+∞)上的函数f(x),满足f(mn)=f(m)+f(n)(m,n>0),且当x>1时,f(x)>0. (1)求证:f=f(m)-f(n);(5分) (2)若f(2)=1,解不等式f(x+2)-f(2x)>2.(9分) 三、课后作业 1.函数在区间上的最小值是(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 2.下列函数中,在上为减函数的是(    ) A. B. C. D. 3.若函数是上的减函数,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 4.如果函数在上是增函数,那么实数的取值范围( ) A. B. C. D. 5.已知函数在上单调递减,则a的取值范围是( ) A. B. C. D. 6.函数f (x)=1-( ) A.在(-1,+∞)上单调递增 B.在(1,+∞)上单调递增 C.在(-1,+∞)上单调递减 D.在(1,+∞)上单调递减 7.函数的单调减区间是( ) A. B. C. D. 8.(多选)已知函数,下列结论正确的是(    ) A.定义域、值域分别是, B.单调减区间是 C.定义域、值域分别是, D.单调减区间是 9.(多选)已知函数f(x)的定义域为R,对任意a,b∈R,都有f(a)f(b)=f(a+b),f(0)≠0且当x>0时,0<f(x)<1,则(  ) A.∀x∈R,都有f(x)=- B.当x<0时,f(x)>1 C.f(x)是减函数 D.若f(3)=则不等式f(2t2-5t)>的解集为 10.函数f(x)=的单调递增区间为      .  11.函数的单调递减区间为________ 12.已知函数在上的最大值为,则m的取值范围是( ) A. B. C. D. 13.已知. (1)用分段函数的形式表示;(2)画出的图象,并写出函数的单调区间和值域. 14.已知函数. (1)试判断函数在区间上的单调性,并证明; (2)求函数在区间上的值域. 15.已知函数. (1)判断在上的单调性,并用定义法证明; (2)已知在上的最大值为m,若正实数a,b满足,求最小值. 学科网(北京)股份有限公司 $ 第07讲 单调性及最大(小)值 一、必备知识整合 知识点一、函数的单调性 1.增函数、减函数的概念 一般地,设函数的定义域为,区间 如果对于内的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说在区间上是增函数. 如果对于内的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说在区间上是减函数. 2.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,. 3.单调性与单调区间 (1)单调区间的定义 如果函数在区间上是增函数或减函数,那么就说函数在区间上具有单调性,称为函数的单调区间. 函数的单调性是函数在某个区间上的性质. 4.证明函数单调性的步骤 (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. 5.函数单调性的判断方法 (1)定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断. (2)图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性. (3)直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间. (4)记住几条常用的结论 ①若是增函数,则为减函数;若是减函数,则为增函数; ②若和均为增(或减)函数,则在和的公共定义域上为增(或减)函数; ③若且为增函数,则函数为增函数,为减函数;若且为减函数,则函数为减函数,为增函数. 6.复合函数单调性的判断:同增异减 7.利用函数单调性求参数的范围 (1)在上恒成立在上的最大值. (2)在上恒成立在上的最小值. 知识点二、基本初等函数的单调性 1. 一次函数 2. 二次函数 3. 反比例函数 知识点三、函数的最大(小)值 前提 一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在实数M满足 条件 (1)∀x∈D,都有f(x)≤M; (2)∃x0∈D,使得f(x0)=M (1)∀x∈D,都有f(x)≥M; (2)∃x0∈D,使得f(x0)=M 结论 M是函数y=f(x)的最大值 M是函数y=f(x)的最小值 二、考点分类精讲 ►考点01 单调性的概念 【例1】若函数在上是增函数,对于任意的,(),则下列结论不正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】C【解析】由函数的单调性定义知,若函数在给定的区间上是增函数,则,与同号,由此可知,选项A,B,D都正确.若,则,故选项C不正确.故选:C. 【变式1】设函数的定义域为,已知为上的减函数,,,则是的(    ) 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】A 【变式2】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 【答案】A 【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. 