分段函数和单调性练习题
高一数学函数的单调性与最值试题

高一数学函数的单调性与最值试题1.已知函数,则下列结论正确的是().A.是偶函数,递增区间是B.是偶函数,递减区间是C.是奇函数,递减区间是D.是奇函数,递增区间是【答案】C【解析】,其图像如图所示,由图像得是奇函数,递减区间是.【考点】分段函数的图像与性质.2.己知函数,在处取最小值.(1)求的值;(2)在中,分别是的对边,已知,求角.【答案】(1);(2)或.【解析】(1)先将函数解析式化为形如,这时要用倍角公式、降幂公式、两角和的正弦公式,得到,再利用在处取得最小值得关于的关系式,结合限制条件,解出;(2)解三角形问题,主要利用正余弦定理,本题可由,解出角,由正弦定理得,解出角或,再由三角形内角和为,解出或,本题求解角时,需注意解的个数,因为正弦函数在上有增有减.,所以有两个解.试题解析:(1)3分因为在处取得最小值,所以故,又所以 6分(2)由(1)知因为,且为的内角所以,由正弦定理得,所以或 9分当时,当时,综上,或 12分.【考点】1.倍角公式;2.两角和差公式;3.三角函数的图像与性质;4.用正余弦定理解三角形.3.定义在上的函数满足对任意的,有.则满足<的x取值范围是( )A.(,)B.[,)C.(,)D.[,)【答案】A【解析】因为,所以函数在上单调增. 由<得:【考点】利用函数单调性解不等式4.已知函数在区间上具有单调性,则实数的取值范围是 .【答案】【解析】要使在区间上具有单调性,只需对称轴不在该区间即可,所以或即得的范围.【考点】二次函数的单调性.5.定义在上的函数,如果满足:对任意,存在常数,都有成立,则称是上的有界函数,其中称为函数的一个上界.已知函数,.(1)若函数为奇函数,求实数的值;(2)在(1)的条件下,求函数在区间上的所有上界构成的集合;(3)若函数在上是以3为上界的有界函数,求实数的取值范围.【答案】(1);(2);(3).【解析】(1)因为为奇函数,所以利用,求出的值;(2) 在(1)的条件下,证明的单调性,在恒成立,即,根据单调性,可以求出其最大值;(3)若函数在上是以3为上界的有界函数,则,将函数代入,反解,,利用函数的单调性求出他们的最大,和最小值,就是的范围.试题解析:解:(1)因为函数为奇函数,所以,即,即,得,而当时不合题意,故. 4分(2)由(1)得:,下面证明函数在区间上单调递增,证明略. 6分所以函数在区间上单调递增,所以函数在区间上的值域为,所以,故函数在区间上的所有上界构成集合为. 8分(3)由题意知,在上恒成立.,.在上恒成立.10分设,,,由得,设,,,所以在上递减,在上递增, 12分在上的最大值为,在上的最小值为.所以实数的取值范围为. 14分【考点】1.函数的奇偶性;2.函数的单调性;3.函数的最值.6.设是上的奇函数,且时,,对任意,不等式恒成立,则的取值范围()A.B.C.D.【答案】A【解析】(排除法)当,则得,即,整理得在时恒成立,而当时取最大值0,则恒成立,排除B,C项,同理再验证时,不成立,故排除D项.【考点】函数单调性的应用.7.定义在上的函数,如果满足:对任意,存在常数,都有成立,则称是上的有界函数,其中称为函数的一个上界.已知函数,.(1)若函数为奇函数,求实数的值;(2)在(1)的条件下,求函数在区间上的所有上界构成的集合;(3)若函数在上是以3为上界的有界函数,求实数的取值范围.【答案】(1)-1;(2);(3)【解析】(1)因为为奇函数,所以根据奇函数的定义可得一个等式.根据等式在定义域内恒成立可求得的值,由于真数大于零,所以排除.即可得到结论.(2)由(1)得到的值表示出函数g(x),根据函数的定义域可知函数在区间上单调递增.所以上,.即.所以可得.即存在常数,都有.所以所有上界构成的集合.(3)因为函数在上是以3为上界的有界函数,所以根据题意可得在上恒成立.所得的不等式,再通过分离变量求得的范围.试题解析:(1)因为函数为奇函数,所以,即,即,得,而当时不合题意,故. 4分(2)由(1)得:,下面证明函数在区间上单调递增,证明略. 6分所以函数在区间上单调递增,所以函数在区间上的值域为,所以,故函数在区间上的所有上界构成集合为. 8分(3)由题意知,在上恒成立.,.在上恒成立.10分设,,,由得,设,,,所以在上递减,在上递增, 12分在上的最大值为,在上的最小值为 .所以实数的取值范围为. 14分【考点】1.函数的奇偶性.2.新定义的函数的性质.3.函数的最值的求法.4.分离变量的思想.8.已知是定义在上的奇函数,当时,.(1)求;(2)求的解析式;(3)若,求区间.【答案】(1);(2);(3)区间为.【解析】(1) ∵是奇函数,,∴,∴,∴;(2)只需要求出的解析式即可,利用奇函数,所以设,则,则,再与的解析式和在一起,写出分段函数;(3)本题是已知函数的值域求定义域问题,根据函数图象可得在上单调递增,分别讨论,来求解,当时,解得;当时,解得;所以区间为.试题解析:(1)∵是奇函数,∴ 3分(2)设,则,∴∵为奇函数,∴ 5分∴ 6分(3)根据函数图象可得在上单调递增 7分当时,解得 9分当时,解得 11分∴区间为. 12分【考点】本题考查函数的性质(奇函数);函数的解析式;函数的定义域和值域.9.已知函数,对于满足的任意,下列结论:(1);(2)(3);(4)其中正确结论的序号是()A.(1)(2)B.(1)(3)C.(2)(4)D.(3)(4)【答案】C【解析】因为函数,所以函数在定义域内单调递增,对于满足,可得与同号,所以(1)不正确.所以排除A,B两选项.由可得.因为函数递增,所以(2)成立.(3)不成立,斜率不可能都大于1,函数是下凹的图像,所以(4)正确.故选C.【考点】1.函数的单调性.2.函数的斜率公式.3.凹凸函数的性质.10.函数的图象可能是【答案】B【解析】函数定义域为,且,所以函数为偶函数,图像关于轴对称。
高一数学函数的单调性与最值试题答案及解析

高一数学函数的单调性与最值试题答案及解析1.(1)若在上单调递减,求的取值范围.(2)若使函数和都在上单调递增,求的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)根据题意知,函数的定义域满足:在上恒成立,且函数在上单调递减,分别运用变量分离法和二次函数的单调性求出参数所满足的取值范围,取交集即可得出答案;(2)分别根据一次函数的图像和反比例函数图像知,当时,函数为单调递增的;当时,在上单调递增.试题解析:(1)由题意在上单调递减且在上恒成立.若在上单调递减,则,即;由在上恒成立得,当时显然成立;时可得:在上恒成立.因为,所以,故的取值范围是.(2)由函数在单调递增得: ,所以.又因为在上单调递增,所以.综上所述:的取值范围是.【考点】二次函数的单调性;一次函数的单调性;反比例函数的单调性.2.已知是定义在上的偶函数,且在上是增函数,设,,,则的大小关系是().A.B.C.D.【答案】C【解析】因为是定义在上的偶函数,且在上是增函数,所以在上为减函数,且;且,;又因为在上为减函数,所以.【考点】函数的单调性与奇偶性.3.已知函数是定义在的奇函数,当时,,若对任意的,不等式恒成立,则实数的最大值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】当时,,∵函数是奇函数∴当x>0时,,∴∴f(x)在R上是单调递减函数,且满足9f(x+t)=f(3x+3t),不等式f(x)≤9f(x+t)在[t,t+1]恒成立,x≥3x+3t在[t,t+1]恒成立,即:在[t,t+1]恒成立,∴,解得,故实数t的最大值是.故选:A.【考点】函数恒成立问题, 函数的单调性与奇偶性.4.若函数f(x)=sin2ax-sinaxcosax(a>0)的图象与直线y=m相切,相邻切点之间的距离为.(1)求m和a的值;(2)若点A(x0,y)是y=f(x)图象的对称中心,且x∈,求点A的坐标.【答案】(1)m=-或m=,a=2(2)或.【解析】(1)先通过二倍角公式、两角和与差的正弦公式将函数f(x)化简为的形式,根据T=可求出a,函数f(x)的最大值等于m等于A+b 可求m的值.(2)若点A(x0,y)是y=f(x)图象的对称中心,且x∈,求出x=,利用0≤≤,求出点A的坐标..试题解析:解:.(1)f(x)=sin2ax-sinaxcosax=sin2ax=,由题意知,m为f(x)的最大值或最小值,所以m=-或m=;由题设知,函数f(x)的周期为,∴a=2,所以m=-或m=,a=2.(2)∵f(x)=,∴令=0,得4x+=kπ(k∈Z),∴x=(k∈Z),由0≤≤(k∈Z),得k=1或k=2,因此点A的坐标为或.【考点】1.由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;2.正弦函数的对称性.5.已知函数在区间上具有单调性,则实数的取值范围是 .【答案】【解析】要使在区间上具有单调性,只需对称轴不在该区间即可,所以或即得的范围.【考点】二次函数的单调性.6.已知函数定义在(―1,1)上,对于任意的,有,且当时,。
