(完整版)函数单调性的习题及答案
高一 函数的单调性和最值 练习 含答案

训练目标 (1)函数单调性的概念;(2)函数的最值及其几何意义. 训练题型 (1)判断函数的单调性;(2)利用函数单调性比较大小、解不等式;(3)利用函数单调性求最值.解题策略(1)判断函数单调性常用方法:定义法、图象法、导数法、复合函数法;(2)分段函数单调性要注意分界点处函数值的大小;(3)可利用图象直观研究函数单调性. 1.函数f (x )=x 2-2mx -3在区间[1,2]上单调,则m 的取值范围是__________________.2.已知f (x )是定义在区间[-1,1]上的增函数,且f (x -2)<f (1-x ),则x 的取值范围是________.3.函数f (x )=11-x (1-x )的最大值是________. 4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(a -3)x +5, x ≤1,2a x, x >1是(-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是________.5.函数f (x )=x 2-4x +5在区间[0,m ]上的最大值为5,最小值为1,则m 的取值范围是________.6.函数f (x )=|log 3x |在区间[a ,b ]上的值域为[0,1],则b -a 的最小值为________.7.若存在正数x 使2x (x -a )<1成立,则a 的取值范围是________.8.(2015·上海黄浦区期中调研测试)若函数f (x )=2x 2+ax +1-3a 是定义域为R 的偶函数,则函数f (x )的单调递减区间是________.9.设函数f (x )=x 2+(a -2)x -1在区间(-∞,2]上是减函数,则实数a 的最大值为________.10.若定义在R 上的二次函数f (x )=ax 2-4ax +b 在区间[0,2]上是增函数,且f (m )≥f (0),则实数m 的取值范围是________.11.(2015·洛阳二模)函数y =f (x )(x ∈R )的图象如图所示,则函数g (x )=f (log a x ) (0<a <1)的单调减区间是________.12.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递增.若实数a 满足f (log 2a )+f (log 12a )≤2f (1),则a 的取值范围是________.13.(2015·福州一模)如果函数f (x )对任意的实数x ,都有f (1+x )=f (-x ),且当x ≥12时,f (x )=log 2(3x -1),那么函数f (x )在[-2,0]上的最大值与最小值之和为________.14.定义f (1,1)=1,f (m ,n )∈N *(m ,n ∈N *),且对任意的m ,n ∈N *,都有f (m +1,1)=2f (m,1),f (m ,n +1)=f (m ,n )+2.给出以下三个结论:(1) f (1,5)=9;(2) f (5,1)=16;(3) f (5,6)=26.其中正确结论的个数为________.答案解析1.(-∞,1]∪[2,+∞)2.[1,32) 3.434.(0,2]5.[2,4]6.23解析 令f (x )=0,得x =1;令f (x )=1,得x =13或3.因为f (x )在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数,故b -a 的最小值为1-13=23. 7.(-1,+∞)解析 由题意知,存在正数x ,使a >x -12x , 所以a >(x -12x )min ,而函数f (x )=x -12x 在(0,+∞)上是增函数, 所以f (x )>f (0)=-1,所以a >-1.8.(-∞,0]解析 由已知得a =0,从而f (x )=2x 2+1,由复合函数的单调性可知函数f (x )的单调递减区间是(-∞,0].9.-210.0≤m ≤4 11.[a ,1]12.⎣⎡⎦⎤12,213.4解析 根据f (1+x )=f (-x ),可知函数f (x )的图象关于直线x =12对称.又函数f (x )在[12,+∞)上单调递增,故f (x )在(-∞,12]上单调递减,则函数f (x )在[-2,0]上的最大值与最小值之和为f (-2)+f (0)=f (1+2)+f (1+0)=f (3)+f (1)=log 28+log 22=4.14.3解析 由f (m +1,1)f (m ,1)=2,得f (m,1)=f (1,1)2m -1=2m -1, 由f (m ,n +1)-f (m ,n )=2,得f (m ,n )=f (m,1)+2(n -1),∴f (m ,n )=2m -1+2(n -1). ∴f (1,5)=21-1+2×(5-1)=9,f (5,1)=25-1+2×(1-1)=16,f (5,6)=25-1+2×(6-1)=26.故正确结论的个数为3.。
三角函数的单调性测试题(人教A版)(含答案)

三角函数的单调性(人教A版)一、单选题(共13道,每道7分)1.下列四个命题中,正确的个数是( )(1)在定义域内是增函数;(2)(4)在第一、第四象限是增函数;(3)与在第二象限都是减函数;在上是增函数.A.1个B.2个C.3个D.4个答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:正切函数的单调性2.的单调递增区间是( )A. B. C. D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:正弦函数的单调性3.函数的一个单调递增区间为( )A. B. C. D.答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:余弦函数的单调性4.在上,使为增函数,为减函数的区间为( )A. B. C. D.答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:余弦函数的单调性5.在上,使为增函数,为减函数的区间为( )A. B.或 C. D.或答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:余弦函数的单调性6.的单调递增区间是( )A. B. C.D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:正切函数的单调性7.关于函数,下列说法正确的是( )A.在上递减B.在上递增C.在上递减D.在上递减答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:余弦函数的单调性8.函数的最小正周期为,则( )A.在上单调递减B.在上单调递减C.在上单调递增D.在上单调递增答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:正弦函数的单调性9.使函数为增函数的区间是( )A. B. C. D.答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:正弦函数的单调性10.函数的单调递减区间为( )A. B. C.D.答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:余弦函数的单调性11.已知函数,则在区间上的最大值与最小值分别是( )A. B. C. D.答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:正弦函数的单调性12.若,则( )A. B. C. D.答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:正切函数的单调性13.在锐角三角形ABC中,,则下列不等式正确的是( )①;②;③;④A.①③B.②③C.①②③D.①②④答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:余弦函数的单调性。
高中数学函数的单调性练习题及其答案

高中数学函数的单调性练习题及其答案1.在区间(0.+∞)上不是增函数的函数是:A。
y=2x+1 C。
y=1/x B。
y=3x^2+1 D。
y=2x^2+x+12.函数f(x)=4x^2-mx+5在区间[-2.+∞]上是增函数,在区间(-∞。
-2)上是减函数,则f(1)等于:C。
173.函数f(x)在区间(-2.3)上是增函数,则y=f(x+5)的递增区间是:B。
(-7.-2)4.函数f(x)=(ax+1)/(x+2)在区间(-2.+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是:B。
(0.+∞)5.已知函数f(x)在区间[a。
b]上单调,且f(a)f(b)<0,则方程f(x)=0在区间[a。
b]内:A。
至少有一实根6.已知函数f(x)=8+2x-x^2,如果g(x)=f(2-x^2),那么函数g(x):C。
在区间(-2.0)上是增函数7.已知函数f(x)是R上的增函数,A(0.-1)、B(3.1)是其图象上的两点,那么不等式|f(x+1)|<1的解集的补集是:D。
(-∞。
-1)∪[2.+∞)8.已知定义域为R的函数f(x)在区间(-∞。
5)上单调递减,对任意实数t,都有f(5+t)=f(5-t),那么下列式子一定成立的是:B。
f(13)<f(9)<f(-1)9.函数f(x)=|x|和g(x)=x(2-x)的递增区间依次是:C。
(-∞。
1]。
[1.+∞)10.已知函数f(x)=x^2+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≤0 或a≥51.对于第一题,正确答案为D,即a≥3.2.第二题中,删除了明显有问题的选项,正确答案为C,即f(a)+f(b)≥-f(a)+f(b)。
3.对于第三题,正确答案为B,即f(0)>f(3)。
4.填空题的答案为:13.(1.+∞),14.(-∞。
3),15.(-∞。
3]。