【变式3】下列函数中,满足“对任意x1,x2∈(0,+∞),当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2)”的是(  ) A.f(x)=|x| B.f(x)= C.f(x)=-x2+2x D.f(x)=ex 【答案】 B 【解析】对任意x1,x2∈(0,+∞), 当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2), 则函数f(x)在(0,+∞)上单调递减, f(x)=|x|在(0,+∞)上单调递增,故A错误; f(x)=在(0,+∞)上单调递减,故B正确; f(x)=-x2+2x=-(x-1)2+1在(0,+∞)上不单调,故C错误; f(x)=ex在(0,+∞)上单调递增,故D错误. ►考点02 单调性的证明 【例2】判断并证明在的单调性. 【解析】根据函数单调性的定义:任取,所以 因为,所以,所以所以原函数单调递增。 【变式1】已知函数,. (1)判断函数的单调性,并证明; (2)求函数的值域. 【答案】(1)单调递增,证明见解析;(2) 【解析】(1)在区间上单调递增, 证明如下:任取且, , 因为,所以,,, 所以,即, 所以函数在区间上单调递增. (2)由(1)知:在区间上单调递增, 所以,, 所以函数的值域是. 【变式2】设函数. (1)判断函数在区间和上的单调性,并证明; (2)若,求函数在上的最大值; (3)若,且,使得成立,求实数t的取值范围. 【解析】(1)函数在区间单调递减,在上单调递增,证明如下: 设,, 当时,,,当时,, ,故在区间单调递减,在上单调递增. (2)若,由(1)知,函数在区间单调递减,在上单调递增,又,故函数在上的最大值为. (3),使得成立,即,由(2)知,故,解得或. 【变式3】已知函数,且. (1)求实数的值; (2)判断在区间上的单调性并用定义证明. 【答案】(1)1;(2)在区间上单调递减,证明见解析. 【解析】(1)由,得,所以. (2)由(1)知,其定义域为, 在区间上单调递减. 证明如下: 任取,且, . 因为,,且, 所以,,, 则,所以, 故在区间上单调递减. ►考点03 求函数的单调区间 【例3】的单调增区间为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【变式1】以下函数在其定义域上为增函数的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】对于A选项,,由于反比例函数为减函数,故为减函数,A选项错误; 对于B选项,的对称轴为,开口向上,故为增函数,B选项正确; 对于C选项,由于上是减函数,故由复合函数的单调性得为定义域上的减函数,C选项错误; 对于D选项,为减函数,故D选项错误. 故选:B. 【变式2】函数的增区间是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由二次函数的图象可知 在上是增函数故选:C 【变式3】函数的单调递增区间为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】, 所以递增区间是. 故选:C. ►考点04 利用函数单调性求参数的取值范围 【例4】若函数在上单调递增,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D.【答案】B 【变式1】已知在上单调,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D.【答案】D 【变式2】若是定义在上的减函数,则a的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】因为是定义在上的减函数, 所以,即,解得, 故选:A 【变式3】已知函数. (Ⅰ)若函数在区间上具有单调性,求实数k的取值范围; (Ⅱ)若对任意的恒成立,求实数k的取值范围. 【答案】(1)(2) 【解析】(1)由函数知, 函数图象的对称轴为. 因为函数在区间上具有单调性, 所以或, 解得或, 所以实数的取值范围为. (2) 因为对任意的恒成立, 所以可得对任意的恒成立, 因为,当且仅当时等号成立,即, 所以只需,解得, 所以实数的取值范围为. ►考点05 利用函数单调性的性质解不等式 【例5】已知在定义域上是减函数,且,则的取值范围为(    ) A. (0,1) B.(-2,1) C.(0,) D.(0,2) 【答案】A 【变式1】函数满足:对任意的总有.则不等式的解集为________. 【答案】 【解析】因为对任意的总有 所以函数是上的单调增函数, 从而由得,解得. 故答案为: 【变式2】已知函数 (1)判断并证明函数在的单调性; (2)若函数的定义域为且满足,求的范围. 【答案】(1)证明见解析,时,函数为减函数;(2). 【解析】(1),在上是减函数,证明如下: 设,则, ,,,, ,在上为减函数; (2)由(1)可知:当时,函数为减函数, 由得,,解得,范围为. 【变式3】定义在上的函数满足,且,,则不等式的解集为(    ) A. B. C. D. 【答案】B【解析】,不妨设,故,即, 令,则,故在上单调递减,, 不等式两边同除以得:,因为,所以,即, 根据在上单调递减,故,综上:故选:B ►考点06 利用函数单调性的性质比较函数值的大小关系 【例6】已知函数的图象关于直线对称,当时,恒成立,设,,(其中e=2.71828…),则a,b,c的大小关系为( ) A. B. C. D. 【答案】B【解析】因为当时,恒成立,所以函数在上是减函数,又函数的图象关于直线对称,所以, 而,所以,所以,故选:B. 