高三数学函数的单调性与最值试题答案及解析

高三数学函数的单调性与最值试题答案及解析1.若函数,则下列结论正确的是()A.,在上是增函数B.,在上是减函数C.,是偶函数D.,是奇函数【答案】C【解析】因为,且函数定义域为令,则显然,当时,;当时,所以当时,在上是减函数,在上是增函数,所以选项A,B均不正确;因为当时,是偶函数,所以选项C正确.要使函数为奇函数,必有恒成立,即恒成立,这与函数的定义域相矛盾,所以选项D不正确.【考点】1、导数在研究函数性质中的应用;2、函数的奇偶性.2.对任意实数,记,若,其中奇函数在时有极小值,是正比例函数,与图象如图,则下列关于的说法中正确的是()A.是奇函数B.有极大值和极小值C.的最小值为,最大值为2D.在上是增函数【答案】B【解析】因为,是奇函数,其图象关于原点对称,所以与图象如图1所示;图1根据,可知,的图象如图2所示,显然,的图象不关于原点对称,不是奇函数;无最小值、无最大值;其在区间“先增后减”,故选B.图2【考点】新定义函数,函数的奇偶性,函数的图象,函数的单调性与极(最)值.3. [2014·日照模拟]已知函数f(x)在定义域(0,+∞)上是单调函数,若对于任意x∈(0,+∞),都有=2,则的值是()A.5B.6C.7D.8【答案】B【解析】因为f(x)是定义在(0,+∞)上的单调函数,且=2对任意x∈(0,+∞)都成立,所以f(x)-=c>0(c为常数),即f(x)=c+,且f(c)=2,故2=c+,解得c=1,故f(x)=1+,所以=1+5=6.4.设是定义在R上的偶函数,且当时,。
若对任意的x,不等式恒成立,则实数a的最大值是()。
A.B.C.D.2【答案】C【解析】是定义在上的偶函数,不等式恒成立等价为恒成立,当时,.不等式等价为恒成立,即在上恒成立,平方得即在上恒成立,设,则满足即故实数的最大值是.故选C.【考点】1.函数的奇偶性;2.恒成立问题.5.(2013•重庆)(﹣6≤a≤3)的最大值为()A.9B.C.3D.【答案】B【解析】令f(a)=(3﹣a)(a+6)=﹣+,而且﹣6≤a≤3,由此可得函数f(a)的最大值为,故(﹣6≤a≤3)的最大值为=,故选B.6.已知函数y=f(x)是定义在R上且以3为周期的奇函数,当x∈时,f(x)=ln(x2-x+1),则函数f(x)在区间[0,6]上的零点个数为()A.3B.5C.7D.9【答案】C【解析】当x∈时,-x∈,f(x)=-f(-x)=-ln(x2+x+1);则f(x)在区间上有3个零点(在区间上有2个零点).根据函数周期性,可得f(x)在上也有3个零点,在上有2个零点.故函数f(x)在区间[0,6]上一共有7个零点.7.下列函数中,既是奇函数又在区间上单调递增的函数为()A.B.C.D.【答案】C【解析】是奇函数但在区间上不是单调函数.在区间上单调递增但不是奇函数,既是奇函数又在区间上单调递增的函数,在区间上单调递增但不是奇函数.【考点】函数奇偶性及单调性8.已知,,规定:当时, ;当时,,则()A.有最小值,最大值1B.有最大值1,无最小值C.有最小值,无最大值D.有最大值,无最小值【答案】C【解析】由题得,利用平移变化的知识画出函数的图像如下,而,故有最小值1,无最大值.【考点】函数图像平移变化9.已知函数若对任意的,且恒成立,则实数a的取值范围为.【答案】【解析】,由知,函数在单调递增,当,满足题意;当时,只需,即,综上所述,实数a的取值范围为.【考点】1、分段函数;2、函数的单调性.10.判断函数f(x)=e x+在区间(0,+∞)上的单调性.【答案】f(x)在(0,+∞)上为增函数【解析】(解法1)设0<x1<x2,则f(x1)-f(x2)===.∵0<x1<x2,∴x1-x2<0,x1+x2>0,∴ex1-x2<1,ex1+x2>1,ex1>0,∴f(x1)<f(x2).∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.(解法2)对f(x)=e x+求导,得f′(x)=e x-=(e2x-1),当x>0时,e x>0,e2x>1,∴f′(x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上为增函数.11.函数y=1-的最大值与最小值的和为.【答案】2【解析】令f(x)=,则f(x)为奇函数,故f(x)max +f(x)min=0,∴ymax +ymin=2.12.已知定义在R上的函数y=f(x)满足下列三个条件:①对任意的x∈R都有f(x+2)=-f(x);②对于任意的0≤x1<x2≤2,都有f(x1)<f(x2);③y=f(x+2)的图像关于y轴对称.下列结论中,正确的是()A.f(4.5)<f(6.5)<f(7) B.f(4.5)<f(7)<f(6.5) C.f(7)<f(4.5)<f(6.5) D.f(7)<f(6.5)<f(4.5)【答案】B【解析】由f(x+2)=-f(x),得f(x+4)=-f(x+2)=f(x),则函数y=f(x)的最小正周期为4;根据②知函数y=f(x)在[0,2]上单调递增;根据③知函数y=f(x)的图像关于直线x=2对称,所以f(4.5)=f(0.5),f(6.5)=f(2.5)=f(1.5),f(7)=f(3)=f(1).故f(4.5)<f(7)<f(6.5).13.已知函数f(x)=若f(2-a2)>f(a),则实数a的取值范围是()A.(-∞,-1)∪(2,+∞)B.(-1,2)C.(-2,1)D.(-∞,-2)∪(1,+∞)【答案】C【解析】f(x)=由f(x)的图象可知f(x)在(-∞,+∞)上是单调增函数,由f(2-a2)>f(a)得2-a2>a,即a2+a-2<0,解得-2<a<1.14.已知函数y=f(x)满足:对任意的x1<x2≤-1,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)>0恒成立,则f(-2),f(-),f(-1)的大小关系为()A.f(-2)<f(-)<f(-1)B.f(-2)>f(-)>f(-1)C.f(-2)>f(-1)>f(-)D.f(-)>f(-2)>f(-1)【答案】A【解析】由题意及函数单调性的定义得,f(x)在(-∞,-1]上单调递增,又-2<-<-1, ∴f(-2)<f(-)<f(-1).15.函数y=-(x-3)|x|的递增区间是__________.【答案】[0,]【解析】y=-(x-3)|x|=作出该函数的图象,观察图象知递增区间为[0,].16.设函数f(x)=a为常数且a∈(0,1).(1)当a=时,求f;(2)若x0满足f[f(x)]=x,但f(x)≠x,则称x为f(x)的二阶周期点.证明函数f(x)有且仅有两个二阶周期点,并求二阶周期点x1,x2;(3)对于(2)中的x1,x2,设A(x1,f[f(x1)]),B(x2,f[f(x2)]),C(a2,0),记△ABC的面积为S(a),求S(a)在区间[,]上的最大值和最小值.【答案】(1)(2)见解析,x1=,x2=(3)最小值为,最大值为【解析】(1)当a=时,f=,f=f=2=.(2)证明:f[f(x)]=当0≤x≤a2时,由x=x解得x=0,由于f(0)=0,故x=0不是f(x)的二阶周期点;当a2<x≤a时,由 (a-x)=x解得x=∈(a2,a),因为f=·=≠,故x=是f(x)的二阶周期点;当a<x<a2-a+1时,由 (x-a)=x解得x=∈(a,a2-a+1),因为f=·=,故x=不是f(x)的二阶周期点;当a2-a+1≤x≤1时,由 (1-x)=x解得x=∈(a2-a+1,1),因为f =·=≠,故x=是f(x)的二阶周期点.