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(word完整版)函数单调性练习题
函数单调性练习题
1。 (1)已知函数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 .
(2)已知函数f(x)=x2+2(a—1)x+2的递减区间是(—∞,4],则实数a的取值范围是 .
(3)已知x∈[0,1],则函数 的最大值为_______最小值为_________
2.讨论函数f(x)= (a≠0)在区间(-1,1)内的单调性。
解:设-1<x1<x2<1,则f(x1)-f(x2)=—=
∵x1,x2∈(—1,1),且x1<x2,∴x1—x2<0,1+x1x2>0,(1-x21)(1-x22)>0
于是,当a>0时,f(x1)<f(x2);当a<0时,f(x1)>f(x2)。
故当a>0时,函数在(—1,1)上是增函数;当a<0时,函数在(-1,1)上为减函数.
3.判断函数f(x)=-x3+1在(-∞,0)上是增函数还是减函数,并证明你的结论;如果x∈(0,+∞),函数f(x)是增函数还是减函数?
4. 已知:f(x)是定义在[-1,1]上的增函数,且f(x-1)〈f(x2-1)求x的取值范围.
5。设y=f(x)的单增区间是(2,6),求函数y=f(2-x)的单调区间.
上是单调递减的。
)
,
(-
在
,
由复合函数单调性可知
是单减的,
上
在
又
)
,
(-
)
,
(
而
)上是增函数,
,
(
在
则由已知得
解:令
0
4
)]
(
[
)
2
(
)
0
,
4
(
2
)
(
0
4
6
2
2
)
(
6
2
)
(
,
2
)
(
Î
=
-
-
Î
-
=
Î
\
Î
-
=
Î
-
=
x
x
t
f
x
f
x
x
x
t
x
x
x
t
t
t
f
x
x
t
6.函数在区间(-2,+∞)上是增函数,那么a的取值范围是( )
A. B。 C.a<-1或a〉1 D。a>-2
解:f(x)===+a。
任取x1,x2∈(-2,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=- =。
∵函数f(x)=在区间(-2,+∞)上为增函数,∴f(x1)-f(x2)〈0。
∵x2-x1〉0,x1+2>0,x2+2>0,∴1-2a〈0,a〉. 即实数a的取值范围是.
7。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,+∞)
解析:f(x)=由f(x)的图象可知f(x)在(-∞,+∞)上是单调递增函数,由f(2-a2)〉f(a)得2-a2〉a,即a2+a-2<0,解得-2<a<1.故选C.
8.已知f(x)在其定义域R+上为增函数,f(2)=1,f(xy)=f(x)+f(y),解不等式f(x)+f(x-2) ≤3
9.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x)满足f(=f(x1)-f(x2),且当x>1时,f(x)<0.
(1)求f(1)的值;
(2)判断f(x)的单调性;
(3)若f(3)=—1,解不等式f(|x|)<-2.
(1)f(1) = f(1/1) = f(1) — f(1) = 0。
(2)当0 〈 x < y时,y/x 〉 1,所以f(y) — f(x) = f(y/x) 〈 0 。故f单调减。
(3)f(3) = -1,f(3) = f(9/3) = f(9) — f(3),f(9) = —2而 f(|x|)<—2 = f(9),且f单调减,所以| x | 〉 9 x>9或x<-9
10.函数f(x)对任意的a、b∈R,都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,并且当x>0时,f(x)>1。
(1)求证:f(x)是R上的增函数;
(2)若f(4)=5,解不等式f(3m2-m-2)<3。
(1)设x1,x2∈R,且x1<x2, 则x2-x1>0,∴f(x2—x1)>1。
f(x2)-f(x1)=f((x2-x1)+x1)-f(x1)
=f(x2—x1)+f(x1)-1—f(x1)
=f(x2—x1)—1>0。
∴f(x2)>f(x1)。即f(x)是R上的增函数。
(2)∵f(4)=f(2+2)=f(2)+f(2)-1=5,∴f(2)=3,∴原不等式可化为f(3m2—m—2)<f(2),
∵f(x)是R上的增函数,∴3m2-m—2<2,
解得-1<m< ,故解集为 。
11.设f(x)的定义域为(0,+∞),且在(0,+∞)是递增的,
(1)求证:f(1)=0,f(xy)=f(x)+f(y);
(2)设f(2)=1,解不等式。
(1)证明:,令x=y=1,则有:f(1)=f(1)—f(1)=0,
。
(2)解:∵,
∵2=2×1=2f(2)=f(2)+f(2)=f(4),
∴等价于:①,
且x>0,x-3〉0[由f(x)定义域为(0,+∞)可得
∵,4>0,又f(x)在(0,+∞)上为增函数,
∴①。又x>3,∴原不等式解集为:{x|3<x≤4}。
12。已知函数f(x)=(a≠1).
(1)若a〉0,则f(x)的定义域是________;
(2)若f(x)在区间(0,1]上是减函数,则实数a的取值范围是________.
解析:
(1)当a〉0且a≠1时,由3-ax≥0得x≤,即此时函数f(x)的定义域是;
(2)当a-1〉0,即a>1时,要使f(x)在(0,1]上是减函数,则需3-a×1≥0,此时1<a≤3。
当a-1<0,即a<1时,要使f(x)在(0,1]上是减函数,则需-a〉0,此时a〈0.
综上所述,所求实数a的取值范围是(-∞,0)∪(1,3].
13。 定义在上的函数,,当时,,且对任意的,有. (1)求的值;(2)求证:对任意的,恒有;(3)若,求的取值范围。
解:(1)解:令,则 又,。
(2)证明:当时,,∴ ∵,∴ 又时, ∴对任意的,恒有。
(3)解:设,则。 ∴. 又
∴
=
∴ .∴ 是上的增函数。 由,得 。∴ ,∴∴所求的x的取值范围为
14.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)=-。
(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.
(1)解法一:∵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x1〉x2,则x1-x2>0,f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2).
又∵x〉0时,f(x)〈0,而x1-x2>0,∴f(x1-x2)〈0,即f(x1)<f(x2).因此f(x)在R上是减函数.
解法二:设x1>x2,则f(x1)-f(x2)=f(x1-x2+x2)-f(x2)=f(x1-x2)+f(x2)-f(x2)=f(x1-x2).
又∵x>0时,f(x)〈0,而x1-x2〉0,∴f(x1-x2)〈0,即f(x1)<f(x2),∴f(x)在R上为减函数.
(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.
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