【变式1】定义在R上的函数f(x)关于y轴对称,并满足:对任意的x1,x2∈(-∞,0](x1≠x2),有<0,则(  ) A.f(-2)<f(3)<f(4) B.f(-2)>f(3)>f(4) C.f(3)<f(4)<f(-2) D.f(4)<f(-2)<f(3) 【答案】A 【解析】因为对任意的x1,x2∈(-∞,0](x1≠x2),有<0, 所以f(x)在(-∞,0]上单调递减, 又f(x)关于y轴对称, 所以f(x)在(0,+∞)上单调递增, 则f(2)<f(3)<f(4), 又f(-2)=f(2), 所以f(-2)<f(3)<f(4). 【变式2】函数在是增函数,若,则有  (    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】,又函数在上是增函数,故故选:C. 【变式3】(多选)函数f(x)的定义域为R,对任意的实数x1,x2(x1≠x2),满足x1f(x1)+x2f(x2)>x1f(x2)+x2f(x1),下列结论正确的是(  ) A.函数f(x)是减函数 B.f(-5)<f(0)<f(1) C.f(0)=0 D.不等式f(2x-1)<f(3-x)的解集为 【答案】BD 【解析】由x1f(x1)+x2f(x2)>x1f(x2)+x2f(x1), 得(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0, 因此f(x)是增函数,A错误; 由-5<0<1,得f(-5)<f(0)<f(1),B正确; 不一定有f(0)=0,如f(x)=2x在R上为增函数,f(0)=1,C错误; 由f(2x-1)<f(3-x),得2x-1<3-x,解得x<D正确. ►考点07 利用单调性求函数的最值 【例7】函数在区间上的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】设,则问题转化为求函数在区间上的最大值.根据对勾函数的性质,得函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,所以.故选:B 【变式1】若函数 在区间上的值域为,则(       ) A.4 B.5 C.6 D.7 【答案】A 【解析】函数在其定义域上为增函数,故或,同理或,,,故.故选:A. 【变式2】(多选)下列函数中,值域正确的是(  ) A.当x∈[0,3)时,函数y=x2-2x+3的值域为[2,6) B.函数y=的值域为R C.函数y=2x-的值域为 D.函数y=的值域为[,+∞) 【答案】 ACD 【解析】对于A,(配方法)y=x2-2x+3=(x-1)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). 对于B,(分离常数法)y==2+,显然≠0,∴y≠2. 故函数的值域为(-∞,2)∪(2,+∞). 对于C,(换元法)设t=,则x=t2+1,且t≥0,∴y=2(t2+1)-t=2, 由t≥0,再结合函数的图象(如图②所示),可得函数的值域为. 对于D,函数的定义域为[1,+∞), ∵y=与y=在[1,+∞)上均单调递增,∴y=在[1,+∞)上为增函数,∴当x=1时,ymin=,即函数的值域为[,+∞). 【变式3】设函数,若对于,恒成立,则实数的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】当时,,由,得,不符合题意; 当时,函数的对称轴为, 当时,函数在区间上单调递增,此时函数, 要使,恒成立,只需,解得,所以; 当时,函数在区间上单调递减,此时函数, 要使,恒成立,只需,解得,不符合题意; 综上:实数的取值范围是. 故选:B ►考点08 抽象函数单调性问题 【例8】已知函数是定义在R上的增函数,并且满足,.(1)求的值;(2)若,求的取值范围. 【解析】(1)因为,令,得,即; (2)由题意知,,∴由,可得,又在R上单调递增,∴,即,∴的取值范围是. 【变式1】柯西(Cauchy,1789—1857)是著名的法国数学家.我们把函数方程f(x+y)=f(x)+f(y)称为柯西方程,满足该方程的函数f(x)称为“加性函数”.请写出一个在R上单调递减的加性函数      .  【答案】f(x)=-x(答案不唯一) 【解析】设f(x)=-x,在R上单调递减. f(x+y)=-x-y,f(x)=-x,f(y)=-y,满足f(x+y)=f(x)+f(y). 所以函数f(x)=-x是在R上单调递减的加性函数. 【变式2】已知函数的定义域是,对定义域的任意都有,且当时,,; (1)求证:;(2)试判断在的单调性并用定义证明你的结论; (3)解不等式 【解析】(1)令,得,解得,再令,则所以 (2)在上为增函数,证明如下:设,则,因为时,所以由(1)知所以所以在上为增函数. (3)因为,所以,得,又因为,所以, 所以由上可知,是定义在上为增函数所以,原不等式,解得,即原不等式的解集为. 【变式3】已知定义在(0,+∞)上的函数f(x),满足f(mn)=f(m)+f(n)(m,n>0),且当x>1时,f(x)>0. (1)求证:f=f(m)-f(n);(5分) (2)若f(2)=1,解不等式f(x+2)-f(2x)>2.(9分) (1)证明 f(m)=f=f +f(n), 即f=f(m)-f(n). (2)解 任取x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,则>1. 由(1)得f(x2)-f(x1)=f>0, 即f(x2)>f(x1), ∴f(x)在(0,+∞)上单调递增, ∵f(2)=1,∴2=f(2)+f(2)=f(4), f(x+2)-f(2x)>2⇔f(x+2)>f(2x)+f(4)⇔f(x+2)>f(8x), 又f(x)在(0,+∞)上单调递增, ∴解得0<x< 故不等式f(x+2)-f(2x)>2的解集为. 