2021届一轮复习 必修一 函数的单调性及单调 区间打地基练习
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这是一份2021届一轮复习 必修一 函数的单调性及单调 区间打地基练习,共22页。试卷主要包含了下列函数中,在,函数f,已知函数f,设函数f,函数的单调递增区间是,函数y=x+,下列函数中,既是,若函数f等内容,欢迎下载使用。
2021届一轮复习 必修一 函数的单调性及单调 区间打地基练习
一.选择题(共17小题)
1.下列函数中,在(0,+∞)上为增函数的是( )
A.f(x)=3﹣x B.f(x)=x2﹣3x C. D.f(x)=﹣|x|
2.函数f(x)=x2+ax+2在(3,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.a=﹣6 B.a≥﹣6 C.a>﹣6 D.a≤﹣6
3.已知函数f(x)=log(x2﹣4x﹣5),则函数f(x)的减区间是( )
A.(﹣∞,2) B.(2,+∞) C.(5,+∞) D.(﹣∞,﹣1)
4.函数f(x)=x2﹣2lnx的单调减区间是( )
A.(0,1) B.(1,+∞) C.(﹣∞,1) D.(﹣1,1)
5.设函数f(x)=﹣,则不等式f(2x﹣5)<f(﹣3x)成立的x的取值范围是( )
A.(﹣1,5) B.(﹣∞,﹣1)∪(5,+∞)
C.(﹣5,1) D.(﹣∞,﹣5)∪(1,+∞)
6.函数的单调递增区间是( )
A. B.
C.[4,+∞) D.
7.函数y=|x|﹣1的单调递减区间为( )
A.(0,+∞) B.(﹣∞,0) C.(﹣∞,﹣1) D.(﹣1,+∞)
8.函数y=x+(x>0)的递减区间为 ( )
A.(0,4] B.[2,4] C.[2,+∞) D.(0,2]
9.下列函数中,既是(0,+∞)上的增函数,又是偶函数的是( )
A.y= B.y=2x C.y=1﹣|x| D.y=lg|x|
10.若函数f(x)=2x2+(x﹣a)|x﹣a|在区间[﹣3,0]上不是单调函数,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣3,0)∪(0,9) B.(﹣9,0)∪(0,3)
C.(﹣9,3) D.(﹣3,9)
11.若函数f(x)=x3+2x2+mx+1在(﹣∞,+∞)内单调递增,则m的取值范围是( )
A.m B.m> C.m≤ D.m
12.已知定义在[0,+∞)上的单调减函数f(x),若f(2a﹣1)>f(),则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
13.已知函数f(x)是定义在[2,+∞)的单调递增函数,若f(2a2﹣5a+4)<f(a2+a+4),则实数a的取值范围是( )
A. B.[2,6)
C. D.(0,6)
14.若函数f(x)=|3x+a|的单调递减区间是(﹣∞,3],则a的值为( )
A.9 B.3 C.﹣9 D.﹣3
15.已知函数f(x)=,若,b=f(e0.1),,则a,b,c的大小关系是( )
A.b<c<a B.a<b<c C.c<b<a D.a<c<b
16.已知函数f(x)=,若函数f(x)在区间(2,+∞)上单调递减,则实数m的取值范围为( )
A.(0,2) B.(0,2] C.[2,+∞) D.(2,+∞)
17.函数的单调递减区间为( )
A. B. C.[0,+∞) D.(﹣∞,﹣3]
二.多选题(共2小题)
18.若函数f(x)对∀x1,x2∈(1,+∞),(x1≠x2),不等式<1成立,则称f(x)在(1,+∞)上为“平方差减函数”,则下列函数中是“平方差减函数”的有( )
A.f(x)=﹣2x+1 B.f(x)=x2+2x+1
C.f(x)=x2﹣log2x D.f(x)=x2﹣x+
19.函数在区间(b,+∞)上单调递增,则下列说法正确的是( )
A.a>﹣2 B.b>﹣1 C.b≥﹣1 D.a<﹣2
三.填空题(共14小题)
20.若是函数f(x)=2cos(3x+φ),φ∈(0,π)的一条对称轴,则函数f(x)在区间上的单调递减区间为 .
21.函数y=2﹣的值域是 ,单调递增区间是 .