5.解答题的答案为:17.(1) f(1)=0;(2) f(x+3)-f(x)5,即单调递减区间为(-∞,1)∪(5.+∞)。
函数的单调性+奇偶性(含答案)

函数的单调性+奇偶性(含解析)一、单选题1.函数1()lg(21)f x x =-的定义域为( ) A .1|2x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭ B .12x x ⎧≥⎨⎩且}1x ≠ C .12x x ⎧⎨⎩且}1x ≠ D .1|2x x ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭2.函数()f x = ) A .1,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭ B .1,13⎛⎫- ⎪⎝⎭ C .1,13⎡⎫-⎪⎢⎣⎭ D .1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭3.已知函数,若方程有两个实数根,则实数k 的取值范围是( ) A .(−1,−12] B .[−12,0) C .[−1,+∞) D .[−12,+∞) 4.设函数()1,02,0x x x f x b x +≥⎧=⎨+<⎩是R 上的单调增函数,则实数b 的取值范围为( ) A .(),1-∞ B .[)0,+∞ C .(],0-∞ D .(]1,1- 5.下列函数既是偶函数,又在(),0-∞上单调递减的是()A .12x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .23y x -=C .1y x x =-D .()2ln 1y x =+ 6.设 ()212,11,1x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨+>⎪⎩,则()()2f f =( ) A .-2B .2C .5D .267.集合{|,P x y =={|,Q y y ==U =R ,则()U P Q ⋂是( ) A .[)1,+∞B .∅C .[)0,1D .[)1,1- 8.函数x x x f 431)(3-=的单调递减区间是( )A .)2,(--∞B .)2,2(-C .),2(∞+D .),2()2,(+∞⋃--∞9.已知集合214A x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭∣,集合{B y y ==∣,则A B =( ) A .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B .[1,1]- C .[0,1] D .1[0,]210.若函数()f x 满足()2f x x =+,则()32f x +的解析式是( )A .()3298f x x +=+B .()3232f x x +=+C .()3234f x x +=--D .()3234f x x +=+11.函数f (x )是定义域为R 的奇函数,当x>0时,f (x )=x+1,则当x<0时,f (x )的 表达式为( )A .1)(+-=x x fB .1)(--=x x fC .1)(+=x x fD .1)(-=x x f12.已知函数21,0(),0x x f x x x +≥⎧=⎨<⎩, 则[(2)]f f -的值为( ) A .1B .2C .4D .5二、多选题13.已知函数()f x 是一次函数,满足()()98ff x x =+,则()f x 的解析式可能为( ) A .()32f x x =+B .()32f x x =-C .()34f x x =-+D .()34f x x =-- 14.已知函数2,[1,2)x y x ∈-=,下列说法正确的是( )A .函数是偶函数B .函数是非奇非偶函数C .函数有最大值是4D .函数的单调增区间是为(0,2)15.下列函数中,与y x =是同一个函数的是( ) A .3log 3x y = B.3log 3x y = C.y = D .2y = 16.中国清朝数学家李善兰在1859年翻译《代数学》中首次将“function ”译做:“函数”,沿用至今,为什么这么翻译,书中解释说“凡此变数中函彼变数者,则此为彼之函数”.1930年美国人给出了我们课本中所学的集合论的函数定义,已知集合-{}1,1,2,4M =-,{}1,2,4,16N =,给出下列四个对应法则,请由函数定义判断,其中能构成从M 到N 的函数的是( )A .2y x =B .2y x =+C .2x y =D .2y x三、填空题17.函数()f x =_______.18.偶函数()f x 满足当0x >时,()34f x x =+,则()1f -=_____.19.已知定义在R 上的偶函数()f x 在(0,)+∞上单调递增,则()f x 在(,0)-∞上的单调性是________.20.设,0()ln ,0x e x g x x x ⎧≤=⎨>⎩则1()2g g ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦____________.四、解答题21.已知()222f x x x =-+.(1)画出()f x 的图象.(2)根据图象写出()f x 的单调区间和值域.22.用函数的单调性的定义证明函数()4f x x x=+在()2,+∞上是增函数. 23.求解下列函数的定义域(1)(2) 24.求函数1,01(),12x f x x x x ⎧<<⎪=⎨⎪⎩的最值25.已知函数1(),f x a x=-其中0a >。
函数的单调性的判断与证明练习题含答案

函数的单调性的判断与证明练习题含答案学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________1. 下列函数中,在其定义域上为增函数的是( ) A.y =x 4B.y =2−xC.y =x +cos xD.y =−x 122. 下列函数中,既是奇函数,又在定义域内是增函数的是( ) A.y =x 3+1 B.y =x +1xC.y =−1xD.y =x|x|3. 下列函数在(0,+∞)上是增函数的是( ) A.f (x )=−2x +1 B.f (x )=1x C.f (x )=lg (x −1) D.f (x )=x 24. 已知函数f(x)=3x −(13)x ,则f(x)( )A.是偶函数,且在R 上是增函数B.是奇函数,且在R 上是增函数C.是偶函数,且在R 上是减函数D.是奇函数,且在R 上是减函数5. 下列函数中,既是奇函数又在定义域上是增函数的为( ) A.y =2x B.y =−2x 2C.y =1xD.y =x6. 已知函数f(x)=3x −(13)x,则f(x)( ) A.是奇函数,且在R 上是增函数 B.是偶函数,且在R 上是增函数 C.是奇函数,且在R 上是减函数 D.是偶函数,且在R 上是减函数7. 已知函数f (x )={x 2−ax,x ≥2,a x−1−2,x <2满足对于任意实数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( )A.(1,4]B.(1,+∞)C.(1,2]D.[2,4]8. 给定下列函数,其中在区间(0,1)上单调递增的函数是( ) A.y =−12x 2B.y =|x 2−2x|C.y =(12)x+1D.y =x +1x9. 函数f (x )=e x +e −xe x −e −x 的部分图象大致是( )A. B.C. D.10. 已知函数f (x )={−x 2−4x,x ≥0,x 2−4x,x <0,若f (2−t )>f (t ),则实数t 的取值范围是( )A.(−∞,1)∪(2,+∞)B.(1,2)C.(−∞,1)D.(1,+∞)11. 已知定义在(−∞,0)∪(0,+∞)上的函数f (x ),且f (1)=1,函数f (x +1)的图象关于点(−1,0)中心对称,对于任意x 1,x 2∈(0,+∞),x 1≠x 2,都有x 12019 f (x 1)−x 22019 f (x 2)x 1−x 2>0成立.则f(x)≤1x 2019的解集为( )A.[−1,1]B.(−∞,−1]∪[1,+∞)C.(−∞,−1]∪(0,1]D.(−2019,2019)12. 定义在(0,+∞)上的函数f (x )满足:①对于任意的x ,y ∈(0,+∞),都有f (x ⋅y )=f (x )+f (y );②当x >1时,f (x )>0;③f(√6)=1,则关于x 的不等式f (x )−f (15−x )≥2的解集是( ) A.[2,3]B.[−√2,−1]∪[0,√2]C.[√2,+∞)D.(0,2]13. 函数f(x)=|x−3|的单调递增区间是________.14. 若f(x)=是定义在R上的减函数,则a的取值范围是________.15. 已知f(x)=x2+(b−2)x是定义在R上的偶函数,则实数b=________,此函数f(x)的单调增区间为________.16. 已知函数g(x)=x3+5x,若g(2a−1)+g(a+4)<0,则实数a的取值范围为________.17. 符号[x]表示不超过x的最大整数,如[π]=3,[−1.08]=−2,定义函数{x}=x−[x].给出下列四个命题:①函数{x}的定义域为R,值域是[0,1];有无数个解;②方程{x}=12③函数{x}是奇函数;④函数{x}是增函数.正确命题的序号是________.18. 若函数f(x)=kx2+(k−1)x+2是偶函数,则f(x)的递减区间是________.19. 已知函数,若对任意,有恒成立,则实数的取值范围是________.20. 已知f(x)=2x.x2+1(1)判断f(x)在[−1, 1]的单调性,并用定义加以证明;(2)求函f(x)在[−1, 1]的最值.21. 已知函数f(x)=−2x+1是定义在R上的奇函数.2x+a(1)求实数a的值;(2)判断函数f(x)的单调性,并利用定义证明.22. 已知f(x)=x,x∈(−2,2).x2+4(1)用定义证明函数f(x)在(−2,2)上为增函数;(3)若f(a+2)>f(2a−1),求实数a的取值范围.+m(m∈R)是奇函数.23. 