因此,函数f(x)有且仅有两个二阶周期点,x1=,x2=.(3)由(2)得A(,),B(,),则S(a)=,S′(a)=·.因为a∈[,],有a2+a<1,所以S′(a)=·=·>0.(或令g(a)=a3-2a2-2a+2,g′(a)=3a2-4a-2=3(a-)(a-),因为a∈(0,1),所以g′(a)<0,则g(a)在区间[,]上最小值为g()=>0,故对于任意a∈[,],g(a)=a3-2a2-2a+2>0,S′(a)=·>0)则S(a)在区间[,]上单调递增,故S(a)在区间[,]上的最小值为S()=,最大值为S()=.17. {an }为首项为正数的递增等差数列,其前n项和为Sn,则点(n,Sn)所在的抛物线可能为()【答案】D【解析】当n≥1时{an }单调递增且各项之和大于零,当n=0时Sn等于零,结合选项只能是D.18.设g(x)是定义在R上以1为周期的函数,若函数f(x)=x+g(x)在区间[3,4]时的值域为[-2,5],则f(x)在区间[2,5]上的值域为________.【答案】[-3,6]【解析】当x∈[2,3]时,x+1∈[3,4],所以f(x+1)=x+1+g(x+1)=x+1+g(x)∈[-2,5],所以f(x)=x+g(x)∈[-3,4];当x∈[4,5]时,x-1∈[3,4],所以f(x-1)=x-1+g(x-1)=x-1+g(x)∈[-2,5],所以f(x)=x+g(x)∈[-1,6],所以f(x)在区间[2,5]上的值域为[-3,6].19.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是 ().A.y=lg(x+2)B.y=-C.y=x D.y=x+【答案】A【解析】A中,y=lg(x+2)在(0,+∞)上是增函数,B、C中函数为减函数,D中在(0,+∞)上不单调.20.设奇函数f(x)在[-1,1]上是增函数,且f(-1)=-1,若函数f(x)≤t2-2at+1对所有的x∈[-1,1]都成立,则当a∈[-1,1]时t的取值范围是().A.-2≤t≤2B.-≤t≤C.t≤-2或t=0或t≥2D.t≤-或t=0或t≥【答案】C【解析】依题意f(x)的最大值为f(1)=1,要使f(x)≤t2-2at+1对所有的x∈[-1,1]都成立,则1≤t2-2at+1,即t2-2at≥0,亦即t(t-2a)≥0,当t=0时,不等式成立,当0≤a≤1时,不等式的解为t≥2a≥2;当-1≤a≤0时,不等式的解为t≤2a≤-2.21.已知函数(其中且),是的反函数.(1)已知关于的方程在区间上有实数解,求实数的取值范围;(2)当时,讨论函数的奇偶性和增减性;(3)设,其中.记,数列的前项的和为(),求证:.【答案】(1);(2)奇函数,减函数;(3)证明见解析.【解析】(1)这是一个对数方程,首先要转化为代数方程,根据对数的性质有,从而有,方程在上有解,就变为求函数在上的值域,转化时注意对数的真数为正;(2)奇偶性和单调性我们都根据定义加以解决;(3),,要证明不等式成立,最好是能把和求出来,但看其通项公式,这个和是不可能求出的,由于我们只要证明不等式,那么我们能不能把放缩后可求和呢?,显然,即,左边易证,又由二项式定理,在时,,所以,注意到,至此不等式的右边可以求和了,,得证.试题解析:(1)转化为求函数在上的值域,该函数在上递增、在上递减,所以的最小值5,最大值9。
分段函数练习题

分段函数练习题Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】1、分段函数1、已知函数)(x f = ,则 )1()0(-+f f =( ) A . 9 B . C . 3 D .提示:本题考查分段函数的求值,注意分段函数分段求。
解析:0代入第二个式子,-1代入第一个式子,解得)1()0(-+f f =3,故正确答案为C.902、函数的图象为下图中的( )提示:分段函数分段画图。
解析:此题中x ≠0,当x>0时,y=x+1,当x<0时,y=x-1, 故正确答案为C.1203、下列各组函数表示同一函数的是( )①f(x)=|x|,g(x)=⎩⎨⎧<-≥)0()0(x x x x ②f(x)=242--x x ,g(x)=x+2 ③f(x)=2x ,g(x)=x+2④f(x)=1122-+-x x ,g(x)=0 ,x ∈{-1,1}A.①③B.①C.②④D.①④267,0,100,,x x x x x ++<≥⎧⎪⎨⎪⎩71101110||x y x x=+提示:考察是否是同一函数即考察函数的三要素:定义域、值域、对应关系,此题应注意分段函数分段解决。
解析:此题中①③正确,故正确答案为A.1204、设()1232,2()log 1,2x e x f x x x -⎧<⎪=⎨-≥⎪⎩,则((2))f f 的值为( ) A.0 B.1 C.2D.3提示:此题是分段函数当中经常考查的求分段函数值的小题型,主要考查学生对“分段函数在定义域的不同区间上对应关系不同”这个本质含义的理解.考查对分段函数的理解程度。
解析:因为 f (2)=log 3(22﹣1)=1,所以f (f (2))=f (1)=2e 1﹣1=2.因此f (f (2))=f (log 3(22﹣1))=f (1)=2e 1﹣1=2,故正确答案为C.905、定义在R 上的函数)(x f 满足)(x f =, 则)3(f 的值为( )A .1- B. 2- C. 1D. 2提示:本题主要考查分段函数的求值,同时考查了递推关系,属于基础题.解析:将3代入相应的分段函数进行求值,则f (3)=f (2)﹣f (1),f (2)=f (1)﹣f (0)从而f (3)=f (1)﹣f (0)﹣f (1)=﹣f (0),将0代入f (x )=log 2(4﹣x )进行求解.∴f(3)=f (1)﹣f (0)﹣f (1)=﹣f (0)=﹣log 2(4﹣0)=﹣2, 故正确答案为B .⎩⎨⎧>---≤-0),2()1(0),4(log 2x x f x f x x1806、24,02(),(2)2,2x x f x f x x ⎧-≤≤==⎨>⎩已知函数则 若00()8,f x x ==则( ) A .232 C. 4D. 1提示:本题主要考查分段函数的求值,但是直接分段函数分段作图就将这道题做麻烦了,不如直接代入求解。
分段函数的单调性问题

【规避策略】
1.弄清分段函数的单调性的特点
对于分段函数的单调性,一要保证各段上同增(减),二要保证上、下段 间端点值间的大小关系. 2.熟练掌握分段函数单调性的图象解法 画出这个分段函数的图象,结合函数图象、性质进行直观判断.
【自我矫正】选B.
由题意f(x)在R上单调递增,
a 1, 则有 4 a 0, 2 a (4 ) 2 a, 2
分段函数的单调性问题
【典例】(2015·金华模拟)f(x)=
增函数,则实数a的取值范围是 A.(1,+∞) B.[4,8) (
a x , x 1, 是R上的单调递 a (4 )x 2, x 1 2
) D.(1,8)
C.(知道错在哪里吗? 提示:上述解题过程错在忽视在定义域两段区间分界点上的函数值的 大小而导致实数a的范围扩大.
解得4≤a<8.
高一 函数的单调性及其最值知识点+例题+练习 含答案