22.函数y=f(x)是定义在a,b上的增函数,其中a,b∈R且0<b<﹣a,已知y=f(x)无零点,设函数F(x)=f2(x)+f2(﹣x),则对于F(x)有以下四个说法:
①定义域是[﹣b,b];②是偶函数;③最小值是0;④在定义域内单调递增.
其中正确的有 (填入你认为正确的所有序号)
23.函数f(x)=的单调递增区间为 .
24.函数f(x)=的单调减区间是 .
25.已知f(x)在定义域内是减函数,且f(x)>0,在其定义域内下列函数为单调增函数的是 .
①y=a+f(x)(a为常数);②y=a﹣f(x)(a为常数);③y=;④y=[f(x)]2.
26.函数f(x)=+x2的单调区间为 .
27.函数f(x)=(a>0)的单调递增区间是 .
28.(1)若函数y=x2+2ax+1的单调递增区间是[2,+∞),则实数a的取值范围是 ;
(2)若函数y=x2+2ax+1在区间[2,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是 .
29.函数y=的递减区间是 ,递增区间是 .
30.已知m是实数,函数f(x)=x2(x﹣m),若f′(﹣1)=﹣1,则函数f(x)的单调减区间是 .
31.函数y=+2的单调区间是 .
32.已知函数f(x)是定义在(0,+∞)上的减函数.则f(a2﹣a+1)与f()的大小关系为 .
33.函数f(x)=﹣x2+|x|的单调增区间为 .
四.解答题(共4小题)
34.已知f(x)=eax(+a+1),(a≥﹣1)
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若存在x1>0,x2<0,使f(x1)<f(x2),求a的取值范围.
35.画出函数y=x2﹣|x|的图象并指出其单调区间.
36.判断函数y=x﹣,x∈(0,+∞)的单调性并说明理由.
37.已知函数f(x)=x|2x﹣a|,g(x)=(a∈R).
(1)求函数f(x)的单调增区间;
(2)若a<0,解不等式f(x)≥a;
(3)若0<a<12,且对任意t∈[3,5],方程f(x)=g(t)在x∈[3,5]总存在两不相等的实数根,求a的取值范围.
2021届一轮复习 必修一 函数的单调性及单调 区间打地基练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共17小题)
1.下列函数中,在(0,+∞)上为增函数的是( )
A.f(x)=3﹣x B.f(x)=x2﹣3x C. D.f(x)=﹣|x|
【分析】根据题意,依次分析选项中函数的单调性,综合即可得答案.
【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,f(x)=3﹣x为一次函数,在(0,+∞)上为减函数,不符合题意;
对于B,f(x)=x2﹣3x为二次函数,在(0,)上为减函数,不符合题意;
对于C,f(x)=﹣为反比例函数,在(0,+∞)上为增函数,符合题意;
对于D,f(x)=﹣|x|,当x>0时,f(x)=﹣x,则函数f(x)在(0,+∞)上为减函数,不符合题意;
故选:C.
2.函数f(x)=x2+ax+2在(3,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.a=﹣6 B.a≥﹣6 C.a>﹣6 D.a≤﹣6
【分析】根据题意,求出该二次函数的对称轴,结合二次函数的性质可得﹣≤3,解可得a的取值范围,即可得答案.
【解答】解:根据题意,函数f(x)=x2+ax+2为二次函数,其对称轴为x=﹣,
若f(x)在(3,+∞)上单调递增,
则有﹣≤3,解可得a≥﹣6;
故选:B.
3.已知函数f(x)=log(x2﹣4x﹣5),则函数f(x)的减区间是( )
A.(﹣∞,2) B.(2,+∞) C.(5,+∞) D.(﹣∞,﹣1)
【分析】设t=x2﹣4x﹣5,求得t>0的x的范围,y=t在(0,+∞)递减,求得t的增区间,运用复合函数的单调性,即可得到所求减区间.
【解答】解:设t=x2﹣4x﹣5,
由t>0可得x>5或x<﹣1,
则y=t在(0,+∞)递减,
由t=x2﹣4x﹣5在(5,+∞)递增,
可得函数f(x)的减区间为(5,+∞).
故选:C.
4.函数f(x)=x2﹣2lnx的单调减区间是( )
A.(0,1) B.(1,+∞) C.(﹣∞,1) D.(﹣1,1)
【分析】求出函数的导数,令导数小于0,注意函数的定义域,解不等式即可得到单调减区间.
