函数单调性的习题及答案
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高中数学:函数的单调性练习及答案函数的单调性的概念1.如果函数f(x)在[a,b]上是增函数,那么对于任意的x1,x2∈[a,b](x1≠x2),下列结论中不正确的是()A.>0B.(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0C.若x1<x2,则f(a)<f(x1)<f(x2)<f(b)D.>02.在下列函数f(x)中,满足对任意x1,x2∈(0,+∞),当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2)的是()A.f(x)=x2B.f(x)=C.f(x)=|x|D.f(x)=2x+13.下列说法中正确的有()①若x1,x2∈I,当x1<x2时,f(x1)<f(x2),则y=f(x)在I上是增函数;②函数y=x2在R上是增函数;③函数y=-在定义域上是增函数;④函数y=的单调减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).A.0个B.1个C.2个D.3个4.下列有关函数单调性的说法,不正确的是()A.若f(x)为增函数,g(x)为增函数,则f(x)+g(x)为增函数B.若f(x)为减函数,g(x)为减函数,则f(x)+g(x)为减函数C.若f(x)为增函数,g(x)为减函数,则f(x)+g(x)为增函数D.若f(x)为减函数,g(x)为增函数,则f(x)-g(x)为减函数5.下图中是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),则下列关于函数f(x)的说法错误的是()A.函数在区间[-5,-3]上单调递增B.函数在区间[1,4]上单调递增C.函数在区间[-3,1]∪[4,5]上单调递减D.函数在区间[-5,5]上没有单调性函数的单调性的判定与证明6.在下面的四个选项所给的区间中,函数f(x)=x2-1不是减函数的是()A.(-∞,-2)B.(-2,-1)C.(-1,1)D.(-∞,0)7.已知函数f(x)在R上是增函数,则下列说法正确的是()A.y=-f(x)在R上是减函数B.y=在R上是减函数C.y=[f(x)]2在R上是增函数D.y=af(x)(a为实数)在R上是增函数8.下列函数中在区间(-∞,0)上单调递增,且在区间(0,+∞)上单调递减的函数为()A.y=B.y=C.y=x2D.y=x39.若函数y=ax与y=-在(0,+∞)上都是减函数,则y=ax2+bx在(0,+∞)上()A.单调递增B.单调递减C.先增后减D.先减后增10.对于函数f(x)=x2+|x-a|+1(a∈R),下列结论中正确的是()A.当a≥0时,f(x)在(-∞,0)上单调递减B.当a≤0时,f(x)在(-∞,0)上单调递减C.当a≥时,f(x)在(0,+∞)上单调递增D.当a≤时,f(x)在(0,+∞)上单调递增11.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)=3B.f(x)在R上是增函数,且f(1)=3C.f(x)在R上是减函数,且f(1)=2D.f(x)在R上是增函数,且f(1)=212.已知f(x)是定义在R上的增函数,给出下列结论:①y=[f(x)]2是增函数;②y=是减函数;③y =-f(x)是减函数;④y=|f(x)|是增函数,其中错误的结论是________.13.证明f(x)=在其定义域上是增函数.(1)求m的值;14.已知函数f(x)的定义域是R,对于任意实数m,n,恒有f(m+n)=f(m)·f(n),且当x>0时,0<f(x)<1.求证:f(x)在R上是减函数.15.已知函数f(x)对任意的实数x、y都有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,且当x>0时,f(x)>1.求证:函数f(x)在R上是增函数.16.已知函数f(x)的定义域为R,且对m,n∈R,恒有f(m+n)=f(m)+f(n)-1,且f(-)=0,当x>-时,f(x)>0.(1)求证:f(x)是R上的增函数;(2)试举出具有这种性质的一个函数,并加以验证.求函数的单调区间17.函数y=的单调递增区间是()A.(-∞,-3]B.C.(-∞,1)D.18.函数y=x2+x+1(x∈R)的递减区间是()A.[-,+∞)B.[-1,+∞)C.(-∞,-]D.(-∞,+∞)19.如图是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数?20.求下列函数的单调区间.(1)f(x)=(x∈[-2,4]);(2)y=.函数单调性的应用21.若函数f(x)=是定义在R上的减函数,则a的取值范围为()A.[,)B.(0,)C.[,+∞)D.(-∞,]∪[,+∞)22.若函数f(x)=ax2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上为减函数,则a的取值范围为()A.0<a≤B.0≤a≤C.0<a<D.a>23.若函数f(x)=4x2-kx-8在[5,8]上是单调函数,则k的取值范围是()A.(-∞,40]B.[40,64]C.(-∞,40]∪[64,+∞)D.[64,+∞)24.函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是()A.[-2,2]B.[-1,1]C.