第5講函式的單調性與最值

2022-12-23 14:48:02 字數 3538 閱讀 8585

(2014跳出題海)高考數學總複習高分攻略 [第5講函式的單調性與最值]

(時間:45分鐘分值:100分)

1.下列函式中,滿足「對任意x1,x2∈(0,+∞),當x1f(x2)」的是(  )

a.f(x)=

b.f(x)=(x-1)2

c.f(x)=ex

d.f(x)=ln(x+1)

2.函式f(x)=1-在[3,4)上(  )

a.有最小值無最大值

b.有最大值無最小值

c.既有最大值又有最小值

d.最大值和最小值皆不存在

3.[2013·天津卷] 下列函式中,既是偶函式,又在區間(1,2)內是增函式的為(  )

a.y=cos2x,x∈r

b.y=log2|x|,x∈r且x≠0

c.y=,x∈r

d.y=x3+1,x∈r

4.函式f(x)=的最大值為________.

5.[2013·寧波模擬] 已知f(x)是定義在實數集r上的增函式,且f(1)=0,函式g(x)在(-∞,1]上為增函式,在(1,+∞)上為減函式,且g(4)=g(0)=0,則集合=(  )

a. b.

c. d.

6.[2013·全國卷] 設f(x)是週期為2的奇函式,當0≤x≤1時,f(x)=2x(1-x),則f=(  )

a.- b.-

c. d.

7.[2013·哈爾濱師大附中期中] 函式y=的值域為(  )

a.(-∞,1) b.

c. d.

8.[2013·惠州二調] 已知函式f(x)=ex-1,g(x)=-x2+4x-3,若有f(a)=g(b),則b的取值範圍為(  )

a.(2-,2+) b.[2-,2+]

c.[1,3] d.(1,3)

9.[2013·長春外國語學校月考] 已知函式f(x)=滿足對任意的實數x1≠x2都有<0成立,則實數a的取值範圍是(  )

a.(3,+∞) b.(0,1)

c. d.(1,3)

10.若函式y=f(x)的值域是,則函式f(x)=f(x)+的值域是________.

11.若在區間上,函式f(x)=x2+px+q與g(x)=x+在同一點取得相同的最小值,則f(x)在該區間上的最大值是________.

12.函式y=在(-2,+∞)上為增函式,則a的取值範圍是________.

13.函式y=ln的單調遞增區間是________.

14.(10分)試討論函式f(x)=的單調性.

15.(13分)已知函式f(x)=a-.

(1)求證:函式y=f(x)在(0,+∞)上是增函式;

(2)若f(x)<2x在(1,+∞)上恆成立,求實數a的取值範圍.

16.(12分)已知函式f(x)=(x∈r,且x≠2).

(1)求f(x)的單調區間;

(2)若函式g(x)=x2-2ax與函式f(x)在x∈[0,1]上有相同的值域,求a的值.

【基礎熱身】

1.a [解析] 由題意知,函式f(x)在(0,+∞)上是減函式.而反比例函式f(x)=在(0,+∞)上是減函式.故選a.

2.a [解析] 函式f(x)在[3,4)上是增函式,又函式定義域中含有3而沒有4,所以該函式有最小值無最大值,故選a.

3.b [解析] 方法一:由偶函式的定義可排除c,d,又∵y=cos2x為偶函式,但在(1,2)內不單調遞增,故選b.

方法二:由偶函式定義知y=log2|x|為偶函式,以2為底的對數函式在(1,2)內單調遞增.

4. [解析] 因為x≥0,當x=0時,y=0不是函式的最大值.當x>0時,f(x)==,而+≥2,當且僅當x=1時等號成立,所以f(x)≤.

【能力提公升】

5.a [解析] 由題意,結合函式性質可得x>1時f(x)>0,x<1時f(x)<0;x<0或x>4時g(x)<0,00,故f(x)g(x)≥0的解集為.

6.a [解析] 因為函式的週期為2,所以f=f=f=,又函式是奇函式,∴f=-f=-,故選a.

7.c [解析] 因為x2+1≥1,所以0<≤1,令t=,則1≤t<0,即≤t<1,所以≤y<1.故選c.

8.a [解析] 由題可知f(x)=ex-1>-1,g(x)=-x2+4x-3=-(x-2)2+1≤1,若有f(a)=g(b),則g(b)∈(-1,1],即-b2+4b-3>-1,解得2-9.c [解析] 由題設條件知函式f(x)在r上為減函式,所以x<0時,f1(x)=ax為減函式,則a∈(0,1);x≥0時,f(x)=(a-3)x+4a中a-3<0,且f(0)= (a-3)×0+4a≤a0,得a≤.綜上知010. [解析] 令f(x)=t,t∈,問題轉化為求y=t+,t∈的值域.

因為y=t+在上遞減,在[1,3]上遞增,所以y∈.

11.3 [解析] g(x)=x+≥2=2,當x=1時等號成立,所以x=1時,g(x)的最小值為2,則f(x)在x=1時取最小值2,所以-=1,=2.解得p=-2,q=3.所以f(x)=x2-2x+3,所以f(x)在區間上的最大值為3.

12.a≥2 [解析] y==1-,因為函式在(-2,+∞)上為增函式,所以a>0,所以得函式的單調增區間為(-∞,-a),(-a,+∞),要使y=在(-2,+∞)上為增函式,只需-2≥-a,即a≥2.

13.(-1,1) [解析] 由》0得函式的定義域為(-1,1),原函式的遞增區間即為函式u(x)=在(-1,1)上的遞增區間,由於u′(x)=′=>0.故函式u(x)=的遞增區間為(-1,1),即為原函式的遞增區間.

14.解:f (x)的定義域為r,在定義域內任取x1<x2,

有f(x1)-f(x2)=-=,

其中x1-x2<0,x+1>0,x+1>0.

①當x1,x2∈(-1,1)時,即|x1|<1,|x2|<1,所以|x1x2|<1,

則x1x2<1,1-x1x2>0,f(x1)-f(x2)<0,f(x1)<f(x2),所以f(x)為增函式.

②當x1,x2∈(-∞,-1]或[1,+∞)時,

1-x1x2<0,f(x1)>f(x2),所以f(x)為減函式.

綜上所述,f(x)在(-1, 1)上是增函式,在(-∞,-1]和[1,+∞)上是減函式.

15.解:(1)證明:當x∈(0,+∞)時,f(x)=a-,

設00,x2-x1>0.

∴f(x1)-f(x2)=a--a-=-=<0.

∴f(x1)(2)由題意a-<2x在(1,+∞)上恆成立,

設h(x)=2x+,則a可證h(x)在(1,+∞)上單調遞增.

所以a≤h(1),即a≤3.

所以a的取值範圍為(-∞,3].

【難點突破】

16.解:(1)f(x)===(x-2)++4,

令x-2=t,由於y=t++4在(-∞,-2),(2,+∞)內單調遞增,

在(-2,0),(0,2)內單調遞減,∴容易求得f(x)的單調遞增區間為(-∞,0),(4,+∞);單調遞減區間為(0,2),(2,4).

(2)∵f(x)在x∈[0,1]上單調遞減,∴其值域為[-1,0],

即x∈[0,1]時,g(x)∈[-1,0].

∵g(0)=0為最大值,∴最小值只能為g(1)或g(a),

若g(1)=-1,則a=1;

若g(a)=-1,則a=1.

綜上得a=1.

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