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2020年 名师讲解 高考数学 提分宝典 函数概念与基本初等函数之第2讲 函数的单调性与最值

来源:用户分享 时间:2025/5/30 6:43:15 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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[基础题组练]

1.下列函数中,在区间(0,+∞)内单调递减的是( ) 1

A.y=-x

xC.y=ln x-x

B.y=x2-x D.y=ex-x

1

解析:选A.对于A,y1=在(0,+∞)内是减函数,y2=x在(0,+∞)内是增函数,则y

x1

=-x在(0,+∞)内是减函数;B,C选项中的函数在(0,+∞)上均不单调;选项D中,y′x=ex-1,而当x∈(0,+∞)时,y′>0,所以函数y=ex-x在(0,+∞)上是增函数.

2.函数f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是( ) A.(-∞,-2) C.(1,+∞)

B.(-∞,1) D.(4,+∞)

解析:选D.由x2-2x-8>0,得x>4或x<-2.因此,函数f(x)=ln(x2-2x-8)的定义域是(-∞,-2)∪(4,+∞),注意到函数y=x2-2x-8在(4,+∞)上单调递增,由复合函数的单调性知,f(x)=ln(x2-2x-8)的单调递增区间是(4,+∞).

3.函数y=|x|(1-x)在区间A上是增函数,那么区间A是( ) A.(-∞,0) C.[0,+∞)

10,? B.??2?1

,+∞? D.??2?

2??x(1-x),x≥0,??-x+x,x≥0,

解析:选B.y=|x|(1-x)=?=?2函数的草图如图所示.

?-x(1-x),x<0??x-x,x<0?

1

0,?上单调递增.故选B. 由图易知原函数在??2?4.若函数f(x)=x2+a|x|+2,x∈R在区间[3,+∞)和[-2,-1]上均为增函数,则实数a的取值范围是( )

11

-,-3? A.??3?C.[-3,-22] B.[-6,-4] D.[-4,-3]

解析:选B.由于f(x)为R上的偶函数,因此只需考虑函数f(x)在(0,+∞)上的单调性即

1

a

可.由题意知函数f(x)在[3,+∞)上为增函数,在[1,2]上为减函数,故-∈[2,3],即a∈[-

26,-4].

?1??<f(1)的实数x的取值范围是( ) 5.已知函数f(x)为R上的减函数,则满足f???x??

A.(-1,1) C.(-1,0)∪(0,1)

B.(0,1)

D.(-∞,-1)∪(1,+∞)

??1?>1,???|x|<1,1???<f(1),得??x??解析:选C.由f(x)为R上的减函数且f?即所以-1<x??x???x≠0.???x≠0,

<0或0<x<1.故选C.

6.函数f(x)=4-x-x+2的值域为________.

??4-x≥0,

解析:因为?所以-2≤x≤4,

?x+2≥0,?

所以函数f(x)的定义域为[-2,4].

又y1=4-x,y2=-x+2在区间[-2,4]上均为减函数, 所以f(x)=4-x-x+2在[-2,4]上为减函数, 所以f(4)≤f(x)≤f(-2). 即-6≤f(x)≤6. 答案:[-6,6]

2??m+x,|x|≥1,

7.设函数f(x)=?的图象过点(1,1),函数g(x)是二次函数,若函数f(g(x))

?x,|x|<1?

的值域是[0,+∞),则函数g(x)的值域是________.

2??m+x,|x|≥1,

解析:因为函数f(x)=?的图象过点(1,1),所以m

?x,|x|<1?

?x2,|x|≥1,?

+1=1,解得m=0,所以f(x)=?画出函数y=f(x)的大致图

??x,|x|<1.

象如图所示,观察图象可知,当纵坐标在[0,+∞)上时,横坐标在(-∞,-1]∪[0,+∞)上变化.

而f(x)的值域为[-1,+∞),f(g(x))的值域为[0,+∞), 因为g(x)是二次函数, 所以g(x)的值域是[0,+∞). 答案:[0,+∞)

??(3a-1)x+4a,x<1,

8.若f(x)=?是定义在R上的减函数,则a的取值范围是

?-ax,x≥1?

