2021届一轮复习 必修一 复合函数的单调性 打地基练习
展开这是一份2021届一轮复习 必修一 复合函数的单调性 打地基练习,共24页。试卷主要包含了若函数y=lga,函数y=lg,函数f,已知函数f,函数的单调递增区间是,函数的单调增区间是,已知a>0,且a≠1,若函数f等内容,欢迎下载使用。
2021届一轮复习 必修一 复合函数的单调性 打地基练习
一.选择题(共12小题)
1.若函数y=loga(2﹣ax)在x∈(0,1)上单调递减,则a的取值范围是( )
A.(1,2) B.(0,1)
C.(0,1)∪(1,2) D.(1,2]
2.函数y=lg(﹣2x2+3x+5)的单调增区间为( )
A. B. C. D.
3.已知函数在[1,2]上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A.[2,4] B.[﹣2,+∞) C.[﹣4,﹣2] D.(﹣∞,﹣4]
4.函数f(x)=log0.5(4﹣x2)的单调递增区间是( )
A.(2,+∞) B.(﹣∞,﹣2) C.(0,2) D.(﹣2,0)
5.已知函数f(x)=lg(x2﹣4x﹣5)在(a,+∞)上单调递增,则a的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.[2,+∞) C.(5,+∞) D.[5,+∞)
6.已知函数f(x)=ln(﹣x2+ax﹣1)在[2,3]上单调递减,则a的取值范围为( )
A.(﹣∞,4] B.[6,+∞) C. D.
7.函数的单调递增区间是( )
A.(1,3) B.(1,+∞) C.(﹣1,1) D.(﹣∞,1)
8.函数f(x)=ln(3x2﹣6x﹣24)的单调递增区间为( )
A.(﹣1,+∞) B.(1,+∞) C.(2,+∞) D.(4,+∞)
9.函数的单调增区间是( )
A.(﹣1,1] B.(﹣∞,1) C.[1,3) D.(1,+∞)
10.已知a>0,且a≠1,若函数f(x)=loga(ax2﹣2x+1)在[,3]上是增函数,则实数a的取值范围为( )
A.(0,) B.[3,+∞)
C.(0,]∪(1,) D.(0,]∪(3,+∞)
11.函数y=log(x2﹣2x﹣15)的单调递增区间为( )
A.(1,+∞) B.(﹣∞,1) C.(﹣∞,﹣3) D.(5,+∞)
12.函数f(x)=log|4﹣x2|的单调减区间是( )
A.(﹣2,0]∪(2,+∞) B.(﹣2,0]和(2,+∞)
C.(﹣∞,﹣2]∪[0,2) D.(﹣∞,﹣2]和[0,2)
二.填空题(共19小题)
13.函数的单调递增区间是 .
14.函数f(x)=ln(x2﹣2x﹣8)的单调递增区间是 .
15.已知f(x)=(x2﹣ax+3a)在区间[2,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围是 .
16.函数f(x)=ln(x2+4x)的单调递减区间是 .
17.函数的单调增区间为 .
18.若函数在区间(3m﹣2,m+2)内单调递增,则实数m的取值范围为 .
19.若函数f(x)=2|x﹣a|+1在[1,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是 .
20.函数在区间(﹣∞,4)上为减函数,则a的取值范围为 .
21.函数的单调递增区间为 .
22.函数y=log(﹣x2+2x+3)的单调递增区间是 .
23.函数的单调递减区间为 ;值域是 ;
24.函数的递增区间为 .
25.函数f(x)=(log24x2)()的单调递增区间为 .
26.函数f(x)=(x+3)﹣2的单调递增区间是 .
27.已知函数f(x)=在[2,+∞)是增函数,则实数a的取值范围是 .
28.函数y=log|x2﹣6x+5|的单调递增区间为 .
29.已知(其中a>0且a≠1)在区间[1,2]上是减函数,则实数a的取值范围 .
30.已知函数f(x)=lg(2+x)+alg(2﹣x)为偶函数,则a= ,函数f(x)的单调递增区间是 .
31.函数f(x)=的单调递增区间为 .
三.解答题(共9小题)
32.已知函数.
(1)设函数g(x)=f(x2﹣6x+8),求g(x)的单调递减区间;
(2)若函数h(x)=f(3x+m﹣1)的值域为R,求m的取值范围.
33.已知函数f(x)=ln(x2﹣ax+6).
(1)讨论f(x)的奇偶性;
(2)若f(x)在(1,2)上单调递减,求a的取值范围.
34.已知函数f(x)=(x2﹣2ax+3).
(1)若f(x)的值域为R,求实数a的取值范围;
(2)若f(x)在[1,2]内为单调函数,求实数a的取值范围
35.已知函数.