已知函数f(x)=12x+1(1)求实数m的值;(2)判断f(x)的单调性(不用证明);(3)求不等式f(x2−x)+f(−2)<0的解集.24. 已知a>0,函数f(x)=1.1+a⋅3x(1)判断函数f(x)在R上的单调性,并证明;(2)设g(x)=f(x)f(−x),若对任意x∈[−1,1],g(x)≥f(2)恒成立,求a的取值范围.参考答案与试题解析函数的单调性的判断与证明练习题含答案一、 选择题 (本题共计 12 小题 ,每题 3 分 ,共计36分 ) 1.【答案】 C【考点】函数单调性的判断与证明 利用导数研究函数的单调性【解析】利用常见的幂函数,指数函数分析选项ABD 中函数的单调性,利用导数研究C 中函数的单调性即可得到答案. 【解答】解:A ,函数y =x 4在(0,+∞)上单调递增,在(−∞,0)上单调递减,不满足题意; B ,y =2−x=(12)x在定义域内单调递减,不满足题意;C ,∵ 函数y =x +cos x 的定义域为R ,且y ′=1−sin x ≥0, ∴ 函数y =x +cos x 在其定义域上单调递增,满足题意;D ,y =−x 12在定义域内单调递减,不符合题意. 故选C . 2. 【答案】 D【考点】函数单调性的判断与证明 函数奇偶性的判断【解析】利用函数奇偶性,单调性,逐项判定得解. 【解答】解:对于A ,设f (x )=x 3+1,f(−x)=−x 3+1≠−f (x ),不是奇函数,故不符合题意;对于B ,由题设知函数为奇函数,在(−1,0),(0,1)单调递减,在(−∞,−1),(1,+∞)单调递增,故不符合题意;对于C ,函数为奇函数,在(−∞,0),(0,+∞)分别单调递增,故不符合题意; 对于D ,y =x |x |={x 2,x ≥0,−x 2,x <0,可得函数为奇函数,且在定义域单调递增,故符合题意. 故选D . 3.【答案】 D【考点】函数单调性的判断与证明【解析】对于A:f (x )=−2x +1在定义域上单调递减,不符合题意; 对于B:f (x )=1x 函数在(−∞,0),(0,+∞)上单调递减,不符合题意;对于C:f (x )=lg (x −1),定义域为(1,+∞),不符合题意;对于D:f (x )=x 2,函数在(−∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,满足条件. 故选:D . 【解答】解:对于A ,f (x )=−2x +1在定义域上单调递减,不符合题意; 对于B ,f (x )=1x 函数在(−∞,0),(0,+∞)上单调递减,不符合题意;对于C ,f (x )=lg (x −1),定义域为(1,+∞),不符合题意;对于D ,f (x )=x 2,函数在(−∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,满足条件. 故选D . 4.【答案】 B【考点】函数单调性的判断与证明 函数奇偶性的判断【解析】本题主要考查函数的奇偶性和单调性. 【解答】解:易知函数f(x)的定义域为R , f(−x)=(13)x−3x =−f(x),所以为奇函数.因为y =(13)x 在R 上是减函数, 所以y =−(13)x 在R 上是增函数,又y =3x 在R 上是增函数,所以函数f(x)=3x−(13)x在R 上是增函数. 故选B . 5.【答案】 D【考点】函数奇偶性的判断函数单调性的判断与证明【解析】根据奇偶性及单调性,首先判断奇偶性,再判断单调性即可. 【解答】解:对于A ,函数y =2x 为非奇非偶函数,故A 不满足题意; 对于B ,函数y =−2x 2为偶函数,故B 不满足题意;对于C ,函数y =1x 为奇函数,在(−∞,0),(0,+∞)上为减函数,故C 不满足题意;对于D ,函数y =x 为奇函数,且在R 上是增函数,故D 满足题意. 故选D . 6. 【答案】 A【考点】函数奇偶性的判断函数单调性的判断与证明 【解析】 此题暂无解析 【解答】解:因为f(x)=3x−(13)x,且定义域为R ,所以f(−x)=3−x −(13)−x =(13)x −3x =−[3x −(13)x]=−f(x),即函数f(x)是奇函数.又y =3x 在R 上是增函数,y =(13)x在R 上是减函数,所以f(x)=3x−(13)x在R 上是增函数.故选A . 7. 【答案】 C【考点】函数单调性的判断与证明 分段函数的应用 【解析】由已知可得函数f (x )是定义在R 上的增函数,则{a2≤2,a >1,4−2a ≥a −2,解得a 的取值范围.【解答】解:∵ 对于任意实数x 1≠x 2,都有f (x 1)−f (x 2)x 1−x 2>0成立,故函数f (x )是定义在R 上的增函数, 则{a 2≤2,a >1,4−2a ≥a −2,解得a ∈(1,2].故选C . 8.【答案】 B【考点】函数单调性的判断与证明 【解析】此题暂无解析 【解答】解:对于A ,y =−12x 2为二次函数,其图像的开口向下,对称轴是直线x =0, 所以y =−12x 2在区间(0,1)上单调递减;对于B ,当x ∈(0,1)时,y =|x 2−2x|=−x 2+2x ,因为抛物线y =−x 2+2x 的对称轴是直线x =1,且开口向下,所以函数y =|x 2−2x|在区间(0,1)上单调递增; 对于C ,y =(12)x+1=12⋅(12)x,因为0<12<1,所以函数y =(12)x+1在区间(0,1)上单调递减;对于D ,y =x +1x ≥2,当且仅当x =1时等号成立,所以由对勾函数的性质知函数y =x +1x 在区间(0,1)上单调递减. 故选B . 9.【答案】 A【考点】函数奇偶性的判断 函数图象的作法 函数单调性的判断与证明【解析】 此题暂无解析 【解答】解:由已知函数的定义域为{x|x ≠0},定义域关于原点对称, 由于f (x )+f (−x )=e x +e −xe x −e −x +e −x +e xe −x −e x =e x +e −x −e −x −e −xe x −e −x=0,即f (−x )=−f (x ),所以y =e x +e −xe x −e −x 是奇函数,排除选项B ; 因为y =e x +e −x e x −e −x=1+2(e x )2−1=1+2(e 2)x −1在(0,+∞)上为减函数,排除选项D ;当x =1时,f (1)=1+2e 2−1>0,排除选项C .故选A .10.【答案】 D【考点】函数单调性的判断与证明 函数单调性的性质【解析】 【解答】解:根据题意知,函数f (x )={−x 2−4x,x ≥0,x 2−4x,x <0,当x ≥0时,f (x )=−x 2−4x =−(x +2)2+4,则函数f (x )在[0,+∞)上单调递减,有f (x )≤f (0)=0. 当x <0时,f (x )=x 2−4x =(x −2)2−4,则函数f (x )在(−∞,0)上单调递减,有f (x )>f (0)=0. 综上可得函数f (x )在R 上为减函数. 若f (2−t )>f (t ),则2−t <t ,解得t >1,即实数t 的取值范围为(1,+∞). 故选D . 11.【答案】 C【考点】函数单调性的性质 函数奇偶性的判断 函数奇偶性的性质 函数单调性的判断与证明【解析】首先确定函数f (x )的奇偶性,再构造新函数g(x)=x 2019f(x),并确定奇偶性及单调性,即可解出不等式. 【解答】解:由于f(x +1)的图象关于点(−1,0)中心对称, 则f (x )的图象关于点(0,0)中心对称, 即函数f (x )在定义域上为奇函数, 令g (x )=x 2019f (x ),则g (−x )=(−x )2019f (−x )=x 2019f (x )=g (x ), 所以g (x )为偶函数,又x 1,x 2∈(0,+∞),x 1≠x 2, 都有x 12019f (x 1)−x 22019f (x 2)x 1−x 2>0,即可得函数g (x )在(0,+∞)为增函数, 由奇偶性与单调性的关系可得: 函数g (x )在(−∞,0)为增函数, 又g (1)=12019×f (1)=1,g (−1)=(−1)2019×f (−1)=−1×[−f (1)]=1 由f(x)≤1x 2019,当x >0时,x 2019f(x)≤1=g (1), 所以0<x ≤1;当x <0时,x 2019f(x)≥1=g (−1), 所以x ≤−1.综上可得:x∈(−∞,−1]∪(0,1].故选C.12.【答案】A【考点】函数新定义问题抽象函数及其应用函数单调性的判断与证明【解析】证明函数单调递增,f(6)=f(√6)+f(√6)=2,变换不等式为f(x)≥f(65−x),利用函数单调性解得答案.【解答】解:设0<x1<x2,则f(x2)−f(x1)=f(x2x1⋅x1)−f(x1)=f(x2x1)>0,即函数在(0,+∞)上单调递增.∵ f(√6)=1,∴ f(6)=f(√6)+f(√6)=2.∵ f(x)−f(15−x)≥2,∴ f(x)≥f(15−x )+f(6)=f(65−x),故满足{x>0,65−x>0,x≥65−x,解得x∈[2,3].故选A.二、填空题(本题共计 7 小题,每题 3 分,共计21分)13.【答案】[3,+∞)【考点】函数单调性的判断与证明函数的单调性及单调区间【解析】讨论去绝对值,即可得到函数,从而确定单调性.【解答】解:当x≥3时,f(x)=x−3,此时f(x)为增函数;当x<3时,f(x)=−(x−3)=−x+3,此时f(x)为减函数,所以f(x)的单调增区间为[3,+∞).故答案为:[3,+∞).14.【答案】[18,13) 【考点】函数单调性的性质函数单调性的判断与证明 对数函数的单调性与特殊点 【解析】根据分段函数的单调性可得{3a −1<03a −1)×1+4a ≥−a a >0×1+4a ≥−a ,解不等式组即可求解. 【解答】由题意知,{3a −1<03a −1)×1+4a ≥−a a >0×1+4a ≥−a解得{a <13a ≥8a >0,所以a ∈[18,13)故答案为:[18,13)15.【答案】 2,(0, +∞) 【考点】 偶函数函数单调性的判断与证明【解析】f(x)=x 2+(b −2)x 是定义在R 上的偶函数,对称轴为y 轴,进而求解. 【解答】解:f(x)=x 2+(b −2)x 是定义在R 上的偶函数, 对称轴为y 轴,则b =2,于是f(x)=x 2,单调增区间为(0, +∞). 