复合函数的单调性与不等式恒成立问题

合集下载

复合函数的单调性例讲

复合函数的单调性例讲

复 合 函 数 的 单 调 性 例 讲山西忻州五寨一中 摄爱忠高考主要考查:①求复合函数的单调区间;②讨论含参复合函数的单调性或求参数范围问题.①“中间变量”是形成问题转化的桥梁. ②函数思想是解决问题的关键.复合函数定义:1. 设)(u f y =定义域为A,)(x g u =的值域为B,若A B ⊆,则y 关于x 的函数)]([x g f y =叫做函数f 与g 的复合函数,u 叫中间变量.外函数:)(u f y =; 内函数:)(x g u =复合函数的单调性:同增异减.2.若)(x g u = )(u f y =则)]([x g f y =增函数 增函数 增函数 减函数 减函数 增函数 增函数 减函数 减函数 减函数增函数减函数3.求解复合函数的单调性的步骤如下: (1)求复合函数定义域;(2)将复合函数分解为若干个常见函数(一次、二次、幂、指、对函数); (3)判断每个常见函数的单调性;(4)将中间变量的取值范围转化为自变量的取值范围;(5)求出复合函数的单调性。

题型1:内外函数都只有一种单调性的复合型.例 题1:◇已知函数y=log a (2-ax)在[0,1]上是x 的减函数,则a 的取值范围是( )(A).(0,1) (B).(1,2) (C).(0,2) (D).[2,+∞) 解:设y= log a u ,u=2-ax ,∵a 是底数,所以a>0,∵ 函数y=log a u 在u ∈[0,1]上是减函数,而u=2-ax 在区间x ∈[0,1]上是减函数, ∴ y= log a u 是u ∈(0, +∞)上的增函数,故a>1,还要使2-ax>0在区间上总成立, 令g(x)= 2-ax ,由{g(0)=2-a ·0>0g(1)=2-a ·1>0,解得a<2,∴1<a<2,故选(B).变式训练:◇ 已知函数)121ln(-=xy ,求其单调区间. 【分析】:由0121>-x ,得 0<x ,即)0,(-∞∈x . 而函数u y ln =在),0(∞+∈u 上是增函数,函数121-=x u 在)0,(-∞∈x 上是减函数, 故函数)121ln(-=xy 在)0,(-∞∈x 上是减函数. 题型2:外函数有一种单调性内函数有两种单调性的复合型.例 题2:◇求函数y=log 0.5(x 2+4x+3)的单调区间.解:令y= log 0.5u ,u= x 2+4x+3,由x 2+4x+3>0知函数的定义域为),1()3,(∞+-⋃--∞∈x ,因y= log 0.5u 在u ∈(0,+∞)上是减函数,而u= x 2+4x+4在x ∈(-∞,-3)上是减函数, 在(-1,+ ∞)上是增函数,根据复合规律知,函数y=log 0.5(x 2+4x+4) 在x ∈(-∞,-3)上是增函数;在x ∈(-1,+ ∞)上是减函数.变式训练:◇讨论函数34252+-⎪⎭⎫ ⎝⎛=x x y 的单调性。

第2章 复习:复合函数的单调性问题修改

第2章    复习:复合函数的单调性问题修改

复合函数的单调性问题一、知识归纳:1.复合函数的定义:如果y 是t 的函数,t 是x 的函数,即(),()y f t t g x ==,那么关于x 的函数[()]y f g x =叫做函数()y f t =和()t g x =的复合函数。

2.复合函数单调性判断法则:设由()y f t =和()t g x =复合而成的函数为[()]y f g x =。

当()y f t =和()t g x =单调性相同(即同为增函数或同为减函数)时,则复合函数[()]y f g x =是增函数;当()y f t =和()t g x =单调性相异(即一个增函数和一个减函数)时,则复合函数[()]y f g x =是减函数。

记忆口诀:相同则增,相异则减。

二、典型例题:例1.若2()lo g ()a f x a x x =-在区间[2,4]上是增函数,求a 的取值范围。

解:设2()g x ax x =-,则142(4)164001a g a a ⎧≥⎪⎪=->⎨⎪<<⎪⎩或122(2)42011a g a a a ⎧≤⎪⎪=->⇒>⎨⎪>⎪⎩。

例2.设())f x a R =∈。

当(1]x ∈-∞,时()f x 有意义,求实数a 的取值范围。

解:1240,(,1]x x a x ++>∈-∞,设2(0,2],xt =∈则211a tt>--,设2211111111()(),(,)242g t tt t t =--=-++∈+∞。

只要13()24a g >=-。

例3.若函数4323xxy =-⋅+的值域是[1,7],求x 的取值范围。

解:设2xt =,则223333()24y t t t =-+=-+。

[1,7]y ∈ (0,1][2,4t ∴∈ ,再由2xt =得(,0][1,2]x ∈-∞ 。

例4.已知0,100a b ab >>=。

若函数()lg lg x x f x a b=⋅的最小值为14-,求lo g a b 的值。

高三数学 函数的单调性和最值典型例题解析之一

高三数学 函数的单调性和最值典型例题解析之一

高三数学函数的单调性和最值典型例题解析1.由二次函数的值域和对数函数的单调性,求得()f x 的最小值,解不等式112log 48a a ⎛⎫≥+ ⎪⎝⎭,可得所求范围. 【详解】(1)由2040x a a x ->⎧⎨->⎩可得24a x a <<,则()f x 的定义域为()2,4a a ,()log (2)log (4)log (2)(4)a a a f x x a a x x a a x =-+-=--22log (3)a x a a ⎡⎤=--+⎣⎦,当1a >时,()f x 的增区间为()2,3a a ,减区间为()3,4a a .证明:设()22()3g x x a a =--+,()g x 的增区间为(),3a -∞,减区间为()3,a +∞,当1a >时,设1223a x x a <<<,可得()()12g x g x <,()()12log log []a a g x g x <⎡⎤⎣⎦,即()()12f x f x <,可得()f x 在()2,3a a 递增;设1234a x x a <<<,可得()()12g x g x >,()()12log log []a a g x g x >⎡⎤⎣⎦, 即()()12f x f x >,可得()f x 在()3,4a a 递减.(2)由01a <<,()2223x a a a --+≤,可得2()log 2a f x a ≥=,所以112log 48a a ⎛⎫≥+ ⎪⎝⎭,即为211048a a --≤,解得102a <≤,即a 的取值范围是10,2⎛⎤⎥⎝⎦.2. 已知定义域为R 的函数12()12xxf x -=+. (1)试判断函数12()12xxf x -=+在R 上的单调性,并用函数单调性的定义证明;(2)若对于任意t ∈R ,不等式22(2)()0f t t f t k -+-<恒成立,求实数k 的取值范围. 【答案】(1)函数()f x 在R 上单调递减,证明见解析;(2)1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭.【详解】(1)函数12()12xx f x -=+在R 上单调递减.证明如下:任取12,x x ∈R ,且12x x <,122112*********(22)()()1212(12)(12)x x x x x x x x f x f x ----=-=++++,因为12x x <,所以1222x x <,1120x +>,2120x +>,即12()()f x f x >,故函数12()12xxf x -=+在R 上单调递减. (2)因为1221()()1221x x x x f x f x -----===-++,故12()12xxf x -=+为奇函数,所以222(2)()()f t t f t k f k t -<--=-, 由(1)知,函数()f x 在R 上单调递减,故222t t k t ->-,即2220t t k -->对于任意t ∈R 恒成立,所以222k t t <-,令()222g t t t =-,则()min k g t <,因为()22111222222g t t t t ⎛⎫=-=--≥- ⎪⎝⎭,所以()min 12g t =-,所以12k <-,即实数k 的取值范围是1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭.3.下列函数中是偶函数,且在区间(0,1)上单调递增的是() A .22y x =-B .2y x=C .1||||y x x =+D .2||x y x =【答案】AD 【详解】A ,因为()()()2222f x x x f x -=--=-=,22y x =-是偶函数,在区间(0,1)上为增函数,符合题意;B ,因为()()22x x f x f x =--=--=,2y x=是奇函数,且在区间(0,1)上为减函数,不符合题意; C ,因为()()11||||||||f x x x f x x x -=-+=+=-,1||(0)||y x x x =+≠是偶函数,当(0,1)x ∈时,1y x x=+单调递减,不符合题意;D ,因为()()22||||x x f x f x x x -===-,2(0)||x y x x =≠是偶函数,且在区间(0,1)上为增函数,符合题意. 故选:AD4.定义在[1,1]-上的奇函数()f x ,对任意,0m n ≠时,恒有()()0f m f n m n+>+.(1)比较1()2f 与1()3f 大小;(2)判断()f x 在[1,1]-上的单调性,并用定义证明;(3)若810a x -+>对满足不等式11()(2)024f x f x -+-<的任意x 恒成立,求a 的取值范围. 【答案】(1)11()()23f f >;(2)函数()f x 在[1,1]-上为单调递增函数,证明见解析;(3)4a >. 【解析】试题解析:(1)利用作差法,即可比较1()2f 与1()3f 大小;(2)利用单调性定义证明步骤,即可得出结论;(3)先确定x 的范围,再分离参数求最值,即可求a 的取值范围.试题解析:(1)第一步,由()()0f m f n m n+>+得出031213121>⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛f f :∵11()023+-≠,031213121>⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛f f , ∵03121>⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛f f , 第二步,由奇偶性得出结论: ∵11()()23f f >--∵11()()23f f >. (2)第一步,取值、作差: 任取12[1,1]x x ∈-,且12x x <,21212121212121()()()()()()()()()f x f x f x f x f x f x x x x x x x x x -+--=-=--+-.第二步,判断符号:∵2121()()0()f x f x x x +->+-,210x x ->,∵21()()0f x f x ->,第三步,下结论:∵函数()f x 在[1,1]-上为单调递增函数. (3)4a >.考点:函数奇偶性与单调性的综合问题. 5.已知函数()21xf x x =+. (1)判断并证明函数()f x 的奇偶性;(2)判断当()1,1x ∈-时函数()f x 的单调性,并用定义证明; (3)若()f x 定义域为()1,1-,解不等式()()210f x f x -+<. 【答案】(1)奇函数(2)增函数(3)1{|0}3x x <<【解析】试题解析:(1)判断与证明函数的奇偶性,首先要确定函数的定义域是否关于原点对称,再判断f(-x)与f(x)的关系,如果对定义域上的任意x ,都满足f(-x)=f(x)就是偶函数,如果f(-x)=-f(x)就是奇函数,否则是非奇非偶函数。