(1)若f(x)的定义域,值域都是R,求a的值;
(2)当a=2时,讨论f(x)在区间[0,b]上的值域.
36.已知函数f(x)=loga(ax2﹣x+1),其中a>0且a≠1.
(1)当a=时,求函数f(x)的值域;
(2)当f(x)在区间上为增函数时,求实数a的取值范围.
37.求函数的定义域、值域和单调区间.
38.已知函数f(x)=loga(ax2﹣x).
(1)若a=,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)在区间[2,4]上是增函数,求实数a的取值范围.
39.已知函数f(x)=.
(1)当λ=时,求函数f(x)的值域;
(2)若方程f(x)=0有解,求实数λ的取值范围.
40.已知函数f(x)=loga(ax﹣1)(a>0且a≠1).
(1)求f(x)的定义域;
(2)解关于x的不等式f(x)<f(1).
2021届一轮复习 必修一 复合函数的单调性 打地基练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.若函数y=loga(2﹣ax)在x∈(0,1)上单调递减,则a的取值范围是( )
A.(1,2) B.(0,1)
C.(0,1)∪(1,2) D.(1,2]
【分析】先将函数f(x)=loga(2﹣ax)转化为y=logat,t=2﹣ax,两个基本函数,再利用复合函数求解.
【解答】解:令y=logat,t=2﹣ax,
①若0<a<1,则函数y=logat,是减函数,
而t为增函数,需a<0
此时无解.
②若a>1,则函数y=logat,是增函数,则t为减函数,需a>0且2﹣a×1≥0,
此时,1<a≤2,
综上:实数a 的取值范围是(1,2],
故选:D.
2.函数y=lg(﹣2x2+3x+5)的单调增区间为( )
A. B. C. D.
【分析】先求函数的定义域,因为复合函数单调性的判断口诀是同增异减,即构成复合函数的两个函数的单调性相同时,复合函数为增函数,构成复合函数的两个函数单调性相反时,复合函数为减函数.所以要求此函数的单调增区间,只需判断在定义域中,构成复合函数的两个函数何时单调性相同即可.
【解答】解:要使函数y=lg(﹣2x2+3x+5)有意义,需满足,﹣2x2+3x+5>0,解得,﹣1<x<,
∴函数的定义域为(﹣1,)
令t=﹣2x2+3x+5,则y=lgt,可判断当x∈(﹣1,)时,t是x的增函数,
又∵y是t的增函数,
∴复合函数y=lg(﹣2x2+3x+5)的单调增区间为(﹣1,).
故选:B.
3.已知函数在[1,2]上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A.[2,4] B.[﹣2,+∞) C.[﹣4,﹣2] D.(﹣∞,﹣4]
【分析】由题意利用复合函数的单调性,指数函数、二次函数的性质,求得a的范围.
【解答】解:∵函数 在[1,2]上单调递减,
∴g(x)=x2+ax﹣1 在[1,2]单调递增,∴﹣≤1,求得a≥﹣2,
故选:B.
4.函数f(x)=log0.5(4﹣x2)的单调递增区间是( )
A.(2,+∞) B.(﹣∞,﹣2) C.(0,2) D.(﹣2,0)
【分析】令t=4﹣x2>0得函数的定义域为(﹣2,2),f(x)=log0.5t,故本题即求函数t在定义域内的减区间.再根据二次函数的性质可得函数t=﹣x2+3 在定义域(﹣2,2)上的减区间.
【解答】解:令t=4﹣x2>0,求得﹣2<x<2,故函数的定义域为(﹣2,2),
f(x)=log0.5t,故本题即求函数t在定义域内的减区间.
再根据二次函数的性质可得函数t=﹣x2+4 在定义域(﹣2,2)上的减区间为(0,2).
故选:C.
5.已知函数f(x)=lg(x2﹣4x﹣5)在(a,+∞)上单调递增,则a的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.[2,+∞) C.(5,+∞) D.[5,+∞)
【分析】由对数式的真数大于0求得函数的定义域,令t=x2﹣4x﹣5,由外层函数y=lgt是其定义域内的增函数,结合复合函数的单调性可知,要使函数f(x)=lg(x2﹣4x﹣5)在(a,+∞)上单调递增,需内层函数t=x2﹣4x﹣5在(a,+∞)上单调递增且恒大于0,转化为(a,+∞)⊆(5,+∞),即可得到a的范围.
【解答】解:由x2﹣4x﹣5>0,得x<﹣1或x>5.
令t=x2﹣4x﹣5,
∵外层函数y=lgt是其定义域内的增函数,
∴要使函数f(x)=lg(x2﹣4x﹣5)在(a,+∞)上单调递增,
则需内层函数t=x2﹣4x﹣5在(a,+∞)上单调递增且恒大于0,
则(a,+∞)⊆(5,+∞),即a≥5.