1.函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地,设函数y=f(x)的定义域为A,区间I⊆A,如果对于区间I内的任意两个值x1,x2当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间I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I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)如果函数y=f(x)在区间I上是单调增函数或单调减函数,那么就说函数y=f(x)在区间I上具有单调性,区间I叫做y=f(x)的单调区间.2.函数的最值前提设函数y=f(x)的定义域为A,如果存在x0∈A,使得条件对于任意的x∈A,都有f(x)≤f(x0)对于任意的x∈A,都有f(x)≥f(x0) 结论f(x0)为最大值f(x0)为最小值判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)在增函数与减函数的定义中,可以把“任意两个值x1,x2”改为“存在两个值x1,x 2”.( × )(2)对于函数f (x ),x ∈D ,若x 1,x 2∈D 且(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]>0,则函数f (x )在D 上是增函数.( √ )(3)函数y =f (x )在[1,+∞)上是增函数,则函数的单调递增区间是[1,+∞).( × ) (4)函数y =1x 的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( × )(5)所有的单调函数都有最值.( × )(6)对于函数y =f (x ),若f (1)<f (3),则f (x )为增函数.( × )1.下列函数中,①y =1x -x ;②y =x 2-x ;③y =ln x -x ;④y =e x -x ,在区间(0,+∞)内单调递减的是__________. 答案 ①解析 对于①,y 1=1x 在(0,+∞)内是减函数,y 2=x 在(0,+∞)内是增函数,则y =1x -x 在(0,+∞)内是减函数;②,③,④函数在(0,+∞)上均不单调.2.若函数f (x )=|2x +a |的单调递增区间是[3,+∞),则a 的值为________. 答案 -6解析 由图象易知函数f (x )=|2x +a |的单调增区间是[-a 2,+∞),令-a2=3,∴a =-6.3.设函数y =x 2-2x ,x ∈[-2,a ],若函数的最小值为g (a ),则g (a )=________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a ,-2≤a <1,-1,a ≥1解析 ∵函数y =x 2-2x =(x -1)2-1, ∴对称轴为直线x =1.当-2≤a <1时,函数在[-2,a ]上单调递减, 则当x =a 时,y min =a 2-2a ;当a ≥1时,函数在[-2,1]上单调递减,在[1,a ]上单调递增, 则当x =1时,y min =-1.综上,g (a )=⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a ,-2≤a <1,-1,a ≥1.4.(教材改编)已知函数f (x )=2x -1,x ∈[2,6],则f (x )的最大值为________,最小值为________. 答案 2 25解析 可判断函数f (x )=2x -1在[2,6]上为减函数,所以f (x )max =f (2)=2,f (x )min =f (6)=25.5.(教材改编)已知函数f (x )=x 2-2ax -3在区间[1,2]上具有单调性,则实数a 的取值范围为________________________________________________________________________. 答案 (-∞,1]∪[2,+∞)解析 函数f (x )=x 2-2ax -3的图象开口向上,对称轴为直线x =a ,画出草图如图所示.由图象可知函数在(-∞,a ]和[a ,+∞)上都具有单调性,因此要使函数f (x )在区间[1,2]上具有单调性,只需a ≤1或a ≥2,从而a ∈(-∞,1]∪[2,+∞).题型一 确定函数的单调性(区间)命题点1 给出具体解析式的函数的单调性例1 (1)下列函数中,①y =ln(x +2);②y =-x +1;③y =(12)x ;④y =x +1x ,在区间(0,+∞)上为增函数的是________.(2)函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间是____________.(3)函数y =-x 2+2|x |+3的单调增区间为_________________________. 答案 (1)① (2)(-∞,-2) (3)(-∞,-1],[0,1] 解析 (1)y =ln(x +2)的增区间为(-2,+∞), ∴在区间(0,+∞)上为增函数.(2)因为y =log 12t 在定义域上是减函数,所以求原函数的单调递增区间,即求函数t =x 2-4的单调递减区间,结合函数的定义域,可知所求区间为(-∞,-2).(3)由题意知,当x ≥0时,y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4;当x <0时,y =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4,二次函数的图象如图.由图象可知,函数y =-x 2+2|x |+3在(-∞,-1],[0,1]上是增函数. 命题点2 解析式含参函数的单调性例2 试讨论函数f (x )=axx -1(a ≠0)在(-1,1)上的单调性.解 设-1<x 1<x 2<1,f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1+1x -1=a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1x -1,f (x 1)-f (x 2)=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 1-1-a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 2-1=a (x 2-x 1)(x 1-1)(x 2-1),由于-1<x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 故当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上递减;当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上递增.综上,当a >0时,f (x )在(-1,1)上单调递减;当a <0时,f (x )在(-1,1)上单调递增. 引申探究若本题中的函数变为f (x )=axx 2-1 (a >0),则f (x )在(-1,1)上的单调性如何?解 设-1<x 1<x 2<1,则f (x 1)-f (x 2)=ax 1x 21-1-ax 2x 22-1 =ax 1x 22-ax 1-ax 2x 21+ax 2(x 21-1)(x 22-1)=a (x 2-x 1)(x 1x 2+1)(x 21-1)(x 22-1), ∵-1<x 1<x 2<1,∴x 2-x 1>0,x 1x 2+1>0,(x 21-1)(x 22-1)>0. 又∵a >0,∴f (x 1)-f (x 2)>0, ∴函数在(-1,1)上为减函数.思维升华 确定函数单调性的方法:(1)定义法和导数法,证明函数单调性只能用定义法和导数法;(2)复合函数法,复合函数单调性的规律是“同增异减”;(3)图象法,图象不连续的单调区间不能用“∪”连结.已知a >0,函数f (x )=x +ax(x >0),证明:函数f (x )在(0,a ]上是减函数,在[a ,+∞)上是增函数.证明 方法一 任意取x 1>x 2>0,则 f (x 1)-f (x 2)=⎝⎛⎭⎫x 1+a x 1-⎝⎛⎭⎫x 2+a x 2=(x 1-x 2)+⎝⎛⎭⎫a x 1-a x 2=(x 1-x 2)+a (x 2-x 1)x 1x 2=(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫1-a x 1x 2.