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

高一数学函数的单调性与最值试题答案及解析1.画出函数y=|x-1|的图象,并根据图象写出函数的单调区间,以及在各单调区间上,函数是增函数还是减函数。

【答案】见解析【解析】对于画含绝对值的函数的图像,先去绝对值号(注意一定要明确自变量的取值范围,选择与之对应的对应关系),写成分段函数,画出函数图像,函数图象从左到右上升的区间为增区间,下降的区间为减区间,结合图象可得答案.试题解析:由y=|x-1|=画出函数的图像,可得函数的单调区间是,1)减函数,)增函数。

【考点】查函数的单调性,数形结合是解决问题的关键2.函数的最小值为.【答案】5.【解析】首先将函数化简为,该式子可以看作是点到两个定点、的距离.即将求“函数的最小值”问题转化为“求的最小值” ,作出函数图像如下图所示,过点作其关于轴的对称点,连接,交轴于点.此时由三角形的两边之和大于第三边可得:此时取得最小值,即,即为所求.【考点】直线方程的应用.3.已知奇函数f(x)在[-1,0]上为单调递减函数,又α、β为锐角三角形两内角且,则下列结论正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】∵奇函数在[-1,0]上是减函数,∴在[0,1]上是增函数,又∵是锐角三角形两内角,∴,又∵,∴,∴,B正确,A错误;.对于C,D:∵为锐角三角形两内角,∴,∴,即,∴,∴C正确,D错误.【考点】1、奇函数单调性的判断;2、三角函数值的大小比较.4.下列函数在其定义域上,既是奇函数又是减函数的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由奇函数和减函数的概念可知选C.【考点】1.函数的奇偶性;2.函数增减性.5.设定义域为的函数(Ⅰ)在平面直角坐标系内作出函数的图象,并指出的单调区间(不需证明);(Ⅱ)若方程有两个解,求出的取值范围(只需简单说明,不需严格证明). (Ⅲ)设定义为的函数为奇函数,且当时,求的解析式.【答案】(Ⅰ)作图岁详解.单增区间:,,单减区间,;(Ⅱ)或;(Ⅲ).【解析】(Ⅰ)利用一次函数、二次函数的图象及对称性可作出图象,然后根据图象可写单调区间;(Ⅱ)考虑直线与函数的图象只有两个交点时,写出满足的条件;(Ⅲ)当时,,由此可得到的解析式,然后利用函数奇偶性可求得的解析式,又由奇函数的特性易知,进而可求得的解析式.试题解析:(Ⅰ)如图.单增区间:,,单减区间,.(Ⅱ)在同一坐标系中同时作出图象,由图可知有两个解,须或,即或.(Ⅲ)当时,,因为为奇函数,所以,且,所以.【考点】1、分段函数的图象;2、函数单调性及奇偶性.6.提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下,大桥上的车流速度v (单位:千米/小时)是车流密度(单位:辆/千米)的函数.当桥上的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时,研究表明:当时,车流速度是车流密度x的一次函数.(1)当时,求函数的表达式;(2)当车流密度为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观点的车辆数,单位:辆/每小时)可以达到最大,并求出最大值(精确到1辆/小时)【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3333辆/小时.【解析】(1)分析可知当时,车流速度为常数所以此时。