∴a的取值范围是[5,+∞).
故选:D.
6.已知函数f(x)=ln(﹣x2+ax﹣1)在[2,3]上单调递减,则a的取值范围为( )
A.(﹣∞,4] B.[6,+∞) C. D.
【分析】依题意,结合复合函数的单调性法则可知,y=﹣x2+ax﹣1在[2,3]上要恒大于零且单调递减,由此建立关于a的不等式组,解出即可.
【解答】解:f(x)=ln(﹣x2+ax﹣1)在[2,3]上单调递减,
则应满足y=﹣x2+ax﹣1在[2,3]上要恒大于零且单调递减,
所以,解得.
故选:C.
7.函数的单调递增区间是( )
A.(1,3) B.(1,+∞) C.(﹣1,1) D.(﹣∞,1)
【分析】由题意利用复合函数的单调性,对数函数的性质,本题即求 y=﹣x2+2x+3>0时,y的减区间,再利用二次函数的性质,得出结论.
【解答】解:函数的单调递增区间,即 y=﹣x2+2x+3>0时,y的减区间.
令y>0,求得定义域为(﹣1,3).
再根据二次函数y的图象的对称轴为x=1,可得y=﹣x2+2x+3>0时,y的减区间[1,3),
故选:A.
8.函数f(x)=ln(3x2﹣6x﹣24)的单调递增区间为( )
A.(﹣1,+∞) B.(1,+∞) C.(2,+∞) D.(4,+∞)
【分析】由题意利用复合函数的单调性,对数函数、二次函数的性质,求得f(x)的增区间.
【解答】解:函数f(x)=ln(3x2﹣6x﹣24)的单调递增区间,
即函数t=3x2﹣6x﹣24=3(x﹣4)(x+2)在满足t>0的条件下,t的增区间.
利用二次函数的性质可得在满足t>0的条件下,t的增区间为(4,+∞),
故选:D.
9.函数的单调增区间是( )
A.(﹣1,1] B.(﹣∞,1) C.[1,3) D.(1,+∞)
【分析】由真数大于0求出函数的定义域,进一步求出内函数在定义域内的减区间,再由复合函数的单调性得答案.
【解答】解:令t=﹣x2+2x+3,
由﹣x2+2x+3>0,得﹣1<x<3.
函数t=﹣x2+2x+3的对称轴方程为x=1,
二次函数t=﹣x2+2x+3在[1,3)上为减函数,
而函数y=为定义域内的减函数,
∴函数的单调增区间是[1,3).
故选:C.
10.已知a>0,且a≠1,若函数f(x)=loga(ax2﹣2x+1)在[,3]上是增函数,则实数a的取值范围为( )
A.(0,) B.[3,+∞)
C.(0,]∪(1,) D.(0,]∪(3,+∞)
【分析】根据题意,设t=ax2﹣2x+1,则y=logat,结合二次函数的性质分析t=ax2﹣2x+1的开口方向和对称轴,又由复合函数单调性的判断方法可得或,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)=loga(ax2﹣2x+1),
设t=ax2﹣2x+1,则y=logat,
又由a>0,则t=ax2﹣2x+1为开口向上的二次函数,对称轴为x=,
若函数f(x)=loga(ax2﹣2x+1)在[,3]上是增函数,必有或,
解可得:a≥3,则实数a的取值范围为[3,+∞);
故选:D.
11.函数y=log(x2﹣2x﹣15)的单调递增区间为( )
A.(1,+∞) B.(﹣∞,1) C.(﹣∞,﹣3) D.(5,+∞)
【分析】先求出函数的定义域,结合复合函数单调性之间的关系进行求解即可.
【解答】解:由x2﹣2x﹣15>0得(x+3)(x﹣5)>0,得x>5或x<﹣3,
设t=x2﹣2x﹣15,
则y=logt为减函数,
则要求函数y=log(x2﹣2x﹣15)的单调递增区间,即求函数t=x2﹣2x﹣15的递减区间,
∵函数t=x2﹣2x﹣15的递减区间(﹣∞,﹣3),
故函数y=log(x2﹣2x﹣15)的单调递增区间为(﹣∞,﹣3),
故选:C.
12.函数f(x)=log|4﹣x2|的单调减区间是( )
A.(﹣2,0]∪(2,+∞) B.(﹣2,0]和(2,+∞)
C.(﹣∞,﹣2]∪[0,2) D.(﹣∞,﹣2]和[0,2)
【分析】首先确定函数的定义域,然后结合复合函数的单调性法则即可求得函数的单调递减区间.