当a ≥x 1>x 2>0时,x 1-x 2>0,1-ax 1x 2<0,有f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),此时,函数f (x )=x +ax (a >0)在(0,a ]上为减函数;当x 1>x 2≥a 时,x 1-x 2>0,1-ax 1x 2>0, 有f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),此时,函数f (x )=x +ax(a >0)在[a ,+∞)上为增函数;综上可知,函数f (x )=x +ax(a >0)在(0,a ]上为减函数,在[a ,+∞)上为增函数.方法二 f ′(x )=1-a x 2,令f ′(x )>0,则1-ax2>0,解得x >a 或x <-a (舍).令f ′(x )<0,则1-ax 2<0,解得-a <x <a .∵x >0,∴0<x <a .故f (x )在(0,a ]上为减函数,在[a ,+∞)上为增函数.题型二 函数的最值例3 已知函数f (x )=x 2+2x +ax ,x ∈[1,+∞),a ∈(-∞,1].(1)当a =12时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围. 解 (1)当a =12时,f (x )=x +12x +2在[1,+∞)上为增函数,f (x )min =f (1)=72.(2)f (x )=x +ax+2,x ∈[1,+∞).①当a ≤0时,f (x )在[1,+∞)内为增函数. 最小值为f (1)=a +3.要使f (x )>0在x ∈[1,+∞)上恒成立,只需a +3>0,即a >-3,所以-3<a ≤0. ②当0<a ≤1时,f (x )在[1,+∞)上为增函数,f (x )min =f (1)=a +3. 所以a +3>0,a >-3,所以0<a ≤1.综上所述,f (x )在[1,+∞)上恒大于零时,a 的取值范围是(-3,1]. 思维升华 求函数最值的常用方法:(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值;(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值;(3)换元法:对比较复杂的函数可通过换元转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值.(1)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x ≥1,-x 2+2,x <1的最大值为________.(2)已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0),若f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域为[12,2],则a =________. 答案 (1)2 (2)25解析 (1)当x ≥1时,函数f (x )=1x 为减函数,所以f (x )在x =1处取得最大值,为f (1)=1;当x <1时,易知函数f (x )=-x 2+2在x =0处取得最大值,为f (0)=2. 故函数f (x )的最大值为2.(2)由反比例函数的性质知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0)在⎣⎡⎦⎤12,2上单调递增, 所以⎩⎪⎨⎪⎧f ⎝⎛⎭⎫12=12,f (2)=2,即⎩⎨⎧1a -2=12,1a -12=2,解得a =25.题型三 函数单调性的应用命题点1 比较大小例4 已知函数f (x )=log 2x +11-x,若x 1∈(1,2),x 2∈(2,+∞),则f (x 1)________0,f (x 2)________0.(判断大小关系) 答案 < >解析 ∵函数f (x )=log 2x +11-x 在(1,+∞)上为增函数,且f (2)=0,∴当x 1∈(1,2)时,f (x 1)<f (2)=0, 当x 2∈(2,+∞)时,f (x 2)>f (2)=0, 即f (x 1)<0,f (x 2)>0.命题点2 解不等式例5 已知函数f (x )为R 上的减函数,则满足f ⎝⎛⎭⎫⎪⎪⎪⎪1x <f (1)的实数x 的取值范围是______________. 答案 (-1,0)∪(0,1)解析 由f (x )为R 上的减函数且f ⎝⎛⎭⎫⎪⎪⎪⎪1x <f (1), 得⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪1x >1,x ≠0,即⎩⎨⎧|x |<1,x ≠0.∴-1<x <0或0<x <1.命题点3 求参数范围例6 (1)如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是__________.(2)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(2-a )x +1,x <1,a x ,x ≥1,满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0成立,那么a 的取值范围是________. 答案 (1)⎣⎡⎦⎤-14,0 (2)[32,2) 解析 (1)当a =0时,f (x )=2x -3,在定义域R 上是单调递增的,故在(-∞,4)上单调递增; 当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为x =-1a ,因为f (x )在(-∞,4)上单调递增, 所以a <0,且-1a ≥4,解得-14≤a <0.综合上述得-14≤a ≤0.(2)由已知条件得f (x )为增函数, ∴⎩⎪⎨⎪⎧2-a >0,a >1,(2-a )×1+1≤a ,解得32≤a <2,∴a 的取值范围是[32,2).思维升华 函数单调性应用问题的常见类型及解题策略(1)比较大小.比较函数值的大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决.(2)解不等式.在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f ”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域. (3)利用单调性求参数.①视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数;②需注意若函数在区间[a ,b ]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的; ③分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值.(1)f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1,当f (x )+f (x -8)≤2时,x 的取值范围是__________.(2)若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=a x +1在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是__________.答案 (1)(8,9] (2)(0,1]解析 (1)2=1+1=f (3)+f (3)=f (9),由f (x )+f (x -8)≤2,可得f [x (x -8)]≤f (9),因为f (x )是定义在(0,+∞)上的增函数, 所以有⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -8>0,x (x -8)≤9,解得8<x ≤9.(2)由f (x )=-x 2+2ax 在[1,2]上是减函数可得[1,2]⊆[a ,+∞),∴a ≤1. ∵y =1x +1在(-1,+∞)上为减函数,∴由g (x )=ax +1在[1,2]上是减函数可得a >0,故0<a ≤1.1.确定抽象函数单调性解函数不等式典例 (14分)函数f (x )对任意的m 、n ∈R ,都有f (m +n )=f (m )+f (n )-1,并且x >0时,恒有f (x )>1.