故答案为:2;(0, +∞). 16.【答案】 a <−1 【考点】函数奇偶性的性质 函数奇偶性的判断 函数单调性的判断与证明 函数的单调性及单调区间 【解析】 此题暂无解析 【解答】解:∵g(−x)=−x3−5x=−g(x),∴函数g(x)是奇函数,且函数在R上单调递增,∴原不等式可化为g(a+4)<−g(2a−1)=g(1−2a),∴a+4<1−2a,解得a<−1.故答案为:a<−1.17.【答案】②【考点】函数的值域及其求法函数奇偶性的判断函数单调性的判断与证明【解析】根据函数的定义域、值域、奇偶性、单调性等知识逐一对四个命题进行正误判断. 【解答】解:①函数{x}的定义域是R,但是0≤x−[x]<1,故函数{x}的值域为[0,1),故①错误;,②∵{x}=x−[x]=12∴x=[x]+1,2∴x=1.5,2.5,3.5,⋯,应为无数多个,故②正确;③∵函数{x}的定义域是R,而{−x}=−x−[−x]≠−{x},{−x}=−x−[−x]≠{x},∴函数{x}是非奇非偶函数,故③错误;④函数{x}在每一个单调区间上是增函数,但在整个定义域上不是增函数,故④错误.综上所述,②正确.故答案为:②.18.【答案】(−∞, 0]【考点】函数奇偶性的性质函数单调性的判断与证明【解析】根据偶函数的性质求出k值,再根据二次函数的图象即可求出其单调减区间.【解答】解:因为f(x)为偶函数,所以f(−x)=f(x).即kx2−(k−1)x+2=kx2+(k−1)x+2,所以2(k−1)x=0,所以k=1.则f(x)=x2+2,其递减区间为(−∞, 0].故答案为:(−∞, 0].19.【答案】加加加(−∞,−1]【考点】函数单调性的判断与证明函数单调性的性质函数的图象【解析】可先将f(x+m)+mf(x)<0采用代入法转化为常规表达式,采用分类讨论去绝对值的方式,来进一步探讨不等式是否成立,进一步确定参数m的范围【解答】f(x+m)+mf(x)<0可等价转化为(x+m)|x+m|+m|x|<0对任意x≥1恒成立,当m≥0时,不等式转化为(x+m)2+mx2<0对任意x≥1恒成立,显然无解;当me(−1,0)时,不等式转化为(x+n)2+mx2<0,即(m+1)x2−2mx+m2<0,显然当x→+y时不成立;当m=−1时,(x+m)|x+m|+mx||x|<0⇔(x−1)2−x2<0,即1−2x<0对任意x≥1恒成立,经检验,恒成立;当m<−1时,(x+m)||+m||+mx||x|<0⇔(x+m)|(−m)|+mx2对任意x≥1恒成立尚需进一步讨论,当1<x<−m时,不等式等价于−(x−m)2+nx2<0即(m−1)x2−2mx−m2<0Δ=4m2+4m2(m−1)=4m3<0,令y=(m−1)x2−2mx−m2,函数开口向下,则(m−1)x2−2mx−m2<0恒成立;当x>−m时,(x+m)|x+m|+m|x|<0⇔(xxm)2mx0,即(m+1)2−2mx+m2< 0此时对应的对称轴为x=−mm+1<1,又−mn+1<−m,则y=(m+1)x2−2mx+m2在区间[−m,+∞]为减区间,即y=(m−1)x2−2mx+m2≤y(−n)=m3<0恒成立;综上所述,当m∈(−∞,−1]时,对任意x≥1,有f(x+m)+nf(x)<0恒成立故答案为:(−∞,−1]三、解答题(本题共计 5 小题,每题 10 分,共计50分)20.【答案】解:(1)函数f(x)在[−1.1]上单调递增;证明如下:设任意−1<x1<x2<1,则f(x1)−f(x2)=2x1x12+1−2x2x22+1=2x1x22+2x1−2x2x12−2x2(x12+1)(x22+1)=2(x1−x2)(1−x1x2)(x12+1)(x22+1)<0,故函数f(x)在[−1.1]上单调递增;(2)由(1)的结论,f(x)在区间[−1,1]上单调递增,则f(x)的最大值f(1)=1,最小值f(−1)=−1.【考点】函数单调性的判断与证明函数单调性的性质【解析】(1)利用定义法证明函数的单调性,按照设元、作差、变形、判断符号、下结论的步骤完成即可;(2)由(1)根据函数的单调性即可解答.【解答】解:(1)函数f(x)在[−1.1]上单调递增;证明如下: 设任意−1<x 1<x 2<1,则f(x 1)−f(x 2)=2x 1x 12+1−2x2x 22+1=2x 1x 22+2x 1−2x 2x 12−2x 2(x 12+1)(x 22+1)=2(x 1−x 2)(1−x 1x 2)(x 12+1)(x 22+1)<0,故函数f(x)在[−1.1]上单调递增;(2)由(1)的结论, f (x )在区间[−1,1]上单调递增,则f (x )的最大值f(1)=1,最小值f (−1)=−1. 21. 【答案】 解:(1)f (−x )=−2−x +12−x +a=2x −1a⋅2x +1,由f (−x )=−f (x )得: 2x −1a⋅2x +1=−−2x +12x +a⇒2x +a =a ⋅2x +1,解得a =1.验证,当a =1时,f (x )=−2x +12x +1,f (−x )=−2−x +12−x +1=2x −12x +1=−f (x )满足题意,∴ a =1.(2)f (x )为减函数. 证明:由(1)知f (x )=−2x +12x +1=22x +1−1,在R 上任取两个不相等的实数x 1,x 2,且x 1<x 2, f(x 1)−f(x 2)=22x 1+1−22x 2+1=2×2x 2−2x 1(2x 1+1)⋅(2x 2+1).由y =2x 为R 上的增函数,x 1<x 2,2x 2>2x 1, ∴ 2x 2−2x 1>0,(2x 1+1)⋅(2x 2+1)>0, 则f (x 1)−f (x 2)>0,∴ f (x 1)>f (x 2), ∴ 函数f (x )为减函数. 【考点】函数奇偶性的性质函数单调性的判断与证明 【解析】 无 无 【解答】 解:(1)f (−x )=−2−x +12−x +a=2x −1a⋅2x +1,由f (−x )=−f (x )得: 2x −1a⋅2x +1=−−2x +12x +a⇒2x +a =a ⋅2x +1,解得a =1.验证,当a =1时,f (x )=−2x +12x +1,f (−x )=−2−x +12−x +1=2x −12x +1=−f (x )满足题意,∴ a =1.(2)f (x )为减函数. 证明:由(1)知f (x )=−2x +12x +1=22x +1−1,在R 上任取两个不相等的实数x 1,x 2,且x 1<x 2, f(x 1)−f(x 2)=22x 1+1−22x 2+1=2×2x 2−2x 1(2x 1+1)⋅(2x 2+1).由y =2x 为R 上的增函数,x 1<x 2,2x 2>2x 1, ∴ 2x 2−2x 1>0,(2x 1+1)⋅(2x 2+1)>0, 则f (x 1)−f (x 2)>0,∴ f (x 1)>f (x 2), ∴ 函数f (x )为减函数. 22.【答案】(1)证明:任取x 1,x 2∈(−2,2),且x 1<x 2,所以f(x 1)−f(x 2)=x 1x 12+4−x2x 22+4=(x 2−x 1)(x 1x 2−4)(x 12+4)(x 22+4).因为−2<x 1<x 2<2,所以x 2−x 1>0,x 1x 2−4<0,则f(x 1)−f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2), 所以函数f(x)在(−2,2)上为增函数.(2)解:由(1)知,f(x)在(−2,2)上单调递增,又f(a +2)>f(2a −1),所以{−2<a +2<2,−2<2a −1<2,a +2>2a −1,解得{−4<a <0,−12<a <32,a <3,即−12<a <0,所以a 的取值范围是(−12,0). 【考点】函数单调性的判断与证明 函数单调性的性质【解析】(2)根据函数的单调性的定义,采用作差法判断−2<x 1<x 2<2时f(x 1)−f(x 2)的符号,即可证明.(3)根据(2)中的结论得到关于a 的不等式组,求解即可. 【解答】(1)证明:任取x 1,x 2∈(−2,2),且x 1<x 2,所以f(x 1)−f(x 2)=x 1x 12+4−x2x 22+4=(x 2−x 1)(x 1x 2−4)(x 12+4)(x 22+4).因为−2<x 1<x 2<2,所以x 2−x 1>0,x 1x 2−4<0,则f(x 1)−f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2), 所以函数f(x)在(−2,2)上为增函数.(2)解:由(1)知,f(x)在(−2,2)上单调递增,又f(a +2)>f(2a −1),所以{−2<a +2<2,−2<2a −1<2,a +2>2a −1,解得{−4<a <0,−12<a <32,a <3,即−12<a <0,所以a 的取值范围是(−12,0).23. 【答案】 解:(1)由f (x )=12x +1+m 的定义域为R ,可得f (0)=12+m =0,可得m =−12. 经验证,m =−12符合题意. ∴ m =−12,f (x )=12x +1−12.(2)∵ y =2x 为增函数,∴ y =2x +1为增函数,且2x +1>1, 所以y =12x +1为减函数,可得f (x )=12x +1−12在R 上为减函数. (3)由f(x 2−x)+f(−2)<0,可得f(x 2−x)<−f(−2), 即f(x 2−x)<f(2),由f (x )=12x +1−12在R 上为减函数,所以x 2−x >2,即x 2−x −2>0,所以x <−1或x >2, 故解集为(−∞, −1)∪(2, +∞). 【考点】函数奇偶性的性质函数单调性的判断与证明 函数单调性的性质【解析】(1)根据函数奇偶性的性质,利用f(0)=0进行求解即可. (2)根据函数单调的性质进行判断即可.(3)根据函数奇偶性和单调性的性质进行转化求解即可. 【解答】解:(1)由f (x )=12x +1+m 的定义域为R ,可得f (0)=12+m =0,可得m =−12. 经验证,m =−12符合题意.∴ m =−12,f (x )=12x +1−12.(2)∵ y =2x 为增函数,∴ y =2x +1为增函数,且2x +1>1, 所以y =12x +1为减函数,可得f (x )=12x +1−12在R 上为减函数.