【解答】解:函数有意义,则:|4﹣x2|>0,解得:x≠±2,
函数y=|4﹣x2|的单调递增区间为(﹣2,0]和(2,+∞),单调递减区间为(﹣∞,﹣2)和[0,2),
函数 在定义域内单调递减,
结合复合函数单调性同增异减的法则可知函数 的单调递减区间为(﹣2,0]和(2,+∞),
故选:B.
二.填空题(共19小题)
13.函数的单调递增区间是 (kπ+,kπ+),k∈Z .
【分析】根据题意,先分析函数的定义域,设t=cos(2x﹣),则y=t,由复合函数的单调性分析可得需要求t=cos(2x﹣)的递减区间,解可得x的范围,即可得答案.
【解答】解:根据题意,函数,
则有cos(2x﹣)>0,解可得kπ﹣<x<kπ+,
设t=cos(2x﹣),则y=t,
又由y=t 在(0,+∞)上减函数,则要求函数的单调递增区间,
需要求t=cos(2x﹣)的递减区间,
解可得kπ+<x<kπ+,k∈Z,
即函数的单调递增区间(kπ+,kπ+),k∈Z;
故答案为:(kπ+,kπ+),k∈Z.
14.函数f(x)=ln(x2﹣2x﹣8)的单调递增区间是 (4,+∞) .
【分析】求出函数的定义域,结合复合函数单调性的性质进行求解即可.
【解答】解:由x2﹣2x﹣8>0得x<﹣2或x>4,
设t=x2﹣2x﹣8,则y=lnt是增函数,
要求函数f(x)=ln(x2﹣2x﹣8)的单调递增区间,
等价为求函数t=x2﹣2x﹣8的递增区间,
∵t=x2﹣2x﹣8的递增区间为(4,+∞),
则函数f(x)的递增区间为(4,+∞),
故答案为:(4,+∞)
15.已知f(x)=(x2﹣ax+3a)在区间[2,+∞)上为减函数,则实数a的取值范围是 ﹣4<a≤4 .
【分析】令t=x2﹣ax+3a,则由题意可得函数t在区间[2,+∞)上为增函数且t(2)>0,故有,由此解得实数a的取值范围.
【解答】解:令t=x2﹣ax+3a,则由函数f(x)=g(t)=t 在区间[2,+∞)上为减函数,
可得函数t在区间[2,+∞)上为增函数且t(2)>0,
故有,解得﹣4<a≤4,
故答案为:﹣4<a≤4.
16.函数f(x)=ln(x2+4x)的单调递减区间是 (﹣∞,﹣4) .
【分析】由题意利用复合函数的单调性,二次函数、对数函数的性质,可得本题即求函数y=x2+4x在满足y>0时,y的减区间.再利用二次函数的性质得出结论.
【解答】解:函数f(x)=ln(x2+4x)的单调递减区间,即函数y=x2+4x在满足y>0时,y的减区间.
根据y=x2+4x=x(x+4),可得y>0时,y的减区间为(﹣∞,﹣4),
故答案为:(﹣∞,﹣4).
17.函数的单调增区间为 (4,+∞) .
【分析】根据题意,设t=x2﹣3x﹣4,则y=log2t,由复合函数单调性的判断方法分析,需要求出t=x2﹣3x﹣4的递增区间,结合二次函数的性质分析可得答案.
【解答】解:根据题意,函数,设t=x2﹣3x﹣4,则y=log2t,
必有t=x2﹣3x﹣4>0,解可得x<﹣1或x>4,
y=log2t在(0,+∞)为增函数,
要求函数的单调增区间,需要求t=x2﹣3x﹣4的递增区间,
必有x>4,即x∈(4,+∞),
故答案为:(4,+∞).
18.若函数在区间(3m﹣2,m+2)内单调递增,则实数m的取值范围为 [,2) .
【分析】由对数函数和二次函数的性质易得函数的单调递增区间,只需让(3m﹣2,m+2)是其子区间即可,由此可得m的不等式组,解不等式组可得.
【解答】解:先保证对数有意义﹣x2+4x+5>0,解得﹣1<x<5,
又可得二次函数y=﹣x2+4x+5的对称轴为x=﹣=2,
由复合函数单调性可得函数f(x)=(﹣x2+4x+5)的单调递增区间为(2,5),
要使函数f(x)=(﹣x2+4x+5)在区间(3m﹣2,m+2)内单调递增,
只需,即,
解关于m的不等式组得≤m<2,
故答案为:[,2).
19.若函数f(x)=2|x﹣a|+1在[1,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是 (﹣∞,1] .
【分析】利用复合函数的单调性,结合函数的对称轴,推出结果即可.