(1)求证:f (x )在R 上是增函数; (2)若f (3)=4,解不等式f (a 2+a -5)<2.思维点拨 (1)对于抽象函数的单调性的证明,只能用定义.应该构造出f (x 2)-f (x 1)并与0比较大小.(2)将函数不等式中的抽象函数符号“f ”运用单调性“去掉”是本题的切入点.要构造出f (M )<f (N )的形式. 规范解答(1)证明 设x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,∴x 2-x 1>0, ∵当x >0时,f (x )>1, ∴f (x 2-x 1)>1.[2分] f (x 2)=f [(x 2-x 1)+x 1] =f (x 2-x 1)+f (x 1)-1,[4分]∴f (x 2)-f (x 1)=f (x 2-x 1)-1>0⇒f (x 1)<f (x 2),∴f(x)在R上为增函数.[6分](2)解∵m,n∈R,不妨设m=n=1,∴f(1+1)=f(1)+f(1)-1⇒f(2)=2f(1)-1,[8分]f(3)=4⇒f(2+1)=4⇒f(2)+f(1)-1=4⇒3f(1)-2=4,∴f(1)=2,∴f(a2+a-5)<2=f(1),[11分]∵f(x)在R上为增函数,∴a2+a-5<1⇒-3<a<2,即a∈(-3,2).[14分]解函数不等式问题的一般步骤:第一步:(定性)确定函数f(x)在给定区间上的单调性;第二步:(转化)将函数不等式转化为f(M)<f(N)的形式;第三步:(去f)运用函数的单调性“去掉”函数的符号“f”,转化成一般的不等式或不等式组;第四步:(求解)解不等式或不等式组确定解集;第五步:(反思)反思回顾.查看关键点,易错点及解题规范.温馨提醒本题对函数的单调性的判断是一个关键点.不会运用条件x>0时,f(x)>1,构造不出f(x2)-f(x1)=f(x2-x1)-1的形式,便找不到问题的突破口.第二个关键应该是将不等式化为f(M)<f(N)的形式.解决此类问题的易错点:忽视了M、N的取值范围,即忽视了f(x)所在单调区间的约束.[方法与技巧]1.利用定义证明或判断函数单调性的步骤(1)取值;(2)作差;(3)定量;(4)判断.2.确定函数单调性有四种常用方法:定义法、导数法、复合函数法、图象法,也可利用单调函数的和差确定单调性.3.求函数最值的常用求法:单调性法、图象法、换元法.[失误与防范]1.分段函数单调性不仅要考虑各段的单调性,还要注意衔接点.2.函数在两个不同的区间上单调性相同,一般要分开写,用“,”或“和”连结,不要用“∪”.A 组 专项基础训练(时间:40分钟)1.下列函数f (x )中,①f (x )=1x;②f (x )=(x -1)2;③f (x )=e x ;④f (x )=ln(x +1),满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2)”的是________.(填序号)答案 ①解析 由题意知f (x )在(0,+∞)上是减函数.①中,f (x )=1x满足要求; ②中,f (x )=(x -1)2在[0,1]上是减函数,在(1,+∞)上是增函数;③中,f (x )=e x 是增函数;④中,f (x )=ln(x +1)在(0,+∞)上是增函数.2.已知函数y =log 2(ax -1)在(1,2)上单调递增,则实数a 的取值范围是__________. 答案 [1,+∞)解析 要使y =log 2(ax -1)在(1,2)上单调递增,则a >0且a -1≥0,∴a ≥1.3.已知函数y =f (x )的图象关于x =1对称,且在(1,+∞)上单调递增,设a =f ⎝⎛⎭⎫-12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为______________.答案 b <a <c解析 ∵函数图象关于x =1对称,∴a =f ⎝⎛⎭⎫-12=f ⎝⎛⎭⎫52,又y =f (x )在(1,+∞)上单调递增, ∴f (2)<f ⎝⎛⎭⎫52<f (3),即b <a <c .4.若函数f (x )=x 2-2x +m 在 [3,+∞)上的最小值为1,则实数m 的值为________. 答案 -2解析 ∵f (x )=(x -1)2+m -1在[3,+∞)上为单调增函数,且f (x )在[3,+∞)上的最小值为1,∴f (3)=1,即22+m -1=1,m =-2.5.已知函数f (x )=2ax 2+4(a -3)x +5在区间(-∞,3)上是减函数,则a 的取值范围是__________.答案 [0,34] 解析 当a =0时,f (x )=-12x +5,在(-∞,3)上是减函数,当a ≠0时,由⎩⎨⎧ a >0,-4(a -3)4a ≥3,得0<a ≤34, 综上a 的取值范围是0≤a ≤34. 6.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12log ,x x ≥1,2x ,x <1的值域为________. 答案 (-∞,2)解析 当x ≥1时,f (x )=log 12x 是单调递减的,此时,函数的值域为(-∞,0];当x <1时,f (x )=2x 是单调递增的,此时,函数的值域为(0,2).综上,f (x )的值域是(-∞,2).7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+12a -2,x ≤1,a x -a ,x >1,若f (x )在(0,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为________.答案 (1,2]解析 由题意,得12+12a -2≤0,则a ≤2,又y =a x -a (x >1)是增函数,故a >1,所以a 的取值范围为1<a ≤2.8.函数f (x )=⎝⎛⎭⎫13x -log 2(x +2)在区间[-1,1]上的最大值为________.答案 3解析 由于y =⎝⎛⎭⎫13x 在R 上递减,y =log 2(x +2)在[-1,1]上递增,所以f (x )在[-1,1]上单调递减,故f (x )在[-1,1]上的最大值为f (-1)=3.9.已知f (x )=x x -a(x ≠a ). (1)若a =-2,试证明f (x )在(-∞,-2)内单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围.(1)证明 任设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2). ∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(-∞,-2)上单调递增.(2)解 任设1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a=a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ). ∵a >0,x 2-x 1>0,∴要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0在(1,+∞)上恒成立,∴a ≤1.综上所述,a 的取值范围是(0,1].10.设函数y =f (x )是定义在(0,+∞)上的函数,并且满足下面三个条件:①对任意正数x ,y ,都有f (xy )=f (x )+f (y );②当x >1时,f (x )<0;③f (3)=-1.(1)求f (1),f (19)的值; (2)如果不等式f (x )+f (2-x )<2成立,求x 的取值范围.解 (1)令x =y =1易得f (1)=0.而f (9)=f (3)+f (3)=-1-1=-2,且f (9)+f ⎝⎛⎭⎫19=f (1)=0,故f ⎝⎛⎭⎫19=2. (2)设0<x 1<x 2,则x 2x 1>1,f ⎝⎛⎭⎫x 2x 1<0, 由f (xy )=f (x )+f (y )得f (x 2)=f ⎝⎛⎭⎫x 1·x 2x 1=f (x 1)+f ⎝⎛⎭⎫x 2x 1<f (x 1), 所以f (x )是减函数.