备战2024高考一轮复习数学(理) 课时验收评价(五) 函数的单调性与最大(小)值
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这是一份备战2024高考一轮复习数学(理) 课时验收评价(五) 函数的单调性与最大(小)值,共4页。试卷主要包含了点全面广强基训练,重点难点培优训练等内容,欢迎下载使用。
课时验收评价(五) 函数的单调性与最大(小)值一、点全面广强基训练1.(2021·全国甲卷)下列函数中是增函数的为( )A.f(x)=-x B.f(x)=xC.f(x)=x2 D.f(x)=解析:选D 函数f(x)=-x是一次函数,在R上是减函数;函数f(x)=x是指数函数,底数0<<1,所以函数f(x)在R上是减函数;函数f(x)=x2是二次函数,在(-∞,0]上是减函数,在[0,+∞)上是增函数;函数f(x)==x是幂函数,指数>0,所以函数f(x)在R上是增函数.故选D.2.函数y=的单调递减区间为( )A. B.C.[0,+∞) D.(-∞,-3]解析:选D 由题意,x2+3x≥0,可得x≤-3或x≥0,函数y=的定义域为(-∞,-3]∪[0,+∞).令t=x2+3x,则外层函数y=在[0,+∞)上单调递增,内层函数t=x2+3x在(-∞,-3]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增,所以,函数y=的单调递减区间为(-∞,-3].3.设a∈R,函数f(x)在R上是增函数,则( )A.f(a2+a+2)>f B.f(a2+a+2)<fC.f(a2+a+2)≥f D.f(a2+a+2)≤f解析:选C ∵a2+a+2=2+≥,又f(x)在R上是增函数,∴f(a2+a+2)≥f.4.已知函数f(x)是定义域为[0,+∞)上的减函数,且f(2)=-1,则满足f(2x-4)>-1的实数x的取值范围是( )A.(3,+∞) B.(-∞,3)C.[2,3) D.[0,3)解析:选C f(x)在定义域[0,+∞)上是减函数,且f(2)=-1,∴f(2x-4)>-1可化为f(2x-4)>f(2),∴解得2≤x<3.5.若f(x)=-x2+2ax与g(x)=在区间[1,2]上都单调递减,则a的取值范围是( )A.(-1,0)∪(0,1) B.(-1,0)C.(0,1) D.(0,1]解析:选D 因为g(x)=在区间[1,2]上单调递减,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]上单调递减,所以a≤1.故满足题意的a的取值范围是(0,1].6.函数y=-x2+2|x|+1的单调递增区间为________,单调递减区间为________.解析:由于y=即y=画出函数图象如图所示,单调递增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调递减区间为(-1,0)和(1,+∞).答案:(-∞,-1]和[0,1] (-1,0)和(1,+∞)7.设函数f(x)=在区间[3,4]上的最大值和最小值分别为M,m,则=________.解析:f(x)===2+在[3,4]上是减函数,∴f(x)min=f(4)=4,f(x)max=f(3)=6,∴M=6,m=4,∴==.答案:8.函数f(x)=的值域为________.解析:当x≤2时,f(x)=2x-5单调递增,则-5<f(x)≤-1;当x>2时,sin x∈[-1,1],∴f(x)=3sin x∈[-3,3].故f(x)的值域是(-5,3].答案:(-5,3]9.已知函数f(x)=.(1)写出函数f(x)的定义域和值域;(2)证明:函数f(x)在(0,+∞)上为单调递减函数,并求f(x)在x∈[2,8]上的最大值和最小值.解:(1)函数f(x)的定义域为{x|x≠0}.又f(x)=1+,所以值域为{y|y≠1}.(2)证明:由题意可设0<x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-=-=.又0<x1<x2,所以x1x2>0,x2-x1>0,所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以函数f(x)在(0,+∞)上为单调递减函数.在x∈[2,8]上,f(x)的最大值为f(2)=2,最小值为f(8)=.10.已知函数f(x)=a-.(1)求f(0);(2)探究f(x)的单调性,并证明你的结论;(3)若f(x)为奇函数,求满足f(ax)<f(2)的x的取值范围.解:(1)f(0)=a-=a-1.(2)f(x)在R上单调递增.证明如下:∵f(x)的定义域为R,∴任取x1,x2∈R且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=a--a+=,∵y=2x在R上单调递增且x1<x2,即0<2x1<2x2,∴2x1-2x2<0,2x1+1>0,2x2+1>0.∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).∴f(x)在R上单调递增.(3)∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),即a-=-a+,解得a=1.∴f(ax)<f(2)即为f(x)<f(2),又∵f(x)在R上单调递增,∴x<2.∴x的取值范围是(-∞,2).二、重点难点培优训练1.已知减函数f(x)的定义域是实数集R,m,n都是实数.如果不等式f(m)-f(n)>f(-m)-f(-n)成立,那么下列不等式成立的是( )A.m-n<0 B.m-n>0C.m+n<0 D.m+n>0解析:选A 设F(x)=f(x)-f(-x),由于f(x)是R上的减函数,∴f(-x)是R上的增函数,-f(-x)是R上的减函数,∴F(x)是R上的减函数,∴当m<n时,有F(m)>F(n),即f(m)-f(-m)>f(n)-f(-n)成立.因此,当f(m)-f(n)>f(-m)-f(-n)成立时,不等式m-n<0一定成立,故选A.2.已知定义在R上的函数f(x)满足:①f(x+y)=f(x)+f(y)+1,②当x>0时,f(x)>-1.(1)求f(0)的值,并证明f(x)在R上是增函数;(2)若f(1)=1,解关于x的不等式f(x2+2x)+f(1-x)>4.解:(1)令x=y=0,得f(0)=-1.在R上任取x1>x2,则x1-x2>0,f(x1-x2)>-1.又f(x1)=f[(x1-x2)+x2]=f(x1-x2)+f(x2)+1>f(x2),所以函数f(x)在R上是增函数.(2)由f(1)=1,得f(2)=3,f(3)=5.由f(x2+2x)+f(1-x)>4得f(x2+x+1)>f(3),又函数f(x)在R上是增函数,故x2+x+1>3,解得x<-2或x>1,故原不等式的解集为{x|x<-2或x>1}.
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