(3)由f(x 2−x)+f(−2)<0,可得f(x 2−x)<−f(−2), 即f(x 2−x)<f(2),由f (x )=12x +1−12在R 上为减函数,所以x 2−x >2,即x 2−x −2>0,所以x <−1或x >2, 故解集为(−∞, −1)∪(2, +∞). 24.【答案】(1)证明:当a >0时,f(x)在R 上单调递减. 任取x 1<x 2,f(x 1)−f(x 2)=a(3x 2−3x 1)(1+a⋅3x 1)(1+a⋅3x 2),由于x 1<x 2,所以3x 2−3x 1>0,所以f(x 1)−f(x 2)>0,故f(x)在R 上单调递减. (2)解:依题意,g(x)=11+a⋅3x ⋅11+a⋅3−x =1a(3x +13x )+a 2+1(x ∈[−1,1]).令t =3x ,t ∈[13,3],所以y =t +1t 在[13,1]上单调递减,在[1,3]上单调递增, 且当t =13和t =3时,y =103,而当t =1时,y =2,所以y =t +1t∈[2,103].因为a >0,所以a(3x +13x )+a 2+1≤103a +a 2+1,故g(x)=1a(3x +13x )+a 2+1≥1103a+a 2+1.因为对任意x ∈[−1,1],g(x)≥f(2)=19a+1恒成立, 所以1103a+a 2+1≥19a+1,即103a +a 2+1≤9a +1, 化简得a 2−173a ≤0,解得0<a ≤173,故a 的取值范围是(0,173].【考点】函数单调性的判断与证明 函数恒成立问题 【解析】【解答】(1)证明:当a >0时,f(x)在R 上单调递减. 任取x 1<x 2,f(x 1)−f(x 2)=a(3x 2−3x 1)(1+a⋅3x 1)(1+a⋅3x 2), 由于x 1<x 2,所以3x 2−3x 1>0,所以f(x 1)−f(x 2)>0,故f(x)在R 上单调递减. (2)解:依题意,g(x)=11+a⋅3x ⋅11+a⋅3−x =1a(3x +13x )+a 2+1(x ∈[−1,1]).令t =3x ,t ∈[13,3],所以y =t +1t 在[13,1]上单调递减,在[1,3]上单调递增, 且当t =13和t =3时,y =103,而当t =1时,y =2,所以y =t +1t ∈[2,103]. 因为a >0, 所以a(3x +13x )+a 2+1≤103a +a 2+1,故g(x)=1a(3x +13x )+a 2+1≥1103a+a 2+1.因为对任意x ∈[−1,1],g(x)≥f(2)=19a+1恒成立, 所以1103a+a 2+1≥19a+1,即103a +a 2+1≤9a +1, 化简得a 2−173a ≤0,解得0<a ≤173,故a 的取值范围是(0,173].。
函数的单调性及奇偶性测试题(含答案)

函数的单调性及奇偶性一、单选题(共10道,每道10分)1.已知函数是上的增函数,若,则下列不一定正确的是( )A. B.C. D.答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:函数单调性的定义2.已知定义在上的函数满足:对任意不同的x1,x2,都有.若,则实数a的取值范围是( )A. B.C. D.答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:函数单调性的定义3.已知定义在上的函数满足:对任意不同的x1,x2,都有.若,则实数a的取值范围是( ) A. B.C. D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:函数单调性的定义4.函数的单调递减区间是( )A. B.C. D.无减区间答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:含绝对值函数的单调性5.函数的单调递减区间是( )A. B.C. D.答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:函数的单调性及单调区间6.函数的单调递增区间是( )A. B.C. D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:含绝对值函数的单调性7.若是奇函数,则实数a的值为( )A.1B.-1C.0D.±1答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:函数奇偶性的性质8.若是定义在上的偶函数,则a的值为( )A.±1B.1C.-1D.-3答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:函数奇偶性的性质9.设是定义在[-2,2]上的奇函数,若在[-2,0]上单调递减,则使成立的实数a的取值范围是( )A.["-1,2"]B.C.(0,1)D.答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:奇偶性与单调性的综合10.已知是定义在上的奇函数,且在上单调递增,若,则不等式的解集为( )A. B.C. D.答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:奇偶函数图象的对称性。
(完整版)函数的性质练习(奇偶性、单调性、周期性、对称性)(附答案)

函数的性质练习(奇偶性,单调性,周期性,对称性)1、定义在R 上的奇函数)(x f ,周期为6,那么方程0)(=x f 在区间[6,6-]上的根的个数可能是A.0B.1C.3D.52、f (x )是定义在R 上的以3为周期的偶函数,且f (2)=0,则方程f (x )=0在区间(0,6)内解的个数至少是( )A .1B .4C .3D .23、已知)(x f 是R 上的偶函数,)(x g 是R 上的奇函数,且)(x g =)1(-x f ,那么=)3120(fA.0B.2C. 2-D.2± 4、已知112)(-+=x x x f ,那么=+++++-+-+-)8()6()4()2()0()2()4()6(f f f f f f f f A.14 B.15 C. 16- D.165、已知)(x f 的定义域为R ,若)1()1(+-x f x f 、都为奇函数,则A.)(x f 为偶函数B.)(x f 为奇函数C.)(x f =)2(+x fD.)3(+x f 为奇函数6、定义在R 上的函数)(x f 对任意的实数x 都有)1()1(--=+x f x f ,则下列结论一定成立的是A.)(x f 的周期为4B. )(x f 的周期为6C. )(x f 的图像关于直线1=x 对称D. )(x f 的图像关于点(1 , 0) 对称 7、定义在R 上的函数)(x f 满足:)()(x f x f -=-,)1()1(x f x f -=+,当∈x [1-, 1] 时,3)(x x f =,则=)2013(fA.1-B.0C.1D.28、定义在R 上的函数)(x f 对任意的实数x 都有)2()2(x f x f -=+,并且)1(+x f 为 偶函数. 若3)1(=f ,那么=)101(fA.1B.2C.3D.49、已知f (x )(x ∈R)为奇函数,f (2)=1,f (x +2)=f (x )+f (2),则f (3)等于( )A.12 B .1 C.32 D .2 10、若奇函数f (x )(x ∈R)满足f (3)=1,f (x +3)=f (x )+f (3),则f ⎝⎛⎭⎫32 等于( )A .0B .1 C.12 D .-1211、已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则( )A .f (-25)<f (11)<f (80)B .f (80)<f (11)<f (-25)C .f (11)<f (80)<f (-25)D .f (-25)<f (80)<f (11)12、设()f x 为定义在R 上的奇函数,满足()()2f x f x +=-,当01x ≤≤时()f x x =,则 ()7.5f 等于 ( )A .0.5B .0.5-C .1.5D . 1.5-13、设()f x 是定义在R 上的偶函数,且在(-∞,0)上是增函数,则()2f -与()223f a a -+ (a R ∈)的大小关系是 ( )A .()2f -<()223f a a -+B .()2f -≥()223f a a -+C .()2f ->()223f aa -+D .与a 的取值无关14、若函数()f x 为奇函数,且当0x >时,()1f x x =-,则当0x <时,有 ( )A .()f x 0>B .()f x 0<C .()f x ()f x -≤0D .()f x -()f x -0> 15、已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤-3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥317、已知函数()()221,f x x ax b b a b R =-++-+∈对任意实数x 都有()()11f x f x -=+ 成立,若当[]1,1x ∈-时,()0f x >恒成立,则b 的取值范围是 ( ) A .10b -<< B .2b >C .12b b <->或 D .不能确定 18、已知函数()()2223f x x x =+-,那么( )A .()y f x =在区间[]1,1-上是增函数B .()y f x =在区间(],1-∞-上是增函数C .()y f x =在区间[]1,1-上是减函数D .()y f x =在区间(],1-∞-上是减函数19、函数()y f x =在()0,2上是增函数,函数()2y f x =+是偶函数,则下列结论中正确的 是 ( ) A .()57122f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .()57122f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ C .