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

高一数学函数的单调性与最值试题答案及解析1.函数的递增区间是___________________ .【答案】[1,+∞)【解析】试题分析:,由一元二次函数的单调性可知,开口向上,递增区间在对称轴右侧,递增区间为[1,+∞).【考点】一元二次函数的单调性.2.设是奇函数,且在内是减函数,又,则的解集是【答案】【解析】∵是奇函数,且在内是减函数,∴在内是减函数,∵==,∴=,则当或时,,当或时,,则不等式等价为①或②.由①得,解得;由②得,解得,所以的解集为或或.【考点】1、函数的单调性;2、函数的奇偶性;3.抽象函数;4.函数图象的应用.3.已知函数,若对于任意,当时,总有,则区间有可能是()A.B.C.D.【答案】B【解析】函数有意义,则解得,又因为二次函数在单调递减,在单调递增,若对于任意,当时,总有,则,在上单调递增.而单调递增,故复合函数在单调递增,故选B.【考点】本题考查复合函数的单调性.4.函数在上是增函数,则实数的范围是()A.≥B.≥C.≤D.≤【答案】B【解析】二次函数的图象抛物线开口向下,对称轴为 ,所以函数在上单调递增;要使函数在上是增函数,必须有,解得 .故选B【考点】1、函数的单调性的概念;2、二次函数的图象和性质5.在区间上不是增函数的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由初等函数的图像可知C的图像在上是单调递减函数.【考点】本题考查初等函数,通过初等函数的图像判断其单调性.6.(本小题满分12分)已知幂函数的图象经过点.(Ⅰ)求函数的解析式;(Ⅱ)判断函数在区间上的单调性,并用单调性的定义证明.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)在区间上是减函数.【解析】(Ⅰ)属待定系数法求函数解析式,即设出函数方程,代入点计算待定系数(Ⅱ)利用单调性的定义证明单调性,三步:取数并规定大小,作差比较两函数大小,判断点调性试题解析:(Ⅰ)是幂函数,设(是常数)由题,所以所以,即(Ⅱ)在区间上是减函数.证明如下:设,且,则,即在区间上是减函数.【考点】函数解析式的求法,单调性的定义7.已知函数满足当时,总有.若则实数的取值范围是.【答案】或【解析】当时,总有,所以在上单调递增,因为所以为偶函数,所以在上单调递减,因为所以,即,整理的,解得或【考点】(1)函数单调性的概念以及利用单调性比较大小(2)函数奇偶性(3)绝对值不等式和一元二次不等式的解法8.下列函数中既是奇函数,又是在上为增函数的是A.B.C.D.【答案】D【解析】对于A,函数,在区间上是减函数,在是增函数,故A不正确;对于B,函数的定义域是,不是奇函数,故B不正确;对于C,由函数在R上是增函数,知在R上是减函数,故C不正确;对于D,可变形为,是关于x的一次函数,根据奇函数的定义和函数单调性的定义知是奇函数,在R上是增函数,故D正确.【考点】函数的单调性;函数的奇偶性9.若非零函数对任意实数均有,且当时(1)求证:;(2)求证:为R上的减函数;(3)当时,对恒有,求实数的取值范围.【答案】(1)证法一:即又当时,则故对于恒有证法二:为非零函数(2)证明:令且有,又即故又故为R上的减函数(3)实数的取值范围为【解析】(1)由题意可取代入等式,得出关于的方程,因为为非零函数,故,再令代入等式,可证,从而证明当时,有;(2)着眼于减函数的定义,利用条件当时,有,根据等式,令,,可得,从而可证该函数为减函数.(3)根据,由条件可求得,将替换不等式中的,再根据函数的单调性可得,结合的范围,从而得解.试题解析:(1)证法一:即又当时,则故对于恒有 4分证法二:为非零函数(2)令且有,又即故又故为R上的减函数 8分(3)故, 10分则原不等式可变形为依题意有对恒成立或或故实数的取值范围为 14分【考点】1.函数的概念;2.函数的单调性;3.二次函数.10.下列函数中,在区间(0,+∞)上是减函数的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】根据初等函数的图象,可得函数在区间上的单调性,从而可得结论.选项A中在上是减函数选项B中在上是增函数选项C中在上是减函数选项D中在上是增函数故选C考点:函数单调性的概念11.设,则的大小关系是 ( )A.B.C.D.【答案】A【解析】因指数相同,可由幂函数在上为增函数知;因底数相同,可由指数函数在上为减函数知,再由不等式的传递性知故选A.【考点】初等函数单调性及应用,不等式基本性质.12.已知函数(1)若,判断函数在上的单调性并用定义证明;(2)若函数在上是增函数,求实数的取值范围.【答案】(1)函数在上是增函数.(2)【解析】(1)由分离常数法判断函数的单调性,由定义法来证明在上的单调性注意通分后分解因式,判定各因式的符号.(2)设由增函数知,然后分解因式判定含有因式的符号试题解析:(1)当时,, 1分设,则3分∵∴,∴>0, 5分即,∴函数在上是增函数. 6分(2)设,由在上是增函数,有即成立, 8分∵,∴,必须 11分所以,实数的取值范围是 12分【考点】函数单调性的性质证明过程及其应用.13.定义在上的函数满足:①对任意都有:;②当时,,回答下列问题.(1)证明:函数在上的图像关于原点对称;(2)判断函数在上的单调性,并说明理由.(3)证明:,.【解析】(1)利用条件①,令得出,令,得出,因此是上的奇函数,其图像关于原点对称;(2)利用单调性定义进行判断,结合第(1)小题的结论进行化简和①②两个条件对结果的符号进行判断;(3)结合条件①把左边式子的第项化为,由此左边可以化为,再利用第(2)小题的结论得出,原不等式得证.试题解析:(1)令,令,则.所以,在上是奇函数. 4分(2)设,则, 6分而,, 7分即当时,.∴在上单调递减. 8分(3),,.. 13分【考点】函数的奇偶性、单调性,转化与化归思想.14.在,这三个函数中,当时,使恒成立的函数的个数是()A.个B.个C.个D.个【答案】C【解析】根据题意,由于指数函数和对数函数底数大于1,因此是递增函数,而抛物线在给定区间是递增的,那么结合函数凹函数的特点可知,使恒成立的函数为两个函数,故选C.【考点】函数的单调性点评:本题考查指数函数的单调性、基本不等式比较数的大小.15.已知函数,(1)在如图给定的直角坐标系内画出的图象;(2)写出的单调递增区间.【答案】(1)略;(2)。

考点04 函数单调性的5种判断方法及3个应用方向(解析版)

考点04  函数单调性的5种判断方法及3个应用方向(解析版)