【解答】解:函数f(x)=x2﹣2lnx(x>0)的导数为
f′(x)=2x﹣,
令f′(x)<0,解得0<x<1.
即有单调减区间为(0,1).
故选:A.
5.设函数f(x)=﹣,则不等式f(2x﹣5)<f(﹣3x)成立的x的取值范围是( )
A.(﹣1,5) B.(﹣∞,﹣1)∪(5,+∞)
C.(﹣5,1) D.(﹣∞,﹣5)∪(1,+∞)
【分析】求出函数f(x)的单调性和奇偶性,去掉对应法则f,得到关于x的不等式,解出即可.
【解答】解:显然f(x)是偶函数,
而x>0时,f(x)递减,
故x<0时,f(x)递增,
由f(2x﹣5)<f(﹣3x),
得:|2x﹣5|>|﹣3x|,
解得:﹣5<x<1,
故选:C.
6.函数的单调递增区间是( )
A. B.
C.[4,+∞) D.
【分析】解不等式,求出函数的定义域,再根据二次函数的性质求出函数的递增区间即可.
【解答】解:令x2﹣5x+4≥0,
解得:x≥4或x≤1,
而函数y=x2﹣5x+4的对称轴是:x=,
由复合函数同增异减的原则,
故函数的单调递增区间是[4,+∞),
故选:C.
7.函数y=|x|﹣1的单调递减区间为( )
A.(0,+∞) B.(﹣∞,0) C.(﹣∞,﹣1) D.(﹣1,+∞)
【分析】结合绝对值的应用,以及函数单调性的性质进行判断即可.
【解答】解:当x≥0时,y=|x|﹣1=x﹣1,此时函数为增函数,
当x<0时,y=|x|﹣1=﹣x﹣1,此时函数为减函数,
即函数的单调递减区间为(﹣∞,0),
故选:B.
8.函数y=x+(x>0)的递减区间为 ( )
A.(0,4] B.[2,4] C.[2,+∞) D.(0,2]
【分析】首先根据函数的关系式求出函数的导数,进一步利用y′<0,求出函数的单调递减区间.
【解答】解:函数y=(x>0)
则:
解得:0<x<2
所以函数的递减区间为:(0,2)
故选:D.
9.下列函数中,既是(0,+∞)上的增函数,又是偶函数的是( )
A.y= B.y=2x C.y=1﹣|x| D.y=lg|x|
【分析】根据基本初等函数的单调性和奇偶性,以及函数图象的翻折变换法则逐一判断每个选项即可.
【解答】解:函数在(0,+∞)上是减函数,且是奇函数,即A不符合题意;
函数y=2x是非奇非偶函数,即B不符合题意;
函数y=1﹣|x|在(0,+∞)上是减函数,即C不符合题意;
对于函数y=lg|x|,当x>0时,有y=lgx,单调递增;而f(﹣x)=lg|﹣x|=lg|x|=f(x),所以f(x)是偶函数,即D正确.
故选:D.
10.若函数f(x)=2x2+(x﹣a)|x﹣a|在区间[﹣3,0]上不是单调函数,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣3,0)∪(0,9) B.(﹣9,0)∪(0,3)
C.(﹣9,3) D.(﹣3,9)
【分析】化简f(x)的解析式,利用二次函数的性质得出f(x)的单调性,从而得出单调区间端点与区间[0,3]的关系,从而得出a的范围.
【解答】解:f(x)=.
(1)若a=0,当x<0时,f(x)=x2在[﹣3,0]上单调递减,不符合题意;
(2)若a>0,在f(x)在(﹣∞,﹣a)上单调递减,在(﹣a,+∞)上单调递增,
若f(x)在[﹣3,0]上不是单调函数,则﹣3<﹣a<0,即0<a<3;
(3)若a<0,则f(x)在(﹣∞,a)上单调递减,在(a,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,
若f(x)在[﹣3,0]上不是单调函数,则﹣3,即﹣9<a<0.
综上,a的取值范围是(﹣9,0)∪(0,3).
故选:B.
11.若函数f(x)=x3+2x2+mx+1在(﹣∞,+∞)内单调递增,则m的取值范围是( )
A.m B.m> C.m≤ D.m
【分析】根据函数f(x)在(﹣∞,+∞)内单调递增,得出f′(x)≥0恒成立,利用判别式△≤0,求出m的取值范围.