由条件①及(1)的结果得:f [x (2-x )]<f ⎝⎛⎭⎫19,其中0<x <2,由函数f (x )在R 上单调递减,可得⎩⎪⎨⎪⎧ x (2-x )>19,0<x <2,由此解得x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫1-223,1+223. B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.对于任意实数a ,b ,定义min{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b .设函数f (x )=-x +3,g (x )=log 2x ,则函数h (x )=min{f (x ),g (x )}的最大值是________.答案 1解析 依题意,h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log 2x ,0<x <2,-x +3,x ≥2.当0<x <2时,h (x )=log 2x 是增函数;当x ≥2时,h (x )=3-x 是减函数,∴h (x )在x =2时,取得最大值h (2)=1.12.定义新运算:当a ≥b 时,ab =a ;当a <b 时,a b =b 2,则函数f (x )=(1x )x -(2x ),x ∈[-2,2]的最大值等于________.答案 6解析 由已知,得当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2,当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2.∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数.∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6.13.已知函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,若f (a 2-a )>f (a +3),则实数a 的取值范围为_________.答案 (-3,-1)∪(3,+∞)解析 由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-a >0,a +3>0,a 2-a >a +3,解得-3<a <-1或a >3.所以实数a 的取值范围为(-3,-1)∪(3,+∞).14.已知函数f (x )=lg(x +a x-2),其中a 是大于0的常数. (1)求函数f (x )的定义域;(2)当a ∈(1,4)时,求函数f (x )在[2,+∞)上的最小值;(3)若对任意x ∈[2,+∞)恒有f (x )>0,试确定a 的取值范围.解 (1)由x +a x -2>0,得x 2-2x +a x>0, 当a >1时,x 2-2x +a >0恒成立,定义域为(0,+∞), 当a =1时,定义域为{x |x >0且x ≠1},当0<a <1时,定义域为{x |0<x <1-1-a 或x >1+1-a }.(2)设g (x )=x +a x-2,当a ∈(1,4),x ∈[2,+∞)时, g ′(x )=1-a x 2=x 2-a x 2>0恒成立, 所以g (x )=x +a x-2在[2,+∞)上是增函数. 所以f (x )=lg ⎝⎛⎭⎫x +a x -2在[2,+∞)上是增函数. 所以f (x )=lg ⎝⎛⎭⎫x +a x -2在[2,+∞)上的最小值为f (2)=lg a 2. (3)对任意x ∈[2,+∞)恒有f (x )>0,即x +a x-2>1对x ∈[2,+∞)恒成立. 所以a >3x -x 2,令h (x )=3x -x 2,而h (x )=3x -x 2=-⎝⎛⎭⎫x -322+94在x ∈[2,+∞)上是减函数, 所以h (x )max =h (2)=2,所以a >2.。
分段函数

分段函数分段函数:在函数定义域内,对于变量x 取值的不同区间,有着不同的对应关 系。
分段函数是一个函数,不是几个函数。
(分段函数的定义域是各 段定义域的并集,值域是各段值域的并集。
) 分段函数的求解:典型例题: 0,l o g 3>x x例1:已知函数=)(x f 0,2≥x x ,则))91((f f =1,3≤x x例2:已知函数=)(x f 1,>-x x ,若 =)(x f 2,则x=例3:书上P27的练习2,3题练习:1.设()1232,2()log 1,2x e x f x x x -⎧<⎪=⎨-≥⎪⎩,则((2))f f 的值为( )A.0B.1C.2D.32.设函数10221,0,()()1,0x x f x f x x x -⎧-≤⎪=>⎨⎪>⎩若,则0x 的取值范围是( ) A .)1,1(-B .),1-(+∞C .),0()2,(+∞--∞D .),1()1,(+∞--∞ 1, x>00, x=0 1,x 为有理数3.设=)(x f -1, x<0,=)(x g 0,x 为无理数,则))((∏g f 的值为0,2>x x4.设函数=)(x f 0,1≤+x x ,若0)1()(=+f a f ,则实数a 的值等于5.已知函数实数a ≠0 ,函数=)(x f 1,2<+x a x ,若)1()1(a f a f +=- , 则a= 1,2≥--x a x函数的单调性一、增函数的概念(1)一般地,设函数y=f(x)的定义域为A ,如果对于定义域A 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f(x 1)<f(x 2),那么就说f(x)在区间D 上是增函数.注意:1 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;2 必须是对于区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2;当x 1<x 2时,总有f(x 1)<f(x 2) .(2)函数的单调性定义如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y=f(x)的单调区间。
函数单调性经典题目含解析及答案

答案: (3,)或[3,)
3、已知 f (x) x2 2x 3, g(x) f (5 x2 ) ,试求 g(x) 的单调区间
解析:复合函数的单调性,当复合函数内外层单调区间不同时,以外
层函数为界限。
答案:单调减区间为 (,2), (0,2) ,单调增区间 (2,0), (2,) 4、函数 y 2 在区间[2,4] 上的最大值和最小值
答案:[0, 1]
5
8、已知 f (x) | x a |在 (,1) 上是单调函数,则 a 的取值范围 解析: f (x) | x |是偶函数,可以画图像利用图像平移的特点来判断 答案: (,1] 9、若 y (2k 1)x b 是 R 上的减函数,则 K 的取值范围。 解析:利用一元一次函数的图像 答案: (, 1)
x2 2x 1, x [0,)
解析:利用函数图像法求单调区间及最小值
答案:函数的单调增区间为 (,0), (0,) ,最小值为 f (0) 1
7、函数 f (x) ax2 2(a 1)x 2 在区间 (,4] 为减函数,则 a 的取值范围
解析:利用一元两次函数的开口方向及对称轴或一元一次函数
x
解析:利用函数单调性
答案:20。 20、函数 f (x) 2x2 mx 1在区间[1,4]上是单调函数,则实数 m 的取值
范围
解析:二次函数对称轴与区间关系
答案: m 4或m 16
21、若 f (x) x2 bx c , f (1) 0, f (3) 0
(1)求 b,c 的值
ax 5, a,x 1 x
x
1
是
R
上的增函数,则
a
的取值范围
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15.若不等式|x-m|<1成立的充分不必要条件是 <x< ,则实数m的取值范围是________.
