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课时跟踪检测(十四) 函数的单调性
A级——学考水平达标练
1.下列函数中,满足“对任意x1,x2∈(0,+∞),都有>0”的是( )
A.f(x)= B.f(x)=-3x+1
C.f(x)=x2+4x+3 D.f(x)=x+
解析:选C >0⇔f(x)在(0,+∞)上为增函数,而f(x)=及f(x)=-3x+1在(0,+∞)上均为减函数,故A、B错误;f(x)=x+在(0,1)上递减,在[1,+∞)上递增,故D错误;f(x)=x2+4x+3=x2+4x+4-1=(x+2)2-1,所以f(x)在[-2,+∞)上递增,故只有C正确.
2.函数y=x2-6x+10在区间(2,4)上( )
A.单调递增 B.单调递减
C.先减后增 D.先增后减
解析:选C 函数y=x2-6x+10图象的对称轴为直线x=3,此函数在区间(2,3)上单调递减,在区间(3,4)上单调递增.
3.设(a,b),(c,d)都是f(x)的单调递增区间,且x1∈(a,b),x2∈(c,d),x1<x2,则f(x1)与f(x2)的大小关系为( )
A.f(x1)<f(x2) B.f(x1)>f(x2)
C.f(x1)=f(x2) D.不能确定
解析:选D 由函数单调性的定义知,所取两个自变量必须是同一单调区间内的值,才能由该区间上函数的单调性来比较函数值的大小,而本题中的x1,x2不在同一单调区间内,所以f(x1)与f(x2)的大小关系不能确定.故选D.
4.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,则-1<f(x)<1的解集是( )
A.(-3,0) B.(0,3)
C.(-∞,-1]∪[3,+∞) D.(-∞,0]∪[1,+∞)
解析:选B 由已知,得f(0)=-1,f(3)=1,∴-1<f(x)<1等价于f(0)<f(x)<f(3).∵f(x)在R上单调递增,∴0<x<3.
5.若f(x)=-x2+2ax与g(x)=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]
解析:选D 因为g(x)=在区间[1,2]上是减函数,所以a>0.因为函数f(x)=-x2+2ax的图象开口向下,对称轴为直线x=a,且函数f(x)在区间[1,2]上为减函数,所以a≤1.故满足题意的a的取值范围是(0,1].
6.函数y=|x|(1-x)的单调递增区间为________.
解析:y=|x|(1-x)=作出其图象如图,观察图象知递增区间为.
答案:
7.已知函数f(x)为定义在区间[-1,1]上的增函数,则满足f(x)<f的实数x的取值范围为________.
解析:由题设得解得-1≤x<.
答案:
8.若函数f(x)=8x2-2kx-7在[1,5]上为单调函数,则实数k的取值范围是________.
解析:由题意知函数f(x)=8x2-2kx-7的图象的对称轴为x=,因为函数f(x)=8x2-2kx-7在[1,5]上为单调函数,所以≤1或≥5,解得k≤8或k≥40,所以实数k的取值范围是(-∞,8]∪[40,+∞).
答案:(-∞,8]∪[40,+∞)
9.试用函数单调性的定义证明:f(x)=在(1,+∞)上是减函数.
证明:∀x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=-=.
由于1<x1<x2,所以x1-1>0,x2-1>0,x2-x1>0,
故f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
所以f(x)=在(1,+∞)上是减函数.
10.作出函数f(x)=的图象,并指出函数f(x)的单调区间.
解:f(x)=的图象如图所示.
由图可知,函数f(x)的单调减区间为(-∞,1]和(1,2),单调增区间为[2,+∞).
B级——高考水平高分练
1.若函数f(x)=x2+a|x-2|在(0,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是________.
解析:∵f(x)=x2+a|x-2|,
∴f(x)=
又∵f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴∴-4≤a≤0,
∴实数a的取值范围是[-4,0].
答案:[-4,0]
2.已知定义在R上的函数y=f(x)满足以下三个条件:
①对于任意的x∈R,都有f(x+1)=-f(x);
②函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称;
③对于任意的x1,x2∈[0,1],且>0.
则f(-1),f ,f(2)的大小顺序是________.(用“<”连接)
解析:由①知f(1)=-f(0),f(0)=-f(-1),所以f(-1)=f(1).
由③知<0,所以函数f(x)在[0,1]上为减函数,
结合②知,函数f(x)在[1,2]上为增函数,
所以f(1)<f <f(2),即f(-1)<f <f(2).
答案:f(-1)<f <f(2)
3.用定义判断函数f(x)=在(-2,+∞)上的单调性.
解:设-2<x1<x2,
则f(x2)-f(x1)
=-
=
=.
∵-2<x1<x2,∴x2-x1>0,x1+2>0,x2+2>0,
故当a<时,f(x2)-f(x1)<0,
∴f(x)在(-2,+∞)是减函数.
当a>时,f(x2)-f(x1)>0,
∴f(x)在(-2,+∞)是增函数.
综上得,a<时,f(x)在(-2,+∞)是减函数;
a>时,f(x)在(-2,+∞)是增函数.
4.已知函数f(x)=x-+在(1,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围.
解:设1<x1<x2,∴x1x2>1.
∵函数f(x)在(1,+∞)上是增函数,
∴f(x1)-f(x2)=x1-+-
=(x1-x2)<0.
∵x1-x2<0,∴1+>0,即a>-x1x2.
∵1<x1<x2,x1x2>1,∴-x1x2<-1,∴a≥-1.
∴a的取值范围是[-1,+∞).
5.已知函数f(x)对任意的a,b∈R,都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,且当x>0时,f(x)>1.
(1)求证:f(x)是R上的增函数;
(2)若f =f(x)-f(y),f(2)=1,解不等式f(x)-f ≤2.
解:(1)证明:设∀x1,x2∈R,且x1<x2,
则x2-x1>0,即f(x2-x1)>1,
所以f(x2)-f(x1)
=f[(x2-x1)+x1]-f(x1)=f(x2-x1)+f(x1)-1-f(x1)=f(x2-x1)-1>0,
所以f(x1)<f(x2),所以f(x)是R上的增函数.
(2)因为f =f(x)-f(y),
所以f(y)+f =f(x).
在上式中取x=4,y=2,则有f(2)+f(2)=f(4),
因为f(2)=1,所以f(4)=2.
于是不等式f(x)-f≤2等价于f[x(x-3)]≤f(4)(x≠3).又由(1),知f(x)是R上的增函数,
所以解得-1≤x<3或3<x≤4,
所以原不等式的解集为[-1,3)∪(3,4].
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