【解答】解:∵函数f(x)=x3+2x2+mx+1在(﹣∞,+∞)内单调递增,
∴f′(x)=3x2+4x+m≥0恒成立,
即△=16﹣4×3m≤0,
解得m≥;
∴m的取值范围是m≥.
故选:A.
12.已知定义在[0,+∞)上的单调减函数f(x),若f(2a﹣1)>f(),则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【分析】根据题意,由函数的定义域和单调性,分析可得0≤2a﹣1<,解可得a的取值范围,即可得答案.
【解答】解:根据题意,f(x)是定义在[0,+∞)上的单调减函数,
若f(2a﹣1)>f(),则有0≤2a﹣1<,解可得≤a<,
即a的取值范围为[,),
故选:D.
13.已知函数f(x)是定义在[2,+∞)的单调递增函数,若f(2a2﹣5a+4)<f(a2+a+4),则实数a的取值范围是( )
A. B.[2,6)
C. D.(0,6)
【分析】由函数的定义域和单调性可得2≤2a2﹣5a+4<a2+a+4,再求出a的取值范围.
【解答】解:函数f(x)是定义在[2,+∞)的单调递增函数,
若f(2a2﹣5a+4)<f(a2+a+4),则2≤2a2﹣5a+4<a2+a+4,
解得0<a≤或2≤a<6,
所以实数a的取值范围为(0,]∪[2,6),
故选:C.
14.若函数f(x)=|3x+a|的单调递减区间是(﹣∞,3],则a的值为( )
A.9 B.3 C.﹣9 D.﹣3
【分析】观察f(x)=|3x+a|与y=|3x|的图象之间的联系,结合y=|3x|的单调递减区间为(﹣∞,0],列得方程﹣=3,再求出a即可.
【解答】解:f(x)=|3x+a|是由y=|3x|的图象向左或向右平移||个单位得到,
而y=|3x|的单调递减区间为(﹣∞,0],
所以f(x)=|3x+a|的单调递减区间为(﹣∞,﹣],
所以﹣=3,所以a=﹣9.
故选:C.
15.已知函数f(x)=,若,b=f(e0.1),,则a,b,c的大小关系是( )
A.b<c<a B.a<b<c C.c<b<a D.a<c<b
【分析】根据题意,分析函数的定义域,求出函数的导数分析可得f(x)在其定义域上为减函数,由指数、对数的性质分析log3<<e0.1,结合单调性分析可得答案.
【解答】解:根据题意,函数f(x)=,其定义域为(0,+∞)
其导数f′(x)=﹣﹣=﹣(+)<0,则f(x)在其定义域上为减函数,
0<log3<log3=,e0.1>e0=1,=,则有log3<<e0.1,
则b<c<a,
故选:A.
16.已知函数f(x)=,若函数f(x)在区间(2,+∞)上单调递减,则实数m的取值范围为( )
A.(0,2) B.(0,2] C.[2,+∞) D.(2,+∞)
【分析】根据题意,函数的解析式变形可得f(x)=1+,由函数图象变换的规律可得,解可得m的取值范围,即可得答案.
【解答】解:根据题意,函数f(x)===1+,
由函数y=向左(m<0)或向右(m>0)平移|m|个单位,向上平移1个单位得到,
若函数f(x)在区间(2,+∞)上单调递减,必有,则0<m≤2,
即m的取值范围为(0,2],
故选:B.
17.函数的单调递减区间为( )
A. B. C.[0,+∞) D.(﹣∞,﹣3]
【分析】确定函数的定义域,考虑内外函数的单调性,运用复合函数的单调性:同增异减,即可得到结论.
【解答】解:由题意,x2+3x≥0,可得x≥0或x≤﹣3,
函数的定义域为(﹣∞,﹣3]∪[0,+∞),
令t=x2+3x,则y=在[0,+∞)上单调递增,
∵t=x2+3x,在(﹣∞,﹣3]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增,
∴函数的单调递减区间为(﹣∞,﹣3],
故选:D.
二.多选题(共2小题)
18.若函数f(x)对∀x1,x2∈(1,+∞),(x1≠x2),不等式<1成立,则称f(x)在(1,+∞)上为“平方差减函数”,则下列函数中是“平方差减函数”的有( )
A.f(x)=﹣2x+1 B.f(x)=x2+2x+1
C.f(x)=x2﹣log2x D.f(x)=x2﹣x+
【分析】根据题意,设g(x)=f(x)﹣x2,分析可得g(x)在[1,+∞)为减函数与f(x)在(1,+∞)上为“平方差减函数”等价,据此分析选项,即可得答案.