()75122f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .()75122f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭20、设函数()f x 是R 上的奇函数,且当0x >时,()23xf x =-,则()2f -等于( )A .1-B .114C .1D .114-21、设函数)(x f 是R 上的偶函数,且在()+∞,0上是减函数,且12210x x x x >>+,,则 A.)()(21x f x f > B.)()(21x f x f = C.)()(21x f x f < D.不能确定23、已知函数=)(x f ⎩⎨⎧<-≥-0,10,sin x e x x x x ,若)()2(2a f a f >-,则实数a 取值范围是A. (1,-∞-)),2(+∞YB. (1,2-)C. (2,1-)D. (2,-∞-)+∞,1(Y )A .0B .1C .2D .3二、填空题:24、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为25、已知()f x 为偶函数,()g x 是奇函数,且()f x ()22g x x x -=+-,则()f x 、()g x 分别为 ; 26、定义在()1,1-上的奇函数()21x mf x x nx +=++,则常数m = ,n = ;28、.已知函数(),f x 当,x y R ∈时,恒有()()()f x y f x f y +=+.(1)求证: ()f x 是奇函数;(2)若(3),(24)f a a f -=试用表示.29、若()f x 是定义在()0,+∞上的增函数,且()()x f f x f y y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭⑴求()1f 的值;⑵若()61f =,解不等式()132f x f x ⎛⎫+-< ⎪⎝⎭.30.函数()f x 对于x>0有意义,且满足条件(2)1,()()(),()f f xy f x f y f x ==+是减函数。
(完整版)函数的单调性与最值(含例题详解)

函数的单调性与最值一、知识梳理1.增函数、减函数一般地,设函数f (x )的定义域为I ,区间D ⊆I ,如果对于任意x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2,则 有:(1)f (x )在区间D 上是增函数⇔f (x 1)<f (x 2); (2)f (x )在区间D 上是减函数⇔f (x 1)>f (x 2). 2.单调区间的定义若函数y =f (x )在区间D 上是增函数或减函数,则称函数y =f (x )在这一区间上具有(严格 的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的单调区间. 3.函数的最值注意:1.函数的单调区间是指函数在定义域内的某个区间上单调递增或单调递减.单调区间 只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能用并集 符号“∪”联结,也不能用“或”联结.2.两函数f (x ),g (x )在x ∈(a ,b )上都是增(减)函数,则f (x )+g (x )也为增(减)函数,但 f (x )·g (x ),()1f x 等的单调性与其正负有关,切不可盲目类比. [试一试]1.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =ln(x +2)B .y =-x +1C .12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭D .y =x +1x解析:选A 选项A 的函数y =ln(x +2)的增区间为(-2,+∞),所以在(0,+∞)上一定是增函数.2.函数f (x )=x 2-2x (x ∈[-2,4])的单调增区间为______;f (x )max =________. 解析:函数f (x )的对称轴x =1,单调增区间为[1,4],f (x )max =f (-2)=f (4)=8. 答案:[1,4] 8二、方法归纳1.判断函数单调性的四种方法(1)定义法:取值、作差、变形、定号、下结论;(2)复合法:同增异减,即内外函数的单调性相同时,为增函数,不同时为减函数; (3)图像法:如果f (x )是以图像形式给出的,或者f (x )的图像易作出,可由图像的直观性 判断函数单调性.(4)导数法:利用导函数的正负判断函数单调性. 2.求函数最值的五个常用方法(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.(2)图像法:先作出函数的图像,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. (4)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不 等式求出最值.(5)导数法:先求导,然后求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,求出最值. 提醒:在求函数的值域或最值时,应先确定函数的定义域. [练一练]1.下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递减的是( ) A .y =1xB .y =e -x C .y =-x 2+1 D. y =lg|x |答案:C2.函数f (x )=1x 2+1在区间[2,3]上的最大值是________,最小值是________.答案:15 110三、考点精练考点一 求函数的单调区间1、函数()()5log 21f x x =+的单调增区间是________. 解析:要使()5log 21y x =+有意义,则210x +>,即12x >-,而5log y u =为()0,+∞ 上的增函数,当12x >-时,u =2x +1也为R 上的增函数,故原函数的单调增区间是 1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.答案:1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭2.函数y =x -|1-x |的单调增区间为________.解析:y =x -|1-x |=1,121,1x x x ≥⎧⎨-<⎩作出该函数的图像如图所示.由图像可知,该函数的单调增区间是(-∞,1]. 答案:(-∞,1]3.设函数y =f (x )在(),-∞+∞内有定义.对于给定的正数k ,定义函数()()()(),,k f x f x k f x k f x k⎧≤⎪=⎨>⎪⎩取函数()2xf x -=,当k =12时,函数()k f x 的单调递增区间为( )A .(-∞,0)B .(0,+∞)C .(-∞,-1)D .(1,+∞)解析:选C 由f (x )>12,得-1<x <1.由f (x )≤12,得x ≤-1或x ≥1.所以()122,11,1122,1x x x f x x x -⎧≥⎪⎪=-<<⎨⎪⎪≤-⎩,故()12f x 的单调递增区间为(-∞,-1).[解题通法]求函数单调区间的方法与判断函数单调性的方法相同即: (1)定义法;(2)复合法;(3)图像法;(4)导数法.考点二 函数单调性的判断 [典例] 试讨论函数()()0kf x x k x=+>的单调性. [解] 法一:由解析式可知,函数的定义域是()(),00,-∞⋃+∞.在(0,+∞)内任取1x ,2x ,令12x x <,那么()()()()122121212121211211x x k k k f x f x x x x x k x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--=+-+=-+-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭因为120x x <<,所以210x x ->,120x x >.故当)12,x x ∈+∞时,()()12f x f x <,即函数在)+∞上单调递增.当(12,x x ∈时,()()12f x f x >,即函数在(上单调递减. 考虑到函数()()0kf x x k x=+>是奇函数,在关于原点对称的区间上具有相同的单调性,故在(,-∞单调递增,在()上单调递减. 综上,函数f (x )在(,-∞和)+∞上单调递增,在()和(上单调递减. [解题通法]1.利用定义判断或证明函数的单调性时,作差后要注意差式的分解变形彻底. 2.利用导数法证明函数的单调性时,求导运算及导函数符号判断要准确. [针对训练]判断函数g (x )=-2xx -1在 (1,+∞)上的单调性.解:任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2, 则()()()()()12121212122221111x x x x g x g x x x x x ----=-=----, 由于1<x 1<x 2,所以x 1-x 2<0,(x 1-1)(x 2-1)>0, 因此g (x 1)-g (x 2)<0,即g (x 1)<g (x 2). 故g (x )在(1,+∞)上是增函数. 考点三 函数单调性的应用 角度一 求函数的值域或最值1.已知函数f (x )对于任意x ,y ∈R ,总有f (x )+f (y )=f (x +y ),且当x >0时,f (x )<0, f (1)=-23.(1)求证:f (x )在R 上是减函数; (2)求f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值. 解:(1)证明:∵函数f (x )对于任意x ,y ∈R , 总有f (x )+f (y )=f (x +y ),∴令x =y =0,得f (0)=0. 再令y =-x ,得f (-x )=-f (x ). 在R 上任取x 1>x 2,则x 1-x 2>0, f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f (x 1-x 2). 