【解答】解:函数f(x)=2|x﹣a|+1的对称轴为x=a,
函数f(x)=2|x﹣a|+1在[1,+∞)上是增函数,可得a≤1.
故答案为:(﹣∞,1]
20.函数在区间(﹣∞,4)上为减函数,则a的取值范围为 [0,] .
【分析】由题意利用复合函数的单调性,指数函数、二次函数的性质,求得a的取值范围.
【解答】解:∵函数在区间(﹣∞,4)上为减函数,
故函数y=ax2+2(a﹣1)x+2在区间(﹣∞,4)上为减函数,故a<0时,不合题意.
∴,求得 0<a≤.
当a=0时,函数y=ax2+2(a﹣1)x+2,即函数y=﹣2x+2,
显然,它在区间(﹣∞,4)上为减函数,
综上,0≤a≤,
故答案为:[0,].
21.函数的单调递增区间为 .
【分析】利用复合函数的单调性,转化求解即可.
【解答】解:因为y=是减函数,y=x2﹣x﹣2在是减函数,
所以函数的单调递增区间为:.
故答案为:.
22.函数y=log(﹣x2+2x+3)的单调递增区间是 [1,3) .
【分析】由对数式的真数大于0求得函数的定义域,再求出二次函数t=﹣x2+2x+3在定义域内的减区间得答案.
【解答】解:由﹣x2+2x+3>0,得x2﹣2x﹣3<0,解得﹣1<x<3,
∴函数y=log(﹣x2+2x+3)的定义域为(﹣1,3),
令t=﹣x2+2x+3,该函数的图象是开口向下的抛物线,对称轴方程为x=1,
且在[1,3)上为减函数,而y=logt为减函数,
∴函数y=log(﹣x2+2x+3)的单调递增区间是[1,3).
故答案为:[1,3).
23.函数的单调递减区间为 [﹣1,+∞) ;值域是 (0,3] ;
【分析】令t=x2+2x,判断其单调性,再由外层函数y=是定义域内的减函数,利用复合函数的单调性可得原函数的单调递减区间;在求出内层函数的值域,即可求得原函数的值域.
【解答】解:令t=x2+2x,函数的对称轴方程为x=﹣1,函数在[﹣1,+∞)上是单调增函数,
而外层函数y=是定义域内的减函数,
∴函数的单调递减区间为[﹣1,+∞);
又t=x2+2x=(x+1)2﹣1≥﹣1,
∴y=∈(0,3],即原函数的值域为(0,3].
故答案为:[﹣1,+∞);(0,3]
24.函数的递增区间为 (1,+∞) .
【分析】先求出函数的定义域,然后将复合函数分解为内、外函数,分别讨论内外函数的单调性,进而根据复合函数单调性“同增异减”的原则,得到函数y=log3(x2﹣x)的单调递增区间.
【解答】解:函数y=log3(x2﹣x)的定义域为(﹣∞,0)∪(1,+∞),
令t=x2﹣x,则y=log3t,
∵y=log3t为增函数,
t=x2﹣x在(﹣∞,0)上为减函数;
在(1,+∞)为增函数,
∴函数y=log3(x2﹣x)的单调递增区间为(1,+∞),
故答案为:(1,+∞).
25.函数f(x)=(log24x2)()的单调递增区间为 (0,2] .
【分析】把已知函数解析式变形,t=log2x,转化为关于t的二次函数,求其增区间,进一步求解得答案.
【解答】解:函数f(x)=(log24x2)()=(2+2log2x)(﹣log2x+2)
=.
令t=log2x,则原函数化为g(t)=﹣t2+2t+4,其增区间为(﹣∞,1],
而对于函数t=log2x,在(0,2]上为增函数,且满足t∈(﹣∞,1],
∴函数f(x)=(log24x2)()的单调递增区间为(0,2].
故答案为:(0,2].
26.函数f(x)=(x+3)﹣2的单调递增区间是 (﹣∞,﹣3) .
【分析】利用基本初等函数的单调性,结合函数的图象的变换,推出结果即可.
【解答】解:因为函数y=x﹣2=的单调增区间为(﹣∞,0),
所以函数f(x)=(x+3)﹣2看作是y=x﹣2向左平移3个单位得到的,
所以函数f(x)=(x+3)﹣2的单调递增区间是(﹣∞,﹣3).
故答案为:(﹣∞,﹣3).
27.已知函数f(x)=在[2,+∞)是增函数,则实数a的取值范围是 [,1] .
【分析】根据复合函数单调性的关系,结合一元二次函数单调性与根式的性质建立不等式进行求解即可.
【解答】解:当a=0时,f(x)=在定义域内是减函数,不满足条件.
