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一、选择题(每小题6分,共36分)
1.已知f(x)=是R上的增函数,那么a的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.
C.(1,2) D.
【解析】 依题意得
解得a的取值范围是≤a<2,故选D.
【答案】 D
2.函数y=3x2+2(a-1)x+b在区间(-∞,1)上是减函数,那么( )
A.a∈(-∞,-1) B.a=2
C.a≤-2 D.a≥2
【解析】 ∵函数y=3x2+2(a-1)x+b为二次函数且开口向上,
其对称轴方程为x=-=.
若使y=3x2+2(a-1)x+b在(-∞,1)上是减函数,
则≥1,解得a≤-2.
【答案】 C
3.已知函数f(x)为R上的减函数,则满足f(|x|)<f(1)的实数x的取值范围是( )
A.(-1,1) B.(0,1)
C.(-1,0)∪(0,1) D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
【解析】 ∵f(x)在R上为减函数且f(|x|)<f(1),
∴|x|>1,解得x>1或x<-1.
【答案】 D
4.(2010年邵武模拟)定义新运算:当a≥b时,ab=a;当a<b时,ab=b2,则函数f(x)=(1x)x-(2x),x∈[-2,2]的最大值等于( )
A.-1 B.1
C.6 D.12
【解析】 由题意知
当-2≤x≤1时,f(x)=x-2,
当1<x≤2时,f(x)=x3-2,
又∵f(x)=x-2,f(x)=x3-2在定义域上都为增函数,
∴f(x)的最大值为f(2)=23-2=6.
【答案】 C
5.若函数f(x)=(a2-2a-3)x2+(a-3)x+1的定义域和值域都为R,则a的取值范围是( )
A.a=-1或3 B.a=-1
C.a>3或a<-1 D.-1<a<3
【解析】 若a2-2a-3≠0,则f(x)为二次函数,定义域和值域都为R是不可能的.
若a2-2a-3=0,即a=-1或3;
当a=3时,f(x)=1不合题意;
当a=-1时,f(x)=-4x+1符合题意.
【答案】 B
6.函数y=f(x)对于任意x、y∈R,有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,当x>0时,f(x)>1,且f(3)=4,则( )
A.f(x)在R上是减函数,且f(1)=3
B.f(x)在R上是增函数,且f(1)=3
C.f(x)在R上是减函数,且f(1)=2
D.f(x)在R上是增函数,且f(1)=2
【解析】 设x1>x2,
则f(x1)-f(x2)=f(x1-x2+x2)-f(x2)
=f(x1-x2)+f(x2)-1-f(x2)
=f(x1-x2)-1>1-1=0,
即f(x1)>f(x2),
∴f(x)为增函数.
又∵f(3)=f(1)+f(2)-1=f(1)+f(1)+f(1)-1-1
=3f(1)-2,
∴f(1)=2.
【答案】 D
二、填空题(每小题6分,共18分)
7.已知f(x)= 是(-∞,+∞)上的减函数,那么a的取值范围是________.
【解析】 ∵当x≥1时,y=logax单调递减,
∴0<a<1;
而当x<1时,f(x)=(3a-1)x+4a单调递减,
∴a<;
又函数在其定义域内单调递减,
故当x=1时,(3a-1)x+4a>logax,得a>,
综上可知,<a<.
【答案】 <a<
8.y=的递减区间是________,y=的递减区间是________.
【解析】 y==-1+,
定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞),
∴该函数的递减区间为(-∞,-1)和(-1,+∞).
对于函数y=,其定义域为-1<x≤1.
由复合函数的单调性知它的递减区间为(-1,1].
【答案】 (-∞,-1)和(-1,+∞)(-1,1]
9.(2008年湖南高考)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)由3-ax≥0且a>0,a≠1,得x≤,
∴定义域为(-∞,].
(2)当a<0时,f(x)=在(0,1]上是减函数,符合题意.当a=0时,f(x)=-,不符合题意.
当0<a<1时,f(x)在(0,1]上是增函数,不符合题意.
当a>1时,要使f(x)在(0,1]上是减函数,则≥1,
∴1<a≤3.
综上所述,a的取值范围为(-∞,0)∪(1,3].
【答案】 (1)(-∞,] (2)(-∞,0)∪(1,3]
三、解答题(10,11每题15分,12题16分,共46分)
10.判断f(x)=在(0,1]上的单调性.
【解析】 f(x)=在(0,1]上为减函数.
证明如下:
方法一:设x1,x2∈(0,1],且x1<x2.
则f(x1)-f(x2)=-
=
=
=
∵x1,x2∈(0,1]且x1<x2,
∴->0,1->0,
∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以f(x)=在(0,1]上是减函数.
方法二:∵f(x)==+=x-+x,
∴f′(x)=-x-+x-
=-+
=.
又∵0<x≤1,∴≤0(当且仅当x=1时取等号),
∴f(x)在(0,1]上为减函数.
11.(2010年广州模拟)已知函数f(x)自变量取值区间A,若其值域区间也为A,则称区间A为f(x)的保值区间.
(1)求函数f(x)=x2形如[n,+∞)(n∈R)的保值区间;
(2)g(x)=x-ln(x+m)的保值区间是[2,+∞),求m的取值范围.
【解析】 (1)若n<0,则n=f(0)=0,矛盾.
若n≥0,则n=f(n)=n2,解得n=0或1,
所以f(x)的保值区间为[0,+∞)或[1,+∞).
(2)因为g(x)=x-ln(x+m)的保值区间是[2,+∞),
所以2+m>0,即m>-2,
令g′(x)=1->0,得x>1-m,
所以g(x)在(1-m,+∞)上为增函数,
同理可得g(x)在(-m,1-m)上为减函数.
若2≤1-m即m≤-1时,
则g(1-m)=2得m=-1满足题意.
若m>-1时,则g(2)=2,得m=-1,矛盾.
所以满足条件的m值为-1.
12.(2010年临沂模拟)已知f(x)是定义在区间[-1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若m,n∈[-1,1],m+n≠0时,有>0.
(1)解不等式f(x+)<f(1-x);
(2)若f(x)≤t2-2at+1对所有x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,求实数t的取值范围.
【解析】 (1)任取x1,x2∈[-1,1],且x2>x1,
则f(x2)-f(x1)=f(x2)+f(-x1)
=(x2-x1)>0,
所以f(x2)>f(x1),所以f(x)是增函数.
故由f(x+)<f(1-x),
得
即不等式f(x+)<f(1-x)的解集为[0,).
(2)由于f(x) 为增函数,
所以f(x)的最大值为f(1)=1,
所以f(x)≤t2-2at+1对x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立⇔t2-2at+1≥1对任意a∈[-1,1]恒成立,
即t2-2at≥0对任意a∈[-1,1]恒成立.
令g(a)=t2-2at=-2ta+t2,
可得,即,
解得t≤-2或t=0或t≥2.
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