专题二函数考点4 函数单调性的5种判断方法及3个应用方向【方法点拨】一、函数单调性的判断及解决应用问题的方法1.判断函数单调性的常用方法(1)定义法;(2)图象法;(3)利用函数的性质“增+增=增,减+减=减”判断;(4)复合函数的单调性根据“同增异减”判断;(5)导数法2.求函数的单调区间先定定义域,在定义域内求单调区间.单调区间不连续时,要用“和”或“,“连接,不能用“U”连接.3.单调性的应用的三个方向(1)比较大小:将自变量转化到同一个单调区间内,利用函数的单调性比较大小;(2)解函数型不等式:利用函数单调性,由条件脱去“f”;(3)求参数值或取值范围:利用函数的单调性构建参数满足的方程(组)、不等式(组).【高考模拟】1.函数()||1f x x =-与()()2g x x x =-的单调递增区间分别为( ) A .[1,+∞),[1,+∞) B .(﹣∞,1],[1,+∞) C .(1,+∞),(﹣∞,1] D .(﹣∞,+∞),[1,+∞)【答案】A 【分析】先对()f x ,()g x 进行化简,再求单调区间即可. 【解析】 解:()1,111,1x x f x x x x -≥⎧=-=⎨-+<⎩,()f x ∴在[)1,+∞上单调递增,()()222()211g x x x x x x -=-==--, ()g x ∴在[)1,+∞上单调递增,故选:A.2.函数y =)A .3,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦B .3,2⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭C .[)0,+∞D .(],3-∞-【答案】D 【分析】求出函数y =y =.【解析】由题意,230x x +≥,可得3x ≤-或0x ≥,函数y =(][),30,-∞-⋃+∞,令23t x x =+,则外层函数y =[)0,+∞上单调递增,内层函数23t x x =+在上(],3-∞-单调递减,在[)0,+∞上单调递增,所以,函数y =(],3-∞-.故选:D. 【点睛】方法点睛:求解函数的单调区间一般有以下几种方法:一是图象法,主要适用与基本初等函数及其在基本初等函数的基础上进行简单变化后的函数以及分段函数,可以借助图像来得到函数的单调区间;二是复合函数法,主要适用于函数结构较为复杂的函数,采用换元的思想将函数解析式分解为多层,利用同增异减的原理来求解;三是导数法,对于可导函数,可以解相应的导数不等式来求解函数的单调区间.3.函数()f x 在区间()4,7-上是增函数,则使得()3=-y f x 为增函数的区间为( ) A .()2,3- B .()1,7-C .()1,10-D .()10,4--【答案】C 【分析】先将函数()3=-y f x 看作函数()f x 向右平移3个单位所得到,再判断增区间即可. 【解析】函数()3=-y f x 可以看作函数()f x 向右平移3个单位所得到,故由函数()f x 在区间()4,7-上是增函数,得()3=-y f x 在区间()1,10-上是增函数. 故选:C.4.函数()2f x x x =-的单调减区间是( ) A .[]1,2 B .[]1,0-C .[]0,2D .[2,)+∞【答案】A 【分析】将函数写成分段函数的形式,即()(2),2,(2),2,x x x f x x x x -⋅≥⎧=⎨-⋅<⎩再根据解析式得到函数的单调区间;【解析】()(2),2,(2),2,x x x f x x x x -⋅≥⎧=⎨-⋅<⎩∴直接通过解析式,结合二次函数图象得:(,1),(2,)-∞+∞递增,在[]1,2递减,故选:A.5.函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4)上递减,则a 的取值范围是( ) A .[3,)-+∞ B .(,3]-∞- C .(,5)-∞ D .[3,)+∞【答案】B 【分析】利用二次函数的性质,比较对称轴和区间端点的大小,列不等式可得a 的取值范围. 【解析】函数f(x)的对称轴是1x a =-,开口向上,则14a -≥,解得3a ≤- 故选:B6.若函数2()()f x ax a -=∈R 在(0,)+∞上单调递增,则实数a 的取值范围为( ). A .(1,)+∞ B .(,1)-∞ C .(0,)+∞ D .(,0)-∞【答案】D 【分析】直接由单调性的定义求解即可 【解析】解:任取12,(0,)x x ∈+∞,且12x x <,因为函数2()()f x ax a -=∈R 在(0,)+∞上单调递增,所以12()()f x f x <,即22120ax ax ---<,所以221211()0a x x -<,21212212()()0x x x x a x x +-⋅<⋅, 因为120x x <<,所以210x x +>,210x x ->,22120x x ⋅>,所以0a <. 故选:D7.如果函数2()2(1)2f x x a x =+-+在区间(],4-∞上单调递减,那么实数a 的取值范围是( ) A .3a ≤- B .3a ≥-C .5a ≤D .5a ≥【答案】A【分析】求出二次函数的对称轴,根据单调区间与对称轴之间的关系建立条件,即可求出a 的取值范围. 【解析】 解:二次函数2()2(1)2f x x a x =+-+的对称轴为2(1)(1)12a x a a -=-=--=-,抛物线开口向上,∴函数在(-∞,1]a -上单调递减,要使()f x 在区间(-∞,4]上单调递减, 则对称轴14a -, 解得3a-.故选:A . 【点睛】本题主要考查二次函数的图象和性质,根据二次函数单调性与对称轴之间的关系是解决本题的关键. 8.“1m ”是“函数1()2ln f x x mx x=-+单调递减”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 【分析】求出()y f x =的导函数,利用()y f x =单调递减,则()0f x '≤恒成立,求出m 的范围,比较所求范围和条件中给定范围的关系,得出结论. 【解析】 由221()f x m x x '=--,若函数()y f x =单调递减,必有当(0,)x ∈+∞时,2210m x x--≤恒成立,可化为2111m x ⎛⎫≥--+ ⎪⎝⎭,可得m 1≥.故“1m ”是“函数1()2ln f x x mx x =-+单调递减”的充分不必要条件. 故选:A. 9.若函数2()1f x x =-的定义域是(﹣∞,1)∪[2,5),则其值域为( ) A .(﹣∞,0)B .(﹣∞,2]C .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦D .1(,0),22⎛⎤-∞⋃ ⎥⎝⎦【答案】D 【分析】分x<1和x ∈[2,5)两种情况,利用反比例函数的性质得出函数的值域. 【解析】由题意可得:当x<1时,则x ﹣1<0所以y ∈(﹣∞,0) 当x ∈[2,5)时,则x ﹣1∈[1,4),所以y ∈1,22⎛⎤⎥⎝⎦所以函数的值域为1(,0),22⎛⎤-∞⋃ ⎥⎝⎦.故选:D.10.若关于x 的不等式342xx a+-在[0x ∈,1]2上恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1]2-B .(0,1]C .1[2-,1]D .[1,)+∞【答案】D 【分析】利用参数分离法进行转化,构造函数求函数的最大值即可得到结论. 【解析】解:由题意知,342xx a +-在(0x ∈,1]2上恒成立,设3()42x f x x =+-,则函数在102⎛⎤ ⎥⎝⎦,上为增函数,∴当12x =时,()12max 113()4211222f x f ==+-=-=, 则1a , 故选:D . 【点睛】 关键点睛:本题的关键是将已知不等式恒成立问题,通过参变分离得到参数的恒成立问题,结合函数的单调性求出最值.11.若01m n <<<且1mn =,则2m n +的取值范围是( )A.)+∞ B .[3,)+∞C.)+∞D .(3,)+∞【答案】D 【分析】先利用已知条件构造函数()2(),01f m m m m+<<=,再求其值域即得结果. 【解析】由01m n <<<且1mn =知,22m n m m +=+,故设()2(),01f m m m m+<<=, 设1201m m <<<,则()1212121212222()()1f m f m m m m m m m m m ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-+=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 12120,01m m m m -<<<,即1222m m >,故()1212210m m m m ⎛⎫--> ⎪⎝⎭,即12()()f m f m >, 函数2()f m m m =+在()0,1上单调递减,2(1)131f =+=,故函数的值域为(3,)+∞. 故选:D. 【点睛】方法点睛:利用定义证明函数单调性的方法(1)取值:设12,x x 是该区间内的任意两个值,且12x x <; (2)作差变形:即作差,即作差12()()f x f x -,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断符号的方向变形; (3)定号:确定差12()()f x f x -的符号;(4)下结论:判断,根据定义作出结论. 即取值---作差----变形----定号----下结论. 12.