又∵当x >0时,f (x )<0,而x 1-x 2>0,∴f (x 1-x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2). 因此f (x )在R 上是减函数.(2)∵f (x )在R 上是减函数,∴f (x )在[-3,3]上也是减函数, ∴f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值分别为f (-3)与f (3). 而f (3)=3f (1)=-2,f (-3)=-f (3)=2. ∴f (x )在[-3,3]上的最大值为2,最小值为-2. 角度二 比较两个函数值或两个自变量的大小2.已知函数f (x )=log 2x +11-x ,若x 1∈(1,2),x 2∈(2,+∞),则( )A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>0解析:选B ∵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. 角度三 解函数不等式3.已知函数()2243,023,0x x x f x x x x ⎧-+≤⎪=⎨--+>⎪⎩则不等式f (a 2-4)>f (3a )的解集为( )A .(2,6)B .(-1,4)C .(1,4)D .(-3,5)解析:选B 作出函数f (x )的图像,如图所示,则函数f (x )在R 上是单调递减的.由f (a 2-4)>f (3a ),可得a 2-4<3a ,整理得a 2-3a -4<0,即(a +1)(a -4)<0,解得-1<a <4,所以不等式的解集为(-1,4).角度四 求参数的取值范围或值4.已知函数()()2,211,22x a x x f x x ⎧-≥⎪=⎨⎛⎫-<⎪ ⎪⎝⎭⎩满足对任意的实数12x x ≠,都有()()12120f x f x x x -<-成立,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,2)B.13,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C .(-∞,2]D.13,28⎡⎫⎪⎢⎣⎭解析:选B 函数f (x )是R 上的减函数,于是有()22012212a a -<⎧⎪⎨⎛⎫-⨯≤- ⎪⎪⎝⎭⎩,由此解得a ≤138, 即实数a 的取值范围是13,8⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦. [解题通法]1.含“f ”不等式的解法首先根据函数的性质把不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,然后根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组),此时要注意g (x )与h (x )的取值应在外层函数的定义域内.2.比较函数值大小的思路比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间上进行比较,对于选择题、填空题能数形结合的尽量用图像法求解.巩固练习一、选择题1.“a =1”是“函数f (x )=x 2-2ax +3在区间[1,+∞)上为增函数”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 解析:f (x )对称轴x =a ,当a ≤1时f (x )在[1,+∞)上单调递增.∴“a =1”为 f (x )在[1,+∞)上递增的充分不必要条件.2.已知函数()224,04,0x x x f x x x x ⎧+≥⎪=⎨-<⎪⎩,若f (2-a 2)>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:由题知f (x )在R 上是增函数,由题得2-a 2>a ,解得-2<a <1. 3.用min{a ,b ,c }表示a ,b ,c 三个数中的最小值.设f (x )=min{2x ,x +2,10-x }(x ≥0),则f (x )的最大值为 ( ) A .4B .5C .6D .7答案:C解析:由题意知函数f (x )是三个函数y 1=2x ,y 2=x +2,y 3=10-x 中的较小者,作出三个函数在同一坐标系之下的图象(如图中实线部分为f (x )的图象)可知A (4,6)为函数f (x )图 象的最高点.4.若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=ax +1在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是( ) A .(-1,0)∪(0,1) B .(-1,0)∪(0,1] C .(0,1)D .(0,1]答案:D 解析:f (x )在[a ,+∞)上是减函数,对于g (x ),只有当a >0时,它有两个减区 间为(-∞,-1)和(-1,+∞),故只需区间[1,2]是f (x )和g (x )的减区间的子集即可,则a 的取值范围是0<a ≤1.5.已知定义在R 上的增函数f (x ),满足f (-x )+f (x )=0,x 1,x 2,x 3∈R ,且x 1+x 2>0,x 2+x 3>0,x 3+x 1>0,则f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)的值 ( ) A .一定大于0 B .一定小于0 C .等于0D .正负都有可能答案:A 解析:∵f (-x )+f (x )=0,∴f (-x )=-f (x ).又∵x 1+x 2>0,x 2+x 3>0,x 3+x 1>0,∴x 1>-x 2,x 2>-x 3,x 3>-x 1. 又∵f (x 1)>f (-x 2)=-f (x 2),f (x 2)>f (-x 3)=-f (x 3),f (x 3)>f (-x 1)=-f (x 1), ∴f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)>-f (x 2)-f (x 3)-f (x 1). ∴f (x 1)+f (x 2)+f (x 3)>0.] 二、填空题6.函数y =-(x -3)|x |的递增区间是________.7.设f (x )是增函数,则下列结论一定正确的是________(填序号). ①y =[f (x )]2是增函数;②y =1f (x )是减函数;③y =-f (x )是减函数;④y =|f (x )|是增函数. 答案:[0,32]解析:()()()()3030x x x y x x x ⎧--≥⎪=⎨-<⎪⎩画图象如图所示:可知递增区间为[0,32].8.设0<x <1,则函数y =1x +11-x 的最小值是________.答案:4解析 y =1x +11-x =1x (1-x ),当0<x <1时,x (1-x )=-(x -12)2+14≤14,∴y ≥4.三、解答题9.已知函数f (x )=a -1|x |.(1)求证:函数y =f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )<2x 在(1,+∞)上恒成立,求实数a 的取值范围. (1)证明:当x ∈(0,+∞)时,f (x )=a -1x ,设0<x 1<x 2,则x 1x 2>0,x 2-x 1>0.f (x 1)-f (x 2)=(a -1x 1)-(a -1x 2)=1x 2-1x 1=x 1-x 2x 1x 2<0.∴f (x 1)<f (x 2),即f (x )在(0,+∞)上是增函数. (2)解:由题意a -1x <2x 在(1,+∞)上恒成立,设h (x )=2x +1x ,则a <h (x )在(1,+∞)上恒成立.∵h ′(x )=2-1x 2,x ∈(1,+∞),∴2-1x 2>0,∴h (x )在(1,+∞)上单调递增.故a ≤h (1),即a ≤3. ∴a 的取值范围为(-∞,3].10.已知f (x )=x 2+ax +3-a ,若x ∈[-2,2]时,f (x )≥0恒成立,求a 的取值范围. 解:设f (x )的最小值为g (a ),则只需g (a )≥0,由题意知,f (x )的对称轴为-a2.(1)当-a 2<-2,即a >4时,g (a )=f (-2)=7-3a ≥0,得a ≤73.又a >4,故此时的a 不存在.(2)当-a 2∈[-2,2],即-4≤a ≤4时,g (a )=f (-a 2)=3-a -a 24≥0得-6≤a ≤2.又-4≤a ≤4,故-4≤a ≤2.(3)当-a2>2,即a <-4时,g (a )=f (2)=7+a ≥0得a ≥-7.又a <-4,故-7≤a <-4.综上得所求a 的取值范围是-7≤a ≤2.11.已知f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数,且f (1)=1,若a ,b ∈[-1,1],a +b ≠0时, 有()()0f a f b a b+>+成立.(1)判断f (x )在[-1,1]上的单调性,并证明它; (2)解不等式:f (x +12)<f (1x -1);(3)若f (x )≤m 2-2am +1对所有的a ∈[-1,1]恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)任取x 1,x 2∈[-1,1],且x 1<x 2, 则-x 2∈[-1,1],∵f (x )为奇函数, ∴()()()()()()()()1212121212f x f x f x f x f x f x x x x x +--=+-=-+-由已知得()()()12120f x f x x x +->+-,x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2). ∴f (x )在[-1,1]上单调递增. (2)∵f (x )在[-1,1]上单调递增,∴112111121111x x x x ⎧+<⎪-⎪⎪-≤+≤⎨⎪⎪-≤<⎪-⎩∴-32≤x <-1.(3)∵f (1)=1,f (x )在[-1,1]上单调递增. ∴在[-1,1]上,f (x )≤1.问题转化为m2-2am+1≥1,即m2-2am≥0,对a∈[-1,1]成立.下面来求m的取值范围.设g(a)=-2m·a+m2≥0.①若m=0,则g(a)=0≥0,自然对a∈[-1,1]恒成立.②若m≠0,则g(a)为a的一次函数,若g(a)≥0,对a∈[-1,1]恒成立,必须g(-1)≥0,且g(1)≥0,∴m≤-2,或m≥2.∴m的取值范围是m=0或|m|≥2.。