16.已知函数 则 .
三、解答题(每小题10分,一共2道小题,总分20分)
17.已知函数f(x)=
在表中画出该函数的草图;(2)求函数y=f(x)的值域、单调增区间及零点.
故选:B.
考点:函数的值.
4.D
【解析】
试题分析:化简f(log2 )+f( )= + ,从而解得.
解:∵log2 <0, >0,
∴f(log2 )+f( )
= +
=6+1=7,
故选:D.
考点:函数的值.
5.B
【解析】
试题分析:因为 ,所以 ,即 ,即函数 的值域是 ;故选B.
考点:函数的值域.
6.C
2.已知命题 ,且 ,命题 ,且 .
(Ⅰ)若 ,求实数 的值;
(Ⅱ)若 是 的充分条件,求实数 的取值范围.
参考答案
1.C
【解析】
试题分析:根据两个函数的定义域相同,对应关系也相同,即可判定它们是同一个函数.
解:对于A,f(x)=x﹣1与g(x)= =|x﹣1|,两个函数的解析式不同,不是同一函数;
所以“x=30°”是“ ”的充分而不必要条件.
故选A.
考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.
12.A
【解析】
试题分析:先求函数的对称轴,然后根据二次项系数为正时,对称轴左边为减函数,右边为增函数建立不等关系,解之即可.
解:函数f(x)=x2+2(a﹣1)x+2的对称轴x=1﹣a,
又函数在区间(﹣∞,4)上是减函数,可得1﹣a≥4,得a≤﹣3.
故选:C.
考点:判断两个函数是否为同一函数.
2.C
【解析】
试题分析:函数为分段函数,可将不等式 写成不等式组 ,可求得该不等式组的解集为 ,故本题的正确选项为C.
考点:解不等式.
3.B
【解析】
试题分析:求出f(1)的值,从而求出f(f(1))=f(0)的值即可.
解:f(1)= =0,
∴f(f(1))=f(0)=﹣30+1=0,
3.若函数 ,则f(f(1))的值为()
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
4.设函数f(x)= ,则f(log2 )+f( )的值等于()
A. B.1 C.5 D.7
5.函数 的值域是()
A. B. C. D.
6.函数 的定义域为()
A. B. C. D.
7.若f(x)= ,e<b<a,则()
A.f(a)>f(b)B.f(a)=f(b)
10.A
【解析】
试题分析:由已知,当二次函数对称轴位于区间 内时,函数 不单调,又函数 对称轴为 ,所以 ,故选A.
考点:二次函数的析:通过前者推出后者,后者推不出前者,利用充要条件的判断方法,得到结果.
解:因为“x=30°”⇒“ ”正确,
但是 解得x=k•360°+30°或x=k•360°+150°,k∈Z,所以后者推不出前者,
【解析】
试题分析:函数的定义域, ,解得: ,故选 .
考点:函数的定义域
7.C
【解析】
试题分析:求导数,确定函数的单调性,即可得出结论.
解:∵f(x)= ,
∴f′(x)= ,
∴函数在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,
∵e<b<a,
∴f(a)<f(b),
故选:C.
考点:利用导数研究函数的单调性.
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
12.函数f(x)=x2+2(a﹣1)x+2在区间(﹣∞,4)上是减函数,则实数a的取值范围是()
A.(﹣∞,﹣3] B.[3,+∞)C.{﹣3} D.(﹣∞,5)
二、填空题(每小题5分,一共4道小题,总分20分)
13.已知函数f(x)=x2﹣kx﹣8在区间[2,5]上具有单调性,则实数k的取值范围是.
分段函数和单调性练习题
一、选择题(每小题5分,一共12道小题,总分60分)
1.下列各组函数中,f(x)与g(x)表示同一函数的是()
A.f(x)=x﹣1与g(x)= B.f(x)=x与g(x)=
C.f(x)=x与g(x)= D.f(x)= 与g(x)=x+2
2.函数 则 的解集为()
A. B. C. D.
C.f(a)<f(b)D.f(a)f(b)>1
8.若函数 是R上的增函数,则实数a的取值范围为( )
A.(1,+∞) B.(1,8) C.(4,8) D.[4,8)
9.已知 定义在区间 单调递增,则满足 的实数 的取值范围是()
A. B. C. D.
10. 不单调, ()
A. B. C. D.
11.“x=30°”是“ ”的()
故选A.
考点:二次函数的性质.
13.(﹣∞,4]∪[10,+∞)
【解析】
试题分析:函数f(x)=x2﹣kx﹣8在[2,5]上具有单调性可知[2,5]在对称轴一侧,列出不等式解出.
解:f(x)图象的对称轴是x= ,
∵f(x)=x2﹣kx﹣8在[2,5]上具有单调性,
∴ ≤2或 ≥5.
解得k≤4或k≥10.
故答案为(﹣∞,4]∪[10,+∞).
考点:二次函数的性质.
14.
【解析】
试题分析: , , , 值域为 , 必须到 ,
即满足: ,即 ,故答案为 .
考点:函数的值域.
15.
【解析】
试题分析:由题意得,不等式 得 ;因为不等式 成立的充分不必要条件是 ,所以 ,经检验知,等号可以取得,所以 .
对于B,f(x)=x(x∈R)与g(x)= =x(x≠0),两个函数的定义域不同,不是同一函数;
对于C,f(x)=x(x∈R)与g(x)= =x(x∈R),两个函数的定义域相同,对应关系也相同,是同一函数;
对于D,f(x)= =x+2(x≠2)与g(x)=x+2(x∈R),两个函数的定义域不同,故不是同一函数.
8.D
【解析】
试题分析:分段函数在定义域是增函数,需满足 ,解得 ,故选D.
考点:分段函数
9.A
【解析】
试题分析:由已知偶函数 在区间 单调递增,则函数 在区间 单调递减;再由 ,可得 ,解出即得 ;故选A.
考点:函数的奇偶性和单调性.
【方法点晴】本题是函数性质运用的经典试题,由偶函数 在区间 上单调性可推出函数 在区间 上的单调性,因为偶函数的图像都是关于 轴对称的;再根据已知不等式得出一个绝对值不等式,解出即可;另外,如果函数 是奇函数,且函数 在区间 单调递增,此时情况相对简单一点,因为函数 在区间 上的单调性和在 是一样的,只需要 即可.