函数()()2404xf x x x x x =++>+的最小值为( ) A .2 B .103C .174D .265【答案】C 【分析】 令4t x x =+,利用基本不等式求得4t ≥,构造函数()1g t t t=+,证明出函数()g t 在[)4,+∞上为增函数,由此可求得函数()f x 的最小值. 【解析】令4t x x =+,则21144x x t x x==++,因为0x >,所以44t x x =+≥=,又2414x y x t x x t =++=++,令()1g t t t=+,其中4t ≥, 任取1t 、[)24,t ∈+∞且12t t >,即124t t >≥,则()()()()()121221121212121212111t t t t t t g t g t t t t t t t t t t t --⎛⎫⎛⎫--=+-+=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 124t t >≥,120t t ∴->,121t t >,()()120g t g t ∴->,即()()12g t g t >,所以,函数()g t 在[)4,+∞上为增函数,因此,()()min 1174444f xg ==+=. 故选:C. 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.13.若函数1y ax =+在区间[]1,3上的最大值是4,则实数a 的值为( ) A .-1 B .1C .3D .1或3【答案】B 【分析】分0a >和0a <两种情况求解,0a >时,1y ax =+在区间[]1,3上为增函数,从而可求出其最大值,当0a <时,1y ax =+在区间[]1,3上为减函数,从而可求出其最大值,进而可得答案 【解析】解:当0a >时,1y ax =+在区间[]1,3上为增函数,则当3x =时,y 取得最大值,即314a +=,解得1a =;当0a <时,1y ax =+在区间[]1,3上为减函数,则当1x =时,y 取得最大值,即14a +=,解得3a =舍去, 所以1a =, 故选:B14.函数2y ax =+在[1,2]上的最大值与最小值的差为3,则实数a 为( ) A .3 B .-3 C .0 D .3或-3【答案】D 【分析】讨论a 的取值,判断函数的单调性,求出函数的最值,作差即可求解. 【解析】解:①当0a =时,2=2y ax =+,不符合题意;②当0a >时,2y ax =+在[]1,2上递增,则()()2223a a +-+=,解得3a =; ③当0a <时,2y ax =+在[]1,2上递减,则()()2223a a +-+=,解得3a =-.综上,得3a =±, 故选:D .15.已知函数24()2tx t f x x --+=+在区间[1,2]-上的最大值为2,则实数t 的值为( )A .2或3B .1或3C .2D .3【答案】A 【分析】 函数()24422tx t f x t x x --+==-+++,4[1,2],[1,4]2x t t t x ∈--+∈--+,根据绝对值的最大值为2进行分类讨论检验即可. 【解析】 由题函数()24422tx t f x t x x --+==-+++,4[1,2],[1,4]2x t t t x ∈--+∈--+ ()24422tx t f x t x x --+==-+++的最大值为4t -或1t -当41t t -≥-时,即52t ≤时,最大值42t -=解得:2t =;当41t t -<-时,即52t >时,最大值12t -=解得:3t = 综上所述:t 的值等于2或3. 故选:A 【点睛】解决本题的关键是利用单调性求出42t x -++的范围,再结合绝对值的性质进行求解. 16.若函数12,02()(21)3,2log x x f x a x a x <<⎧⎪=⎨⎪-+⎩的值域为R ,则实数a 的取值范围为( ) A .1[2,1)B .1(0,)7C .1[7,1)2D .1[2,1]【答案】C 【分析】根据分段函数的值域为R ,具有连续性,由12log y x =是减函数,可得(21)3y a x a =-+也是减函数,故得210a -<,(21)231a a -⨯+-,可得答案. 【解析】解:函数12,02()(21)3,2log x x f x a x a x <<⎧⎪=⎨⎪-+⎩的值域为R , 由12log y x =是减函数,(21)3y a x a ∴=-+也是减函数,故得210a -<, 解得:12a <, 函数()f x 的值域为R ,12(21)23log 21a a -⨯+=-,解得:17a. ∴实数a 的取值范围是1[7,1)2.故选:C .17.若函数()f x 是R 上的减函数,0a >,则下列不等式一定成立的是( ) A .2()()f a f a < B .1()f a f a ⎛⎫<⎪⎝⎭C .()(2)f a f a <D .2()(1)f a f a <-【答案】D 【分析】根据函数单调性,以及题中条件,逐项判断,即可得出结果. 【解析】因为函数()f x 是R 上的减函数,0a >,A 选项,()21a a a a -=-,当1a >时,2a a >,所以2()()f a f a <;当01a <<时,2a a <,所以2()()f a f a >,即B 不一定成立; B 选项,当1a >时,1a a >,所以1()f a f a ⎛⎫< ⎪⎝⎭;当01a <<时,1a a <,所以1()f a f a ⎛⎫> ⎪⎝⎭,即B 不一定成立;C 选项,0a >时,2a a >,则()(2)f a f a >,所以C 不成立;D 选项,()2221311024a a a a a ⎛⎫--=-+=-+> ⎪⎝⎭,则21a a >-;所以2()(1)f a f a <-,即D一定成立. 故选:D.18.已知函数2()f x x bx c =++,且(2)()f x f x +=-,则下列不等式中成立的是( ) A .(4)(0)(4)f f f -<< B .(0)(4)(4)f f f <-< C .(0)(4)(4)f f f <<- D .(4)(0)(4)f f f <<-【答案】C 【分析】由(2)()f x f x +=-,即可得到()f x 图象的对称轴为1x =,所以根据图象上的点离对称轴的距离即可比较出(0),(4),(4)f f f -的大小关系. 【解析】由(2)()f x f x +=-得()f x 图象的对称轴为1x =,所以()f x 在(,1]-∞上单调递减,在[1,)+∞上单调递增,且(4)(2)f f =-, 所以(0)(2)(4)(4)f f f f <-=<-, 故选:C. 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关函数值的比较大小的问题,解题方法如下:(1)首先根据题中所给的函数解析式,判断函数类型,根据题中所给的条件,判断出函数图象的对称轴;(2)利用对称性,将自变量所对应的函数值进行转换; (3)根据函数的单调性求得结果.19.若定义在R 上的偶函数()f x 在[)0,+∞上是减函数,则下列各式一定成立的是( ) A .()()06f f < B .()()32f f -> C .()()13f f -> D .()()58f f -<-【答案】C 【分析】由偶函数及在[)0,+∞上是减函数,知在(,0]-∞上是增函数,即可判断各项的正误. 【解析】A :在[)0,+∞上是减函数,即()()06f f >,错误;B :(3)(3)f f -=,()f x 在[)0,+∞上是减函数,有()()32f f <,即()()32f f -<,错误; C :(1)(1)f f -=,()f x 在[)0,+∞上是减函数,有()()31f f <,即()()13f f ->,正确; D :由题意,()f x 在(,0]-∞上是增函数,()()58f f ->-,错误; 故选:C20.设函数()f x 是(),-∞+∞上的减函数,又若a R ∈,则( ) A .()()2f a f a >B .()()2f a f a < C .()()2f a a f a +<D .()()211f a f +≤【答案】D 【分析】利用特殊值法可判断ABC 选项的正误,利用函数的单调性可判断D 选项的正误. 【解析】对于A 选项,取0a =,则2a a =,()()2f a f a ∴=,A 选项错误; 对于B 选项,取0a =,则2a a =,所以,()()2f af a =,B 选项错误;对于C 选项,取0a =,则2a a a +=,所以,()()2f a a f a +=,C 选项错误;对于D 选项,对任意的a R ∈,211a +≥,所以,()()211f a f +≤,D 选项正确.故选:D.21.函数()f x 的定义域为,(1)0,()f f x '=R 为()f x 的导函数,且()0f x '>,则不等式()()20x f x ->的解集是( )A .(,1)(2,)-∞⋃+∞B .(,1)(1,)-∞⋃+∞C .(0,1)(2,)+∞D .(,0)(1,)-∞⋃+∞【答案】A 【分析】依题意可得()f x 再定义域上单调递增,又()10f =,即可得到1x <时,()0f x <;1 x >时,()0f x >;再分类讨论分别计算最后取并集即可;【解析】解:由题意可知()f x 在(),-∞+∞单调递增,又()10f =,1x <时,()0f x <;1 x >时,()0f x >; 对于()()2 0x f x ->,当2x >时,不等式成立, 当12x <<时,()20, 0x f x -<>,不等式不成立; 当1x <时,20x -<,且()0f x <, 不等式成立不等式的解集(,1)(2,)-∞⋃+∞ 故选:A .22.