【解答】解:根据题意,设g(x)=f(x)﹣x2,
若f(x)在(1,+∞)上为“平方差减函数”,则对∀x1,x2∈(1,+∞),(x1≠x2),不等式<1成立,
则有﹣1==×=<0,
则有<0,则函数g(x)=f(x)﹣x2在[1,+∞)为减函数,
反之,若函数g(x)=f(x)﹣x2在[1,+∞)为减函数,则有=(x1+x2)<0,即f(x)在(1,+∞)上为“平方差减函数”,
分析选项:
对于A,f(x)=﹣2x﹣1,g(x)=f(x)﹣x2=﹣x2﹣2x﹣1,为开口向下,对称轴为x=﹣1的二次函数,g(x)在区间[1,+∞)为减函数,则f(x)在(1,+∞)上为“平方差减函数”;
对于B,f(x)=x2+2x+1,g(x)=f(x)﹣x2=2x+1,g(x)在区间[1,+∞)为增函数,则f(x)在(1,+∞)上不是“平方差减函数”;
对于C,f(x)=x2﹣log2x,g(x)=f(x)﹣x2=﹣log2x,g(x)在区间[1,+∞)为减函数,则f(x)在(1,+∞)上为“平方差减函数”;
对于D,f(x)=x2﹣x+,g(x)=f(x)﹣x2=﹣x+,g(x)在区间[1,+∞)为减函数,则f(x)在(1,+∞)上为“平方差减函数”;
故选:ACD.
19.函数在区间(b,+∞)上单调递增,则下列说法正确的是( )
A.a>﹣2 B.b>﹣1 C.b≥﹣1 D.a<﹣2
【分析】根据题意,函数的解析式变形可得f(x)=2﹣,由函数图象平移的规律可得a、b的取值范围,即可得答案.
【解答】解:根据题意,==2﹣,
可以由函数y=﹣的图象向左平移一个单位,向上平移2个单位得到,
若函数在区间(b,+∞)上单调递增,必有﹣(2+a)<0且b≥﹣1,
解可得:a>﹣2且b≥﹣1,
故选:AC.
三.填空题(共14小题)
20.若是函数f(x)=2cos(3x+φ),φ∈(0,π)的一条对称轴,则函数f(x)在区间上的单调递减区间为 [,] .
【分析】根据题意,由余弦函数的对称性可得(+φ)=kπ,即φ=kπ﹣,结合φ的范围分析可得φ的值,即可得f(x)的解析式,据此求出函数f(x)的递减区间,分析可得答案.
【解答】解:根据题意,若是函数f(x)=2cos(3x+φ),则有(+φ)=kπ,
即φ=kπ﹣,
又由φ∈(0,π)则φ=π,
则f(x)=2cos(3x+π),
又由2kπ≤3x+π≤2kπ+π,解可得:﹣≤x≤+,其f(x)的递减区间为[﹣,+];
当k=1时,其一个递减区间为[,],
则在区间上,其递减区间为[,];
故答案为:[,].
21.函数y=2﹣的值域是 [0,2] ,单调递增区间是 [2,4] .
【分析】根据题意,t=﹣x2+4x,求出函数定义域,设t=﹣x2+4x,结合二次函数的性质分析可得答案.
【解答】解:根据题意,函数y=2﹣,
设t=﹣x2+4x,必有t=﹣x2+4x≥0,解可得0≤x≤4,
必有0≤t≤4,则0≤≤2,则有0≤y≤2,即函数的值域为[0,2];
又由t=﹣x2+4x,必在区间[0,2]上为增函数,则[2,4]上为减函数,则函数f(x)的递增区间为[2,4];
故答案为:[0,2];[2,4].
22.函数y=f(x)是定义在a,b上的增函数,其中a,b∈R且0<b<﹣a,已知y=f(x)无零点,设函数F(x)=f2(x)+f2(﹣x),则对于F(x)有以下四个说法:
①定义域是[﹣b,b];②是偶函数;③最小值是0;④在定义域内单调递增.