三、课后作业 1.函数在区间上的最小值是(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】A 2.下列函数中,在上为减函数的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 3.若函数是上的减函数,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A【解析】因为函数是上的减函数,所以,解得. 4.如果函数在上是增函数,那么实数的取值范围( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】函数为二次函数,对称轴为,故函数在单调递减,单调递增,因此:.故选:B 5.已知函数在上单调递减,则a的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】因为函数在上单调递减, 所以 , 解得, 所以a的取值范围是, 故选:A 6.函数f (x)=1-( ) A.在(-1,+∞)上单调递增 B.在(1,+∞)上单调递增 C.在(-1,+∞)上单调递减 D.在(1,+∞)上单调递减 【答案】B 【解析】f (x)图象可由y=-图象沿x轴向右平移一个单位长度,再向上平移一个单位长度得到,如图所示. 故选:B 7.函数的单调减区间是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 直接通过解析式,结合二次函数图象得:递增,在递减,故选:A. 8.(多选)已知函数,下列结论正确的是(    ) A.定义域、值域分别是, B.单调减区间是 C.定义域、值域分别是, D.单调减区间是 【答案】BC 9.(多选)已知函数f(x)的定义域为R,对任意a,b∈R,都有f(a)f(b)=f(a+b),f(0)≠0且当x>0时,0<f(x)<1,则(  ) A.∀x∈R,都有f(x)=- B.当x<0时,f(x)>1 C.f(x)是减函数 D.若f(3)=则不等式f(2t2-5t)>的解集为 【答案】BCD 【解析】令a=0,b=1,则f(0)f(1)=f(1),易知0<f(1)<1,所以f(0)=1. 当x<0时,-x>0,所以0<f(-x)<1,又f(x)f(-x)=f(x-x)=f(0)=1, 所以f(x)=即f(x)>1,A错误,B正确; 设x1<x2,且x1,x2∈R,则f(x1)-f(x2)=f(x1-x2+x2)-f(x2)=f(x1-x2)f(x2)-f(x2)=f(x2)[f(x1-x2)-1],又x1<x2,所以x1-x2<0,所以f(x1-x2)>1, 又当x<0时,f(x)>1,当x>0时,0<f(x)<1,f(0)=1, 所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2), 所以f(x)是减函数,C正确;因为f(3)= 所以f(12)=f(6)f(6)=[f(3)]4=所以f(2t2-5t)> 即f(2t2-5t)>f(12),又f(x)是减函数, 所以2t2-5t<12,解得-<t<4, 所以不等式f(2t2-5t)>f(12)的解集为D正确. 10.函数f(x)=的单调递增区间为      .  【答案】 【解析】f(x)==2- 由2x+3≠0,得x≠- 当x∈时,y=单调递减, f(x)单调递增; 当x∈时,y=单调递减, f(x)单调递增, 所以f(x)的单调递增区间为. 11.函数的单调递减区间为________ 【答案】(或) 【解析】对于函数,有,解得或. 所以,函数的定义域为. 内层函数在区间上为减函数,在区间上为增函数, 外层函数在上为增函数, 因此,函数的单调递减区间为(或). 故答案为:(或). 12.已知函数在上的最大值为,则m的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】的图象如下图: 对称轴为, 令,得. 因为, 所以数形结合可得或. 故选:D 13.已知. (1)用分段函数的形式表示;(2)画出的图象,并写出函数的单调区间和值域. 【解析】(1)当时,当时,, 当时,,所以. (2)的图象如图:由图易得,的单调递增区间为,单调递减区间为,的值域为. 14.已知函数. (1)试判断函数在区间上的单调性,并证明; (2)求函数在区间上的值域. 【解析】(1)函数在上的为增函数,理由如下: 任取,且,有 ∵,∴ ∴即∴函数在区间上单调递增 (2) 由(1)可知函数在区间上单调递增,∴,又∵时,,∴∴∴函数的值域为. 15.已知函数. (1)判断在上的单调性,并用定义法证明; (2)已知在上的最大值为m,若正实数a,b满足,求最小值. 【答案】(1)在上单调递增,证明见解析;(2)2. 【解析】(1)函数在上单调递增. 证明如下: 令, . 因为,所以,, 所以, 所以,即, 所以函数在上单调递增. (2)由(1)知函数在上单调递增, 所以函数在上的最大值为, 即,所以, 所以, 当且仅当时等号成立. 学科网(北京)股份有限公司 $

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3.2 单调性及最大(小)值讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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