已知定义在R 上的函数()f x 的导函数为'()f x ,且满足'()()0f x f x ->,()20212021f e =,则不等式1ln 3f x ⎛⎫<⎪⎝⎭)A .()6063,e +∞B .()20210,eC .()2021,e +∞D .()60630,e【答案】D 【分析】由题意构造新函数()()xf x F x e =,得到函数的单调性,对问题进行变形,由单调性转化为求解不等式问题,即可得到结果 【解析】 由题可设()()x f x F x e=,'()()0f x f x ->,则2'()()'()()'()0x x x xf x e f x e f x f x F x e e--==>, 所以函数()F x 在R 上单调递增,2021(2021)(2021)1f F e==,将不等式1ln 3f x ⎛⎫< ⎪⎝⎭1ln 311ln ln 3311ln ln 33x x x f x f x e e e ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⋅=, 可得1ln 13F x ⎛⎫< ⎪⎝⎭,即1ln (2021)3F x F ⎛⎫< ⎪⎝⎭,有1ln 20213x <,故得60630x e <<,所以不等式1ln 3f x ⎛⎫< ⎪⎝⎭()60630,e ,故选:D. 【点睛】关键点睛:本题的解题关键是构造新函数,然后运用函数单调性求解不等式,通常情况构造新函数的形式如:()()xf x F x e =、()()F x xf x =或者()()f x F x x =等,需要结合条件或者问题出发进行构造.23.已知函数2()121xf x =-+,且()41(3)xf f ->,则实数x 的取值范围是( ). A .(2,)+∞ B .(,2)-∞C .(1,)+∞D .(,1)-∞【答案】D 【分析】用导数判断函数()f x 的单调性,再解不等式即可. 【解析】 因为()()22ln 2021x xf x -=<+',所以函数2()121x f x =-+在R 上单调递减, 由于()41(3)xf f ->所以413x-<,得1x <故选:D 【点睛】关键点点晴:判断函数()f x 的单调性是解题的关键.24.已知定义在R 上的函数()f x 满足()13f =,对x ∀∈R 恒有()2f x '<,则()21f x x ≥+的解集为( ) A .[)1,+∞ B .(],1-∞C .()1,+∞D .(),1-∞【答案】B 【分析】构造新函数()()21F x f x x =--,利用导数判断()F x 单减,又(1)0F =可解1x ≤. 【解析】令()()21F x f x x =--,则()()2F x f x ''=-, 又因为对x ∀∈R 恒有()2f x '< 所以()()20F x f x ''=-<恒成立, 所以()()21F x f x x =--在R 上单减. 又(1)(1)210F f =--=, 所以()0F x ≥的解集为(],1-∞ 故选:B 【点睛】利用单调性解不等式通常用于: (1)分段函数型不等式; (2)复合函数型不等式;(3)抽象函数型不等式; (4)解析式较复杂的不等式;25.已知函数f (x ) f (2a 2-5a +4)<f (a 2+a +4) ,则实数a 的取值范围是( ) A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭∪(2,+∞)B .[2,6)C .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦∪[2,6)D .(0,6)【答案】C 【分析】由解析式知()f x 在定义域上递增,由已知函数不等式有2222544a a a a ≤-+<++,即可求解a 的取值范围. 【解析】由题意,()f x 在[2,)+∞上单调递增,∵22(254)(4)f a a f a a -+<++,即2222544a a a a ≤-+<++, ∴260a a -<或22520a a -+≥,可得26a ≤<或102a <≤. 故选:C 【点睛】关键点点睛:利用函数的单调性,列不等式求参数的范围.易错点是定义域容易被忽略.26.已知函数()f x 的图象关于y 轴对称,当0x ≥时,()f x 单调递增,则不等式(2)(1)f x f x >-的解集为__________. 【答案】1(,1)(,)3-∞-⋃+∞ 【分析】由题意可得()f x 为偶函数,再由偶函数的性质可将(2)(1)f x f x >-,转化为(2)(1)f x f x >-,再由当0x ≥时,()f x 单调递增,可得21x x >-,从而可求出x 的范围 【解析】解:依题意,()f x 为偶函数,当0x ≥时,()f x 单调递增,要满足(2)(1)f x f x >-,则要求21x x >-,两边平方得22412x x x >-+,即23210x x +->,即(1)(31)0x x +->,解得1(,1)(,)3x ∈-∞-⋃+∞. 故答案为:1(,1)(,)3-∞-⋃+∞.27.设()xf x a x =+,若()36f =,则不等式()()21f x f x ->的解集为____________.【答案】()1,+∞ 【分析】先由()36f =,解出a ,讨论()xf x a x =+的单调性,利用函数单调性解不等式即可.【解析】因为()xf x a x =+,且()36f =,,所以33a =,解得1a =>.()(),ln 1x x f x f a x a x a =+∴=+' ln 0,ln 111,x x a a a a a >∴>∴>+,()x f x a x ∴=+在R 上单增.()()21f x f x ->可化为:21x x ->解得:1x >.不等式()()21f x f x ->的解集为()1,+∞ 故答案为:()1,+∞ 【点睛】利用单调性解不等式通常用于: (1)分段函数型不等式;(2)复合函数型不等式;(3)抽象函数型不等式;(4)解析式较复杂的不等式;28.已知定义域为R 的奇函数()f x 在区间(0,)+∞上为严格减函数,且()20f =,则不等式(1)01f x x +≥-的解集为___________.【答案】[]3,1-- 【分析】先由定义域为R 的奇函数()f x 在区间(0,)+∞上为严格减函数,且()20f =,画出()f x 的草图,结合图像对(1)01f x x +≥-进行等价转化,解不等式即可.【解析】()f x 是定义域为R 的奇函数,且在区间(0,)+∞上为严格减函数,有()20f =,∴()f x 在区间(,0)-∞上为严格减函数且()20f =,可作出()f x 的草图:不等式(1)01f x x +≥-可化为:()1010x f x ->⎧⎨+≥⎩或()1010x f x -<⎧⎨+≤⎩对于()1010x f x ->⎧⎨+≥⎩,当1x >时()12,10x f x +>+<,无解;对于()1010x f x -<⎧⎨+≤⎩,当1x <时()12,10x f x +<+≤,由图像观察,210x -≤+≤解得:31x -≤≤- 所以不等式(1)01f x x +≥-的解集为[]3,1--.故答案为:[]3,1-- 【点睛】常见解不等式的类型:(1)解一元二次不等式用图像法或因式分解法; (2)分式不等式化为标准型后利用商的符号法则; (3)高次不等式用穿针引线法; (4)含参数的不等式需要分类讨论.29.已知函数()()23log 440f x ax x =-+>在x ∈R 上恒成立,则a 的取值范围是_________.【答案】4,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【分析】由题意,把函数()()23log 440f x ax x =-+>在x ∈R 上恒成立转化为2430ax x -+>对x ∈R上恒成立,列不等式解得a 的范围. 【解析】()()23log 440f x x x α=-+>恒成立,即()2233log 44log 1430ax x ax x -+>⇔-+>恒成立,所以0a =时显然不成立.当0a ≠时()0Δ16120a a >⎧⎨=-<⎩得43a <,所以4,3a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭.故答案为:4,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭【点睛】(1)求参数的范围是常见题型之一,处理的方法有两种:①不分离参数,直接求最大值或最小值,解不等式;②分离参数法.(2)解指、对数型的不等式,通常化为同底的结构,利用函数的单调性解不等式.30.设函数3,1()1+1,1x x f x x x x ≤⎧⎪=⎨->⎪⎩,则不等式()26()f x f x ->的解集为_________.【答案】()3,2- 【分析】先判断函数的单调性,再解抽象不等式. 【解析】当1x >时,31+1y x x=-是增函数,此时1y >; 当1x ≤时, y x =是增函数,此时1y ≤, 所以函数()f x 是单调递增函数,()()2266f x f x x x ->⇔->,解得:32x -<<,所以不等式的解集是()3,2-. 故答案为:()3,2-。