- 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、"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、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)。
函数的单调性(一)一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是 ( )A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2 D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于( ) A .-7 B .1 C .17 D .253.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是 ( ) A .(3,8) B .(-7,-2) C .(-2,3) D .(0,5)4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( )A .(0,21)B .( 21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)5.已知函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )f (b )<0,则方程f (x )=0在区间[a ,b ]内( ) A .至少有一实根 B .至多有一实根 C .没有实根 D .必有唯一的实根6.已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2),那么函数g (x ) ( ) A .在区间(-1,0)上是减函数 B .在区间(0,1)上是减函数 C .在区间(-2,0)上是增函数 D .在区间(0,2)上是增函数7.已知函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-1)、B(3,1)是其图象上的两点,那么不等式 |f (x +1)|<1的解集的补集是 ( ) A .(-1,2) B .(1,4) C .(-∞,-1)∪[4,+∞) D .(-∞,-1)∪[2,+∞)8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么下列式子一定成立的是 ( ) A .f (-1)<f (9)<f (13) B .f (13)<f (9)<f (-1) C .f (9)<f (-1)<f (13) D .f (13)<f (-1)<f (9) 9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )A .]1,(],0,(-∞-∞B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥311.已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( ) A .f (a )+f (b )≤-f (a )+f (b )] B .f (a )+f (b )≤f (-a )+f (-b ) C .f (a )+f (b )≥-f (a )+f (b )] D .f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ) 12.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,2)上是增函数,且y =f (x +2)图象的对称轴是x =0,则 ( ) A .f (-1)<f (3) B .f (0)>f (3) C .f (-1)=f (-3) D .f (2)<f (3)二、填空题:13.函数y =(x -1)—2的减区间是___ _. 14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___.15、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y f x =-的单调递减区间为 。
16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ . 三、解答题:17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y ) (1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .18.函数f (x )=-x 3+1在R 上是否具有单调性?如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数?试证明你的结论.19.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性.20.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为单调函数.21.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取值范围.22.已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[1,+∞](1)当a =21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.参考答案一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13。
(1,+∞), 14。
(-∞,3),15.[)3,+∞, ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,三、解答题:17。
解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36),又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x xx18.解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,则f (x 1)=-x 13+1, f (x 2)=-x 23+1.f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+22x )2+43x 22].∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+22x )2+43x 22>0,∴f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数.19。
解析: 设x 1、x 2∈-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.f (x 1)-f (x 2)=211x --221x -=2221222111)1()1(x x x x -+----=2221121211))((x x x x x x -+-+-∵x 2-x 1>0,222111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>f (x 2). 当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).故f (x )=21x -在区间[-1,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[0,1]上是减函数. 20.解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )(1)当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2) ∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数.(2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=212a a-,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中11222121++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;122+x >x 2;③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的体现.21。
解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)22.解析: (1)当a =21时,f (x )=x +x21+2,x ∈1,+∞)设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2121x x ) ∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,则f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27.(2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xa x x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.。