其中正确的有 ①② (填入你认为正确的所有序号)
【分析】根据题意,依次分析4个命题:对于①,根据F(x)的解析式以及f(x)的定义域,可得a≤x≤b,a≤﹣x≤b,又由0<b<﹣a,可得F(x)定义域,可得①正确;对于②,先求出F(﹣x),可得F(﹣x)=F(x),再结合F(x)的其定义域,可得F(x)为偶函数,②正确;对于③,举出反例,当f(x)>1时,可得F(x)的最小值不是0,故③错误;
对于④,由于F(x)是偶函数,结合偶函数的性质,可得④错误;综合可得答案.
【解答】解:根据题意,依次分析4个命题:
对于①,对于F(x)=f2(x)+f2(﹣x),有a≤x≤b,a≤﹣x≤b,
而又由0<b<﹣a,则F(x)=f2(x)+f2(﹣x)中,x的取值范围是﹣b≤x≤b,即其定义域是[﹣b,b],则①正确;
对于②,F(﹣x)=f2(﹣x)+f2(x)=F(x),且其定义域为[﹣b,b],关于原点对称,
则F(x)为偶函数,②正确;
对于③,由y=f(x)无零点,假设f(x)=2x,F(x)=22x+2﹣2x=22x+≥2,其最小值为2,故③错误;
对于④,由于F(x)是偶函数,则F(x)在[﹣b,0]上与[0,b]上的单调性相反,故F(x)在其定义域内不会单调递增,④错误;
故答案为①②.
23.函数f(x)=的单调递增区间为 [﹣2,2] .
【分析】根据二次个数的性质以及二次个数的性质求出函数的递增区间即可.
【解答】解:令g(x)=﹣x2+4x+12=﹣(x﹣2)2+16,
令g(x)≥0,解得:﹣2≤x≤6,
而g(x)的对称轴是:x=2,
故g(x)在[﹣2,2)递增,在(2,6]递减,
故函数f(x)在[﹣2,2]递增,
故答案为:[﹣2,2].
24.函数f(x)=的单调减区间是 (﹣∞,﹣1)和(﹣1,+∞) .
【分析】根据分式函数的性质进行求解即可.
【解答】解:将函数y=的图象向左平移一个单位得到,
∵y=的单调递减区间为(﹣∞,0)和(0,+∞),
∴的单调递减区间为(﹣∞,﹣1)和(﹣1,+∞),
故答案为:(﹣∞,﹣1)和(﹣1,+∞).
25.已知f(x)在定义域内是减函数,且f(x)>0,在其定义域内下列函数为单调增函数的是 ②③ .
①y=a+f(x)(a为常数);②y=a﹣f(x)(a为常数);③y=;④y=[f(x)]2.
【分析】本题根据函数单调性的性质可判断出①不满足单调增,排除;而﹣f(x),均为递增函数,②③满足单调增,符合题意;再根据复合函数的单调性可判断④不满足题意,可得正确选项.
【解答】解:由题意,可知
∵f(x)在定义域内是减函数,且f(x)>0,
∴y=f(x)+a在定义域内也是减函数,①不满足单调增,排除;
而﹣f(x),均为递增函数,②③满足单调增,符合题意;
对于④:令u=f(x),则y=u2在(0,+∞)上单调增,
根据复合函数的单调性可知y=[f(x)]2单调减,不满足单调增,排除;
故答案为:②③.
26.函数f(x)=+x2的单调区间为 单调减区间为(﹣∞,0),(0,),单调增区间为[,+∞) .
【分析】可看出该函数定义域为{x|x≠0},然后可求导数,根据导数符号便可判断f(x)的单调性,从而得出该函数的单调区间.
【解答】解:;
令f′(x)=0得,;
∴x<0时,f′(x)<0,时,f′(x)<0,x时,f′(x)>0;
∴f(x)的单调递减区间为,单调递增区间为.
故答案为:单调减区间为,单调增区间为.
27.函数f(x)=(a>0)的单调递增区间是 (﹣1,1) .
【分析】直接利用函数的导数的应用求出函数的单调区间.
【解答】解:函数f(x)=(a>0)
所以f′(x)=(a>0),
当f′(x)>0时,(x+1)(x﹣1)<0,解得﹣1<x<1.
故单调递增区间为(﹣1,1),
故答案为:(﹣1,1).
28.(1)若函数y=x2+2ax+1的单调递增区间是[2,+∞),则实数a的取值范围是 a=﹣2 ;
(2)若函数y=x2+2ax+1在区间[2,+∞)上单调递增,则实数a的取值范围是 a≥﹣2 .