函数单调性经典题目含解析及答案

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

R
上的增函数,则
a
的取值范围

对数型复合函数的单调区间解答题(2)

对数型复合函数的单调区间解答题(2)

1.设()log (1)log (3)(0,1)a a f x x x a a =++->≠,且(1)2f =.(1)求a 的值及()f x 的定义域;(2)求()f x 在区间答案:解答:(1)∵(1)2f =,∴log 42(0,1)a a a =>≠,∴2a =. 由10,30,x x +>⎧⎨->⎩得(1,3)x ∈-,∴函数()f x 的定义域为(1,3)-. (2)22222()log (1)log (3)log (1)(3)log [(1)4]f x x x x x x =++-=+-=--+, ∴当(1,1]x ∈-时,()f x 是增函数;当(1,3)x ∈时,()f x 是减函数.函数()f x 在上的最大值是2(1)log 42f ==,函数()f x 在 ∴()f x 在区间2(1)当5a =时,求函数()f x 的定义域; (2)当函数()f x 的定义域为R 时,求实数a 的取值范围.答案:11,2⎫⎛⎫+∞⎪ ⎪⎭⎝⎭(2)(),4-∞.解答:(1)当5a =时,要使函数()f x 有意义,当1x ≤时,不等式①等价于210x -+>,即 当15x <≤时,不等式①等价于10->,∴无解;当5x >时,不等式①等价于2110x ->,即 综上,函数()f x 的定义域为11,2⎫⎛⎫+∞⎪ ⎪⎭⎝⎭(2)∵函数()f x 的定义域为R ,∴不等式1x -+当且仅当()()150x x --≥时取等号)a 的取值范围是(),4-∞.考点:1.含绝对值不等式的解法;2.不等式的恒成立的问题.3,且当(],1x ∈-∞时()f x 有意义,求实数a 的取值范围. 答案:解答:欲使(),1x ∈-∞时,()f x 有意义,需1240x x a ++>恒成立,(1x ≤)恒成立. 在(),1-∞上是增函数, ∴当1x =时,时,满足题意,即a 的取值范围为 4(0a >且1a ≠)在()1,+∞上的单调性,并予以证明. 答案:当1a >时,()f x 在()1,+∞上为减函数;当01a <<时,()f x 在(1,)+∞上为增函数. 解答:,任取211x x >>,则∵11x >,21x >,∴110x ->,210x ->, 又∵12x x <,∴120x x -<.,即21u u <. 当1a >时,log a y x =是增函数,∴21log log a a u u <,即21()()f x f x <;当01a <<时,函数log a y x =是减函数,∴21log log a a u u >,即21()()f x f x >. 当01a <<时, 5.已知函数()log (3)a f x ax =-(0a >且1a ≠).(1)当[0,2]x ∈时,函数()f x 恒有意义,求实数a 的取值范围;(2)是否存在这样的实数a ,使得函数()f x 在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1?如果存在,试求出a 的值;如果不存在,请说明理由.答案:3(0,1)(1,)2; (2)不存在实数a ,使()f x 在[1,2]上为减函数且最大值为1.解答:(1)由于3y ax =-为减函数,所以要使函数()f x 在[0,2]上恒有意义,因此a 的取值范围是3(0,1)(1,)2; (2)由于3y ax =-为减函数,要使()f x 在[1,2]为减函数且最大值为1,则1a >,且max ()(1)log (3)1a f x f a ==-=,又3y ax =-在[1,2]上需恒大于零,故不存在实数a ,使()f x 在[1,2]上为减函数且最大值为1.6 (1) (2)对于[2,4]x ∈,恒成立,求m 的取值范围. 答案:(1))证明见解答;(2)(0,15)(45,)+∞. 解答:(1),解得1x <-或1x >, ∴函数的定义域为(,1)(1,)-∞-+∞. 当(,1)(1,)x ∈-∞-+∞时,(2)由[2,4]x ∈时, ①当1a >时,∴对[2,4]x ∈恒成立, ∴0(1)(1)(7)m x x x <<+--在[2,4]x ∈恒成立.设()(1)(1)(7)g x x x x =+--,[2,4]x ∈ 则32()77g x x x x =-++-,∴当[2,4]x ∈时,'()0g x >, ∴()y g x =在区间[2,4]上是增函数,min ()(2)15g x g ==. ∴015m <<. ②当01a <<时,由[2,4]x ∈时,对[2,4]x ∈恒成立. ∴(1)(1)(7)m x x x >+--在[2,4]x ∈恒成立. 设()(1)(1)(7)g x x x x =+--,[2,4]x ∈, 由①可知()y g x =在区间[2,4]上是增函数,max ()(4)45g x g ==,∴45m >. ∴m 的取值范围是(0,15)(45,)+∞.7.已知函数()()24log 23f x ax x =++. (1)已知()11f =,求()f x 单调递增区间;(2)是否存在实数a ,使()f x 的最小值为0?若存在, 求出a 的值; 若不存在, 说明理由. 答案:(1)()1,1-;解答:(1)()()24log 23f x ax x =++且()()2411,log 12131,54,1f a a a =∴+⨯+=∴+=∴=-,可得函数()()24log 23f x x x =-++, 2230,x x -++>∴函数的定义域为()1,3-, 令()222314t x x x =-++=--+可得,当()1,1x ∈-时,t 为关于x 的增函数,底数为41,>∴函数()()24log 23f x x x =-++单调递增区间为()1,1-. (2)设存在实数a ,使()f x 最小值为0. 由于底数为41>,可得真数2231t ax x =++≥恒成立, 且真数t 最小值恰好是1.8.已知函数()()()22lg 32215f x m m x m x ⎡⎤=-++-+⎣⎦,如果函数()f x 的值域为R ,求实数m 的取值范围.答案:解答:令()()()2232215g x m m x m x =-++-+, 如果函数()f x 的值域为R ,则()g x 能取到任意的正数,当2320m m -+=时,即1m =或2.经验证当2m =时适合当2320m m -+≠时据二次函数知识知要使的函数值取得所有正在值只需23200m m ⎧-+>⎨∆≥⎩解之得综上可知满足题意的m 的取值范围是 9.已知函数mx x f x ++=)14(log )(2.(1)若)(x f 是偶函数,求实数m 的值;(2)当0>m 时,关于x 的方程上恰有两个不同的实数解,求m 的范围.答案:解答: (1)若)(x f 是偶函数,则有)()(x f x f =-恒成立,即mx mx x x ++=-+-)14(log )14(log 22,即是x mx 22-=对R x ∈恒成立,故1-=m ;(2)当0>m 时,)14(log 2+=x y ,在R 上单增,mx y =在R 上也单增,所以mx x f x ++=)14(log )(2在R 上单增,且1)0(=f ;又)(x f 单增,得令4222++-=t t y ,又0>m ,故10(1)当7m =时,求函数()f x 的定义域;(2)若关于x 的不等式()2f x ≥的解集是R ,求m 的取值范围.答案: (1) ),4()3,(+∞⋃--∞; (2) ]1-,(-∞解答:(1)不等式的解集是以下不等式组解集的并集:⎩⎨⎧>-++≥7212x x x ,或⎩⎨⎧>+-+<≤72121x x x ,或⎩⎨⎧>+---<7211x x x 解得函数)(x f 的定义域为),4()3,(+∞⋃--∞;(2)不等式2)(≥x f 即R x ∈ 时,恒有R ,m m ,34≤+∴的取值范围是 ]1-,(-∞11.已知a ∈R ,函数 (1)当5a =时,解不等式()0f x >;(2)若关于x 的方程2()log [(4)25]0f x a x a --+-=的解集中恰好有一个元素,求a 的取值范围;(3)设0a >,函数()f x 在区间[,1]t t +上的最大值与最小值的差不超过1,求a 的取值范围.答案:()0,⎫+∞⎪⎭; (2)(]{}1,23,4;解答:(1)()0,⎫+∞⎪⎭. ,()()24510a x a x -+--=, 当3a =时,121x x ==-,经检验,满足题意.当3a ≠且4a ≠时,,21x =-,12x x ≠. 1x 是原方程的解当且仅当,即2a >; 2x 是原方程的解当且仅当,即1a >. 于是满足题意的(]1,2a ∈.综上,a 的取值范围为(]{}1,23,4.(3)当120x x <<时, 所以()f x 在()0,+∞上单调递减.函数()f x 在区间[],1t t +上的最大值与最小值分别为()f t ,()1f t +.即()2110at a t ++-≥,对任意因为0a >,所以函数()211y at a t =++-在区间时,y故a 的取值范围为12(1)若函数内单调递增,求a 的取值范围;(2)求函数在区间[1,2]上的最小值.答案:(1)[)1,+∞;(2) 当1a ≥时,()min 0f x =.解答:(1)由已知,得上恒成立,即 又当 (2)当时,在(1,2)上恒成立, 这时在[1,2]上为增函数(1,2)上恒成立,这时在[1,2]上为减函数),1[)(+∞在区间x f )(x f ),1[0)(+∞≥'在x f 1≥a 0)(>'x f )(x f 0)1()(min ==∴f x f )(x f综上,在[1,2]上的最小值为③当13.已知函数22()lg (32)(1)1f x m m x m x ⎡⎤=-++-+⎣⎦的定义域为R ,求实数m 的取值范围.答案: 1m ≤或解答:∵函数()f x 的定义域为R ,∴对于任意x R ∈,恒有22(32)(1)10m m x m x -++-+>①若2320m m -+=,则2m =或1,当1m =时,不等式即为10>,符合题意,当2m =时,不等式即为210x +>,不恒成立,∴2m =不合题意,舍去.②若2320m m -+≠,由题意得 222320(1)4(32)0m m m m m ⎧-+>⎨∆=---+<⎩,解得,即1m <或综上可得,m 的取值范围是1m ≤或 14.已知函数)1,0(log )(≠>=a a x x f a ,且1)2()3(=-f f .(1)若)52()23(+<-m f m f ,求实数m 的取值范围;(2)成立的x 的值. 答案:)(x f 0)(,1min =≥x f a 时解答:定义域0+∞(,)上单调递增,所以可得: 3202503225m m m m ->⎧⎪+>⎨⎪-<+⎩,解得(2)15 (1)求函数)(x f 的定义域;(2)求函数)(x f 的值域.答案:(1)(p ,1);(2)见解答:.解答:(1)要使求函数)(x f 有意义,则得1>x 且p x <, 又因为函数的定义域为非空数集,所以1>p ,所以函数)(x f 的定义域是(p ,1);,其中p x <<1,,即31≤<p 时, 因为)(x h 在],1[p 上单调递减,且0)1(2)1(>-=p h ,0)(=p h , 所以)1(log 1)1(2log )(22-+=-<p p x f ; ,即3>p 时, ,0)(=p h , 所以当p x <<1时,时,即1-<p ,这与1>p 矛盾. 综上所述当31≤<p 时,函数)(x f 的值域是()()1log 1,2-+∞-p ;当3>p 时,函数)(x f 的值域是()]21log 2,(2-+-∞p .16 (1)判断()f x 的奇偶性并证明;(2)若对于[2,4]x ∈,恒有成立,求m 的取值范围. 答案:(1)详见解答;(2)当1>a 时,150<<m ; 当10<<a 时,16>m .解答:(1)解得11x x <->或所以函数()f x 的定义域为(,1)(1,)-∞-+∞ 函数()f x 为奇函数,证明如下:由(I)知函数()f x 的定义域关于原点对称,又因为所以函数()f x 为奇函数(2) 对[2,4]x ∈恒成立 当10<<a 时,对[2,4]x ∈成立.即(1)(7)x x m +⋅->成立,所以015m << 同理当10<<a 时,,解得16m > 综上所述:当1>a 时,150<<m ,当10<<a 时,16>m17.已知函数2()lg(2)f x ax ax =++ (∈a R ).(1)若1a =-,求()f x 的单调区间;(2)若函数()f x 的定义域为R ,求实数a 的取值范围.答案:(1) ()f x 的单调增区间为(2) 08a ≤<.解答:(1)当1a =-时,2()lg(2)f x x x =--+ 220x x --+>,即220x x +-<,解得:21x -<< 所以函数()f x 的定义域为(2,1)-设2()2,(2,1)t x x x x =--+∈-,则()lg f x t =关于t 在(0,)t ∈+∞为增函数. 由复合函数的单调性,()f x 的单调区间与2()2,(2,1)t x x x x =--+∈-的单调区间一致.二次函数2()2,(2,1)t x x x x =--+∈-的对称轴为所以()t x 在所以()f x 的单调增区间为(2)当0a =时,()lg 2f x =为常数函数,定义域为R ,满足条件. 当0a ≠时,()f x 的定义域为R 等价于220ax ax ++>恒成立. 于是有2080a a a >⎧⎨∆=-<⎩,解得:08a << 综上所述,实数a 的取值范围是08a ≤<.18.已知函数()ln(3)ln(3)f x x x =++-.(1)求函数()y f x =的定义域;(2)判断函数()y f x =的奇偶性;(3)若(21)()f m f m -<,求m 的取值范围.答案: (1)()3,3-;(2)函数()f x 为偶函数; 或12m <<. 解答:(1)303330x x x +>⎧⇒-<<⎨->⎩,所以定义域为()3,3-; (2))()3ln()3ln()(x f x x x f =++-=-)(x f ∴为偶函数;(3)因为()()()()2ln 3ln 3ln 9f x x x x=++-=- 可知)(x f 在]3,0[上为减函数,又为偶函数则原不等式可化为⎪⎩⎪⎨⎧>-<<-<-<-|||12|333123m m m m 解得或12m <<.。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