要使f(x)在[2,+∞)是增函数,
则a>0,
此时y=g(x)=ax2﹣2x﹣5a+5的对称轴为x=﹣=,
同时满足,
得,得≤a≤1,
即实数a的取值范围是[,1],
故答案为:[,1].
28.函数y=log|x2﹣6x+5|的单调递增区间为 (﹣∞,1),[3,5) .
【分析】画出内层函数的图象,得到其大于0的减区间,则原复合函数的增区间可求.
【解答】解:函数t=|x2﹣6x+5|的图象如图,
内层函数大于0的减区间为(﹣∞,1),[3,5);
而外层函数为定义域内的减函数,
∴函数y=log|x2﹣6x+5|的单调递增区间为(﹣∞,1),[3,5).
故答案为:(﹣∞,1),[3,5).
29.已知(其中a>0且a≠1)在区间[1,2]上是减函数,则实数a的取值范围 .
【分析】设t=ax﹣,则y=logat,由a的范围分析可得t=ax﹣为增函数,由复合函数单调性的判断方法以及对数函数的性质可得关于a的不等式组,求解得答案.
【解答】解:设t=ax﹣,则y=logat,又由a>0,且a≠1,则t=ax﹣为定义域内的增函数,
若f(x)=loga(ax﹣)(其中a>0,且a≠1)在区间[1,2]上是减函数,
必有,解得:<a<1,即a的取值范围是(,1).
故答案为:(,1).
30.已知函数f(x)=lg(2+x)+alg(2﹣x)为偶函数,则a= 1 ,函数f(x)的单调递增区间是 (﹣2,0] .
【分析】根据题意,由函数f(x)的解析式分析其定义域,由函数奇偶性的定义可得lg(2﹣x)+alg(2+x)=lg(2+x)+alg(2﹣x),变形可得:(a﹣1)lg(2+x)=(a﹣1)lg(2﹣x),进而分析可得答案;设t=2﹣x2,则y=lgt,由复合函数单调性的判断方法分析可得答案.
【解答】解:根据题意,函数f(x)=lg(2+x)+alg(2﹣x)必有,解可得﹣2<x<2,即函数f(x)的定义域为(﹣2,2);
函数f(x)=lg(2+x)+alg(2﹣x)为偶函数,则f(﹣x)=f(x),即lg(2﹣x)+alg(2+x)=lg(2+x)+alg(2﹣x),
变形可得:(a﹣1)lg(2+x)=(a﹣1)lg(2﹣x),
分析可得:a=1,
则f(x)=lg(2+x)+lg(2﹣x)=lg(4﹣x2),(﹣2<x<2)
设t=2﹣x2,则y=lgt,则有0<t≤2,
t=2﹣x2,为二次函数,在(﹣2,0]上为增函数,在[0,2)上为减函数,
y=lgt,为对数函数,在(0,2]上为增函数,
则函数f(x)的单调递增区间是(﹣2,0];
故答案为:1,(﹣2,0].
31.函数f(x)=的单调递增区间为 [3,+∞) .
【分析】先求函数f(x)的定义域,可看作由y=,t=x2﹣2x﹣3复合而成的,又y=单调递增,要求的单调增区间,只需求t=x2﹣2x﹣3的增区间即可,注意在定义域内求.
【解答】解:由x2﹣2x﹣3≥0,得x≤﹣1或x≥3,
所以函数f(x)的定义域为(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞).
可看作由y=,t=x2﹣2x﹣3复合而成的,
而y=单调递增,要求的单调增区间,只需求t=x2﹣2x﹣3的增区间即可,
t=x2﹣2x﹣3的单调增区间为[3,+∞),
所以函数的单调增区间为[3,+∞),
故答案为:[3,+∞).
三.解答题(共9小题)
32.已知函数.
(1)设函数g(x)=f(x2﹣6x+8),求g(x)的单调递减区间;
(2)若函数h(x)=f(3x+m﹣1)的值域为R,求m的取值范围.
【分析】(1)由已知求得g(x)的解析式,由真数大于0求得函数的定义域,再求出内层函数二次函数的增区间得答案;
(2)求出h(x)的解析式,把h(x)的值域为R转化为3x+m﹣1能够取到大于0的所有实数,由此可得关于m的不等式求解.
【解答】解:(1)g(x)=f(x2﹣6x+8)=,
由x2﹣6x+8>0,解得x<2或x>4.
令t=x2﹣6x+8,该函数在(4,+∞)上单调递增,而外层函数y=是定义域内的减函数,
∴g(x)的单调递减区间为(4,+∞);
(2)h(x)=f(3x+m﹣1)=,
若h(x)的值域为R,则3x+m﹣1能够取到大于0的所有实数,
∴m﹣1≤0,即m≤1,
∴m的取值范围是(﹣∞,1].
33.已知函数f(x)=ln(x2﹣ax+6).