【分析】根据题意,求出二次函数y=x2+2ax+1的对称轴,结合二次函数的性质分析可得答案.
【解答】解:根据题意,函数y=x2+2ax+1是二次函数,其对称轴为x=﹣a,
(1)若函数y=x2+2ax+1的单调递增区间是[2,+∞),必有﹣a=2,则a=﹣2,
(2)若函数y=x2+2ax+1的单调递增区间是[2,+∞),必有﹣a≤2,则a≥﹣2,
故答案为:(1)a=﹣2,(2)a≥﹣2.
29.函数y=的递减区间是 (﹣∞,﹣1] ,递增区间是 [3,+∞) .
【分析】先求出该函数定义域为{x|x≤﹣1,或x≥3},可以看出该函数的单调区间和函数y=x2﹣2x﹣3在定义域上的单调区间一致,根据二次函数单调区间的求法即可得出该函数的单调区间.
【解答】解:解x2﹣2x﹣3≥0得,x≤﹣1,或x≥3;
函数y=x2﹣2x﹣3在(﹣∞,﹣1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增;
∴该函数的递减区间为(﹣∞,﹣1],递增区间为[3,+∞).
故答案为:(﹣∞,﹣1],[3,+∞).
30.已知m是实数,函数f(x)=x2(x﹣m),若f′(﹣1)=﹣1,则函数f(x)的单调减区间是 (﹣,0) .
【分析】根据函数f(x)=x2(x﹣m),求导,把f′(﹣1)=﹣1代入导数f′(x)求得m的值,再令f′(x)<0,解不等式即得函数f(x)的单调减区间.
【解答】解;f′(x)=2x(x﹣m)+x2
∵f′(﹣1)=﹣1
∴﹣2(﹣1﹣m)+1=﹣1
解得m=﹣2,
∴令2x(x+2)+x2<0,解得﹣<x<0,
∴函数f(x)的单调减区间是(﹣,0).
故答案为:(﹣,0).
31.函数y=+2的单调区间是 (﹣∞,0)和(0,+∞) .
【分析】求出函数的定义域,利用反比例函数的单调性可求得答案.
【解答】解:函数y=+2的定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),
由y=在(﹣∞,0)和(0,+∞)上单调递减,
知函数y=+2的单调减区间是(﹣∞,0)和(0,+∞),
故答案为:(﹣∞,0)和(0,+∞).
32.已知函数f(x)是定义在(0,+∞)上的减函数.则f(a2﹣a+1)与f()的大小关系为 f(a2﹣a+1)≤f() .
【分析】根据题意,分析可得a2﹣a+1=(a﹣)2+≥,结合函数的单调性分析可得答案.
【解答】解:根据题意,a2﹣a+1=(a﹣)2+≥,
而函数f(x)是定义在(0,+∞)上的减函数.故f(a2﹣a+1)≤f();
故答案为:f(a2﹣a+1)≤f().
33.函数f(x)=﹣x2+|x|的单调增区间为 (﹣∞,﹣),(0,) .
【分析】先对已知函数进行化简,然后结合函数的图象即可求解.
【解答】解:因为f(x)=﹣x2+|x|=,其图象如图所示,
结合图象可知,函数的单调递增区间为(﹣∞,﹣),(0,).
故答案为:(﹣∞,﹣),(0,).
四.解答题(共4小题)
34.已知f(x)=eax(+a+1),(a≥﹣1)
(1)求f(x)的单调区间;
(2)若存在x1>0,x2<0,使f(x1)<f(x2),求a的取值范围.
【分析】(1)求出f′(x),令f′(x)=0,根据a的范围讨论f(x)的极值点和单调区间.
(2)对a的范围进行讨论,只需令f(x)在(﹣∞,0)上的最大值大于(0,+∞)上的最小值即可.
【解答】解:(1)f(x)的定义域为{x|x≠0}.
f′(x)=aeax(+a+1)﹣eax•=eax•
①若a=0,则f(x)=1,∴f(x)无单调区间.
②若a≠0,令f′(x)=0得(a+1)x2+ax﹣1=0,
(i)若a=﹣1,则﹣x﹣1=0,x=﹣1,
当x<﹣1时,f′(x)<0,当﹣1<x<0或x>0时,f′(x)>0,
∴f(x)的增区间是(﹣1,0),(0,+∞),f(x)的减区间是(﹣∞,﹣1).