复合函数的单调性与不等式恒成立问题
班级 学号 姓名
1、对于(0,3)上的一切实数x ,不等式()122-<-x m x 恒成立,则实数m 的取值范围是 。

2、不等式a 220x ax ++≥对任意x ∈R 恒成立,则a 的取值范围为 .
3、不等式022
≥-+ax ax 的解集为φ,则a 的取值范围为 .
4、当[]1,3x ∈时,不等式220x ax ++>恒成立,则a 的范围为 .
5、当[]1,3a ∈时,不等式220x ax ++>恒成立,则x 的范围为 .
6、已知函数36,2(),63,2x x y f x x x +≥-⎧==⎨--<-⎩
若不等式()2f x x m ≥-恒成立,则实数m 的取值范围是 .
6.若二次函数()()22
42221f x x p x p p =----+在区间[-1,1]内至少存在一实数c ,使f(c)>0,则实数p 的取值范围 ( )
A .121<<-p
B .233<<-p
C .3-≤p
D .2
13-<<-p 8.若满足不等式08603422<+-<+-x x x x 和同时成立的x 的值,使关于x 的不等式0
922<+-a x x 也成立,则
( )
A .9>a
B .9=a
C .90≤<a
D .9≤a 9.若不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0对一切x ∈R 恒成立,则a 的取值范围是 ( )
A.(-∞,2]
B.[-2,2]
C.(-2,2]
D.(-∞,-2) 15.对于满足0≤p ≤4的实数p ,使342-+>+p x px x 恒成立的x 的取值范围是 .
7、已知a ax x x f -++=3)(2
,若2)(],2,2[≥-∈x f x 恒成立,求a 的取值范围.
例1.若函数bx x a x f 1)1()(2++=,且3)1(=f ,2
9)2(=f ⑴求b a ,的值,写出)(x f 的表达式 ; ⑵判断)(x f 在),1[+∞上的增减性,并加以证明。

例4.已知f(x)=x
a x x ++22 >0在x ∈[)+∞,1上恒成立,求实数a 的取值范围。

3.已知(],1x ∈-∞时,不等式()
21240x x a a ++-⋅>恒成立,求a 的取值范围。

例3.不等式3
642222++++x x m mx x <1对一切实数x 恒成立,求实数m 的取值范围。

8、对任意的1
[,1],2
x ∈函数()0322>-+=a a x a ax y 的图象均不在直线x y -=的上方,求a 的取值范围.
7.已知()x f 是R 上奇函数, ()[][)+∞=-,33,0,04与且在f 上分别递减和递增,则不等式()()042<-x f x 的解集为
18.已知关于x 的不等式(0)1(2)12()32<-+-++m x m x m 对任意R x ∈成立,求m 的取值范围。

19.定义在实数集上的单调函数)(x f 满足f(3)=log 23,且对于任意x,y ∈R ,都有f(x+y)=f(x)+f(y) 。

若)239()3(+-<⋅x x x f k f 对任意 x ∈R 恒成立,求实数k 的取值范围。

9、已知定义在R 上函数f (x )为奇函数,且在[)+∞,0上是增函数,对于任意]1,1[-∈x 求实数m 范围,使()()224420f x f m mx -+-> 恒成立。

例2.设b
x f x x ++-=+1212)((b a ,为实常数)是R 上的奇函数. (1)求b 的值并判断函数的增减性;
(2)对任何实数x 都有2
c )(2-
<c x f 成立,求c 的取值范围;
13.函数f (x )的定义域为D {}0x x =>, 满足: 对于任意,m n D ∈,都有()()()f mn f m f n =+,且f (2)=1.
(1)求f (4)的值;
(2)如果(26)3,()(0,)f x f x -≤+∞且在上是单调增函数,求x 的取值范围.
11、定义在D 上的函数)(x f ,如果满足:对任意 D x ∈,存在常数 0>M ,都有M x f ≤)( 成立,则称)(x f 是D 上的有界函数,其中M 称为函数)(x f 的上界.已知函数2
1)(ax x x f ++=. (1) 当1-=a 时,求函数)(x f 在()0-,
∞上的值域,判断函数)(x f 在()0-,∞上是否为有界函数,并说明理由;
(2) 若函数)(x f 在[]4,1∈x 上是以3为上界的有界函数,求实数a 的取值范围.
1.(1)若关于x 的不等式02>--a ax x 的解集为),(+∞-∞,求实数a 的取值范围;
(2)若关于x 的不等式32-≤--a ax x 的解集不是空集,求实数a 的取值范围.
解:(1)设()a ax x x f --=2.则关于x 的不等式02>--a ax x 的解集为),(+∞-∞()0>⇔x f 在()+∞∞-,上恒成立()0m in >⇔x f ,
即(),04
42
min >+-=a a x f 解得04<<-a
(2)设()a ax x x f --=2.则关于x 的不等式32-≤--a ax x 的解集不是空集()3-≤⇔x f 在()+∞∞-,上能成立()3m in -≤⇔x f ,
即(),34
42
m in -≤+-=a a x f 解得6a ≤-或2a ≥
2. 若函数y =R 上恒成立,求m 的取值范围。

分析:该题就转化为被开方数2680mx mx m +++≥在R 上恒成立问题,并且注意对二次项系数的讨论。

略解:要使y =R 上恒成立,即2680mx mx m +++≥在R 上 恒成立。

1 0m =时,80≥ 0m ∴=成立
2
0m ≠时,()()2036483210m m m m m >⎧⎪⎨∆=-+=-≤⎪⎩,01m ∴<≤ 由1 ,2 可知,01m ≤≤
5. 已知函数2()10f x x ax =++≥对于一切1(0,]2x ∈成立,求a 的取值范围。

解:令2x t =,(],1x ∈-∞ (]0,2t ∴∈ 所以原不等式可化为:221t a a t
+-<, 要使上式在(]0,2t ∈上恒成立,只须求出()21t f t t +=
在(]0,2t ∈上的最小值即可。

()22211111124t f t t t t t +⎛⎫⎛⎫==+=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 11,2t ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭
()()min 324f t f ∴== 234a a ∴-< 1322
a ∴-<<
变题:已知函数y=()f x =
的定义域为R,求a 的范围.
例5.已知x ∈(-
时,不等式1+2x +(a-a 2)4x >0恒成立,求实数a 的取值范围。

相关文档
最新文档