(1)讨论f(x)的奇偶性;
(2)若f(x)在(1,2)上单调递减,求a的取值范围.
【分析】(1)根据题意,分a=0与a≠02种情况,结合函数奇偶性的定义进行讨论,综合即可得答案;
(2)根据题意,设u=x2﹣ax+6,则y=lnu,由复合函数的单调性分析可得,解可得a的取值范围,即可得答案.
【解答】解:(1)根据题意,分2种情况讨论:
当a=0时,f(x)=ln(x2+6),f(﹣x)=ln(x2+6)=f(x),此时,f(x)为偶函数.
当a≠0时,f(﹣x)≠f(x),且f(﹣x)≠﹣f(x),此时,f(x)为非奇非偶函数.
(2)根据题意,设u=x2﹣ax+6,
∵y=lnu为(0,+∞)上的增函数,
∴u=x2﹣ax+6在(1,2)上单调递减,且u>0对x∈(1,2)恒成立,
∴,
解得4≤a≤5,即a的取值范围为[4,5].
34.已知函数f(x)=(x2﹣2ax+3).
(1)若f(x)的值域为R,求实数a的取值范围;
(2)若f(x)在[1,2]内为单调函数,求实数a的取值范围
【分析】(1)由f(x)的值域为R,可得t=x2﹣2ax+3取到一切正数,运用判别式大于等于0,解不等式不看的a的范围;
(2)令t=x2﹣2ax+3,即有y=t在(0,+∞)递减,讨论①当f(x)在[1,2]内为单调增函数,
②当f(x)在[1,2]内为单调减函数,可得a的不等式组,解不等式即可得到所求a的范围.
【解答】解:(1)函数f(x)=(x2﹣2ax+3)的值域为R,
可得t=x2﹣2ax+3取到一切正数,
即有△≥0即4a2﹣12≥0,
解得a≥或a≤﹣;
(2)令t=x2﹣2ax+3,即有y=t在(0,+∞)递减,
①当f(x)在[1,2]内为单调增函数,
则,无解,舍去;
②当f(x)在[1,2]内为单调减函数,
则,得a≤1.
由①②得a≤1.
35.已知函数.
(1)若f(x)的定义域,值域都是R,求a的值;
(2)当a=2时,讨论f(x)在区间[0,b]上的值域.
【分析】(1)若f(x)的定义域是R,则y=x2﹣ax+1的△=a2﹣4<0,由此求得a的范围;若f(x)的值域是R,则y=x2﹣ax+1的△=a2﹣4≥0,由此求得a的范围.再把这两个a的范围取交集,从而得出结论.
(2)当a=2时,分类讨论b的范围,利用二次函数、对数函数的性质,求得f(x)在区间[0,b]上的值域.
【解答】解:(1)∵函数 的定义域为R,
∴x2﹣ax+1>0恒成立,∴△=a2﹣4<0,求得﹣2<a<2,
故a的范围为(﹣2,2).
根据函数的值域为R,可得函数y=x2﹣ax+1 能取遍所有的正实数,
故有y=x2﹣ax+1的△=a2﹣4≥0,求得a≥2,或 a≤﹣2,
故a的范围为(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞).
f(x)的定义域,值域都是R,则a范围应是这两个范围的交集,显然,它们的交集为∅,
故满足条件的a不存在.
(2)当a=2时,f(x)=,在区间[0,b]上,b>0,
①若0<b<1,则f(x)单调递减,故当x=0时,函数最大为f(b)=log21=0,
当x=b时,函数的最小值为,
故函数f(x)的值域为[,0].
②若b=1,区间[0,b],即区间[0,1],f函数(x)=在x=b=1时,没有意义,故b≠1.
③若2≥b>1,则f(x)在区间[0,b]上 没有单调性,故当x=0时,函数最大为f(0)=log21=0,
当x=1时,函数的趋于最小且不存在,故函数f(x)的值域为(﹣∞,0].
④若 b>2,则f(x)在区间[0,b]上 没有单调性,当x=b时,函数的最大值为,
当x=1时,函数的趋于最小且不存在,故函数f(x)的值域为(﹣∞,].
36.已知函数f(x)=loga(ax2﹣x+1),其中a>0且a≠1.
(1)当a=时,求函数f(x)的值域;
(2)当f(x)在区间上为增函数时,求实数a的取值范围.
【分析】(1)把代入函数解析式,可得定义域为R,利用配方法求出真数的范围,结合复合函数单调性求得函数f(x)的值域;
(2)对a>1和0<a<1分类讨论,由ax2﹣x+1在上得单调性及ax2﹣x+1>0对恒成立列不等式组求解a的取值范围,最后取并集得答案.