若a≠﹣1,令f′(x)=0,解得x=﹣1或x=.
(ii)若﹣1<a<0,当x<﹣1或x>时,f′(x)<0,当﹣1<x<0,或0时,f′(x)>0.
∴f(x)的增区间是(﹣1,0),(0,),f(x)的减区间是(﹣∞,﹣1),(,+∞).
(iii)若a>0,当x<﹣1或x>时,f′(x)>0,当﹣1<x<0,或0时,f′(x)<0.
∴f(x)的减区间是(﹣1,0),(0,),f(x)的增区间是(﹣∞,﹣1),(,+∞).
(2)①当a=0时,f(x)=1,显然不符合题意;
②当a=﹣1时,f(x)=﹣,∴当x>0时,f(x)<0,当x<0时,f(x)>0,显然符合题意;
③当﹣1<a<0时,f(x)在(﹣∞,﹣1)上单调递减,在(﹣1,0)上单调递增,在(0,)上单调递增,在(,+∞)上单调递减,
f(﹣1)=e﹣a>0,而x→0+时,f(x)→﹣∞,故必存在x1>0,x2<0,使f(x1)<f(x2);
④当a>0时,f(x)在(﹣∞,﹣1)上单调递增,在(﹣1,0)上单调递减,在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增.
∴当x<0时,f(x)≤f(﹣1)=e﹣a,当x>0时,f(x)≥f()=(a+1)2.
∵存在x1>0,x2<0,使f(x1)<f(x2).∴e﹣a>(a+1)2.
∵a>0,∴e﹣a<1,>0,(a+1)2>1,∴(a+1)2>>1,∴e﹣a>(a+1)2无解.
综上,a的取值范围是[﹣1,0).
35.画出函数y=x2﹣|x|的图象并指出其单调区间.
【分析】由已知可得y=|x|2﹣|x|,该图象可由y=x2﹣x的图象保留y轴右边的部分,并作关于y轴的对称可得,作图可得答案.
【解答】解:由已知可得y=|x|2﹣|x|,该图象可由y=x2﹣x的图象
保留y轴右边的部分,并作关于y轴的对称可得.
由图象可得函数在(﹣∞,)单调递减,(,0)单调递增,
(0,)单调递减,(,+∞)单调递增.
36.判断函数y=x﹣,x∈(0,+∞)的单调性并说明理由.
【分析】根据题意,设0<x1<x2,由作差法分析可得结论.
【解答】解:根据题意,函数y=x﹣在(0,+∞)上递增,
证明:设f(x)=x﹣,设0<x1<x2,
则f(x1)﹣f(x2)=(x1﹣)﹣(x2﹣)=(x1﹣x2)(1+),
又由0<x1<x2,则f(x1)﹣f(x2)<0,
故函数y=x﹣在(0,+∞)上递增.
37.已知函数f(x)=x|2x﹣a|,g(x)=(a∈R).
(1)求函数f(x)的单调增区间;
(2)若a<0,解不等式f(x)≥a;
(3)若0<a<12,且对任意t∈[3,5],方程f(x)=g(t)在x∈[3,5]总存在两不相等的实数根,求a的取值范围.
【分析】(1)根据绝对值的应用,结合函数的单调性进行判断.
(2)根据一元二次不等式的解法进行求解即可.
(3)根据函数单调性的性质,结合函数与方程的关系进行求解即可
【解答】解:(1)若a<0,f(x)的单调增区间为和…(2分)
若a>0,f(x)的单调增区间为和…(4分)
若a=0,f(x)的单调增区间为R…(5分)
(2)∵a<0,∴f(x)在单调递增,在单调递减,在单调递增,
若≥a,
即﹣8≤a<0时,令x(a﹣2x)=a解得:,
∴不等式的解为:…(7分)
若<a即a<﹣8时,令x(2x﹣a)=a解得:,
据图象:不等式的解为:,
综上:﹣8≤a<0不等式的解为:,
a<﹣8不等式的解为:…(9分)
(3)f(x)=x|2x﹣a|=,
∵0<a<12,∴f(x)在单调递增,在单调递减
在单调递增,∴,即6<a<10,
∴=x﹣1++2在x∈[3,5]单调递增,
∴…(11分)
f(x)在单调递减,在单调递增,
∴必须
即∴⇒…(15分)
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