________.

2

?3a-1<0,???

解析:由题意知,?(3a-1)×1+4a≥-a,解得?1

a≥,

??a>0,?8

?a>0,

11?

所以a∈??8,3?. 11?答案:??8,3?

1,x>0,??

9.设函数f(x)=?0,x=0,g(x)=x2f(x-1),则函数g(x)的递减区间是________.

??-1,x<0,x2,x>1,??

解析:由题意知g(x)=?0,x=1,函数图象如图所示,其递减区间

??-x2,x<1.是[0,1).

答案:[0,1)

x

10.已知f(x)=(x≠a).

x-a

(1)若a=-2,试证f(x)在(-∞,-2)上单调递增;

(2)若a>0且f(x)在(1,+∞)上单调递减,求a的取值范围. 解:(1)证明:设x1<x2<-2, 则f(x1)-f(x2)=

2(x1-x2)x1x2

-=. x1+2x2+2(x1+2)(x2+2)

1a<,3

因为(x1+2)(x2+2)>0,x1-x2<0, 所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2), 所以f(x)在(-∞,-2)上单调递增. (2)设1<x1<x2, 则f(x1)-f(x2)=

a(x2-x1)x1x2

-=. x1-ax2-a(x1-a)(x2-a)

因为a>0,x2-x1>0,所以要使f(x1)-f(x2)>0, 只需(x1-a)(x2-a)>0恒成立, 所以a≤1.综上所述,0<a≤1. 11.已知函数f(x)=x2+a|x-2|-4.

(1)当a=2时,求f(x)在[0,3]上的最大值和最小值;

(2)若f(x)在区间[-1,+∞)上单调递增,求实数a的取值范围.

22??x+2x-8,x≥2??(x+1)-9,x≥2

解:(1)当a=2时,f(x)=x2+2|x-2|-4=?2=?, 2-1,x<2??x-2x,x<2(x-1)??

3

当x∈[0,2]时,-1≤f(x)≤0,当x∈[2,3]时,0≤f(x)≤7, 所以f(x)在[0,3]上的最大值为7,最小值为-1.

?x2+ax-2a-4,x>2?

(2)因为f(x)=?2,

?x-ax+2a-4,x≤2?

又f(x)在区间[-1,+∞)上单调递增,

a

所以当x>2时,f(x)单调递增,则-≤2,即a≥-4.

2a

当-1<x≤2时,f(x)单调递增,则≤-1.

2

即a≤-2,且4+2a-2a-4≥4-2a+2a-4恒成立, 故a的取值范围为[-4,-2].

[综合题组练]

1

1.(应用型)已知函数f(x)=log2x+,若x1∈(1,2),x2∈(2,+∞),则( )

1-xA.f(x1)<0,f(x2)<0 C.f(x1)>0,f(x2)<0

B.f(x1)<0,f(x2)>0 D.f(x1)>0,f(x2)>0

1

解析:选B.因为函数f(x)=log2x+在(1,+∞)上为增函数,且f(2)=0,所以当x1

1-x∈(1,2)时,f(x1)

当x2∈(2,+∞)时,f(x2)>f(2)=0, 即f(x1)<0,f(x2)>0.故选B.

(x-a)2,x≤0,??

2.设f(x)=?1若f(0)是f(x)的最小值,则a的取值范围为( )

x++a,x>0.??xA.[-1,2] C.[1,2]

B.[-1,0] D.[0,2]

解析:选D.因为当x≤0时,f(x)=(x-a)2,f(0)是f(x)的最小值,所以a≥0.当x>0时,1

f(x)=x++a≥2+a,当且仅当x=1时取“=”.要满足f(0)是f(x)的最小值,需2+a≥f(0)

x=a2,即a2-a-2≤0,解得-1≤a≤2,

所以a的取值范围是0≤a≤2.故选D.

3.(2019·西安模拟)已知函数y=log2(ax-1)在(1,2)上单调递增,则实数a的取值范围是( )

A.(0,1] C.[1,+∞)

B.[1,2] D.[2,+∞)

解析:选C.要使y=log2(ax-1)在(1,2)上单调递增,则a>0且a-1≥0,所以a≥1.故选C.

4

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