【解答】解:(1)当时,恒成立,
故定义域为R,
又∵,且函数在(0,+∞)单调递减,
∴,即函数f(x)的值域为(﹣∞,1];
(2)依题意可知,
i)当a>1时,由复合函数的单调性可知,必须ax2﹣x+1在上递增,且ax2﹣x+1>0对恒成立.
故有,解得:a≥2;
ii)当0<a<1时,同理必须ax2﹣x+1在上递减,且ax2﹣x+1>0对恒成立.
故有,解得:.
综上,实数a的取值范围为.
37.求函数的定义域、值域和单调区间.
【分析】(1)由x2﹣3x+2≥0 可求得x的范围,即为函数的定义域.
(2)直接利用无理函数的范围,即可求出函数的值域.
(3)由于二次函数t=x2﹣3x+2的对称轴为x=,结合函数的定义域,由此可得函数的单调区间、减区间.
【解答】解:(1)由x2﹣3x+2≥0 可得(x﹣1)(x﹣2)≥0 可得x≤1,或x≥2,
故函数的定义域为:[2,+∞)∪(﹣∞,1].
(2)因为x2﹣3x+2≥0.,故函数的值域为[0,+∞).
(3)由于二次函数t=x2﹣3x+2的对称轴为x=,且:x∈[2,+∞)∪(﹣∞,1].
故函数的增区间为[2,+∞),减区间为(﹣∞,1].
38.已知函数f(x)=loga(ax2﹣x).
(1)若a=,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)在区间[2,4]上是增函数,求实数a的取值范围.
【分析】(1)若a=,令 t=x2﹣x>0,求得函数的定义域,f(x)=g(t)=.求得t的单调性,可得f(x)的单调性.
(2)若f(x)在区间[2,4]上是增函数,分类讨论a的范围,利用二次函数的性质以及复合函数的单调性规律,求得a的取值范围.
【解答】解:(1)∵a=,函数f(x)=loga(ax2﹣x)=g(t)=logat=(x2﹣x),
令 t=x2﹣x>0,求得x<0,或x>2,
故函数的定义域为(﹣∞,0)∪(2,+∞),且函数f(x)=g(t)=.
由于t的减区间为(﹣∞,0),故函数f(x)的增区间为(﹣∞,0);
由于t的增区间为(2,+∞),故函数f(x)的减区间为(2,+∞).
(2)若f(x)在区间[2,4]上是增函数,
由于真数t=ax2﹣x过原点O(0,0)、(,0),
①当a>1时,0<<1,在区间[2,4]上,t>0且t是增函数,f(x)单调递增,满足条件.
②当0<a<1时,要使f(x)单调递增,需在区间[2,4]上,t>0且t是减函数,这不可能.
综上,a>1,即实数a的取值范围为{a|a>1}.
39.已知函数f(x)=.
(1)当λ=时,求函数f(x)的值域;
(2)若方程f(x)=0有解,求实数λ的取值范围.
【分析】(1)化简函数的解析式,利用换元法,结合二次函数的性质求解函数的最值即可.
(2)通过函数的零点与方程根的关系,分离变量,利用函数的最值求解即可.
【解答】解:(1),
设,得g(t)=3t2﹣2λt+8,,
当时,,,
所以,g(t)max=g(2)=14,
所以函数f(x)的值域为;
(2)方程f(x)=0有解等价于函数g(t)=3t2﹣2λt+8在上有零点,
也即在上有解,
而函数在上的值域为;
所以实数λ的取值范围为.
40.已知函数f(x)=loga(ax﹣1)(a>0且a≠1).
(1)求f(x)的定义域;
(2)解关于x的不等式f(x)<f(1).
【分析】(1)根据题意,由函数的解析式可得ax>1,分情况讨论不等式的解集,综合即可得答案;
(2)根据题意,先分析a的取值范围,再分析函数f(x)的单调性,据此分析可得答案.
【解答】解:(1)根据题意,函数f(x)=loga(ax﹣1),必有ax>1,
当a>1时,ax>1⇒x>0,此时函数f(x)的定义域为(0,+∞),
当0<a<1时,ax>1⇒0<x<1,此时函数f(x)的定义域为(﹣∞,0),
则当a>1时,定义域为(0,+∞)
当0<a<1时,定义域为(﹣∞,0)
(2)根据题意,不等式f(x)<f(1),
x=1在定义域内,必有a>1
对于f(x)=loga(ax﹣1),设t=ax﹣1,则y=logat,
当a>1时,在区间(0,+∞)上,t=ax﹣1为增函数,y=logat在区间(0,+∞)上为增函数,故f(x)在(0,+∞)上单调递增,
故f(x)<f(1)的解集为(0,1),
故答案为:(0,1).
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