[0,4]D.[1,3]25.设奇函数f(x)在[-1,1]上是增函数,且f(-1)=-1,若对所有的x∈[-1,1]及任意的a∈[-1,1]满足f(x)≤t2-2at+1,则t的取值范围是()A.-2≤t≤2B.-≤t≤C.t≥2或t≤-2或t=0D.t≥或t≤-或t=026.已知函数f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,若a,b∈R且a+b>0,则有()A.f(a)+f(b)>-f(a)-f(b)B.f(a)+f(b)<-f(a)-f(b)C.f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b)D.f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b)27.如果f(x)=x2+bx+c对任意实数t都有f(3+t)=f(3-t),那么()A.f(3)<f(1)<f(6)B.f(1)<f(3)<f(6)C.f(3)<f(6)<f(1)D.f(6)<f(3)<f(1)28.设函数f(x)的定义域是(0,+∞),且对任意正实数x,y都有f(xy)=f(x)+f(y)恒成立,已知f(2)=1,且x>1时,f(x)>0.(1)求f()的值;(2)判断y=f(x)在(0,+∞)上的单调性并给出证明;(3)解不等式f(2x)>f(8x-6)-1.答案1.如果函数f(x)在[a,b]上是增函数,那么对于任意的x1,x2∈[a,b](x1≠x2),下列结论中不正确的是()A.>0B.(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0C.若x1<x2,则f(a)<f(x1)<f(x2)<f(b)D.>0【答案】C【解析】因为f(x)在[a,b]上是增函数,对于任意的x1,x2∈[a,b](x1≠x2),x1-x2与f(x1)-f(x2)的符号相同,故A,B,D都正确,而C中应为若x1<x2,则f(a)≤f(x1)<f(x2)≤f(b).2.在下列函数f(x)中,满足对任意x1,x2∈(0,+∞),当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2)的是()A.f(x)=x2B.f(x)=C.f(x)=|x|D.f(x)=2x+1【答案】B3.下列说法中正确的有()①若x1,x2∈I,当x1<x2时,f(x1)<f(x2),则y=f(x)在I上是增函数;②函数y=x2在R上是增函数;③函数y=-在定义域上是增函数;④函数y=的单调减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).A.0个B.1个C.2个D.3个【答案】A【解析】函数的单调性是指定义在区间I上任意两个值x1,x2,强调的是任意,①不对;②y=x2,当x≥0时是增函数,当x<0时是减函数,从而y=x2在其整个定义域上不具有单调性;③y=-在整个定义域内不是单调递增函数,如-3<5,而f(-3)>f(5);④y=的单调递减区间不是(-∞,0)∪(0,+∞),而是(-∞,0)和(0,+∞),注意写法.4.下列有关函数单调性的说法,不正确的是()A.若f(x)为增函数,g(x)为增函数,则f(x)+g(x)为增函数B.若f(x)为减函数,g(x)为减函数,则f(x)+g(x)为减函数C.若f(x)为增函数,g(x)为减函数,则f(x)+g(x)为增函数D.若f(x)为减函数,g(x)为增函数,则f(x)-g(x)为减函数【答案】C【解析】∵若f(x)为增函数,g(x)为减函数,则f(x)+g(x)的增减性不确定.例如:f(x)=x+2为R上的增函数,当g(x)=-x时,则f(x)+g(x)=x+2为增函数;当g(x)=-3x,则f(x)+g(x)=-2x+2在R上为减函数,∴不能确定.5.下图中是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),则下列关于函数f(x)的说法错误的是()A.函数在区间[-5,-3]上单调递增B.函数在区间[1,4]上单调递增C.函数在区间[-3,1]∪[4,5]上单调递减D.函数在区间[-5,5]上没有单调性【答案】C【解析】若一个函数出现两个或两个以上的单调区间时,不能用“∪”连接,故选C.函数的单调性的判定与证明6.在下面的四个选项所给的区间中,函数f(x)=x2-1不是减函数的是()A.(-∞,-2)B.(-2,-1)C.(-1,1)D.(-∞,0)【答案】C【解析】函数f(x)=x2-1为二次函数,单调减区间为(-∞,0],而(-1,1)不是(-∞,0]的子集,故选C.7.已知函数f(x)在R上是增函数,则下列说法正确的是()A.y=-f(x)在R上是减函数B.y=在R上是减函数C.y=[f(x)]2在R上是增函数D.y=af(x)(a为实数)在R上是增函数【答案】A【解析】设x1<x2,因为函数f(x)在R上是增函数,故必有f(x1)<f(x2).所以-f(x1)>-f(x2),A选项一定成立.其余三项不一定成立,如当f(x)=x时,B、C不成立,当a<0时,D不成立.8.下列函数中在区间(-∞,0)上单调递增,且在区间(0,+∞)上单调递减的函数为()A.y=B.y=C.y=x2D.y=x3【答案】A【解析】对于函数y=,令y=f(x)=,任取x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-=>0即f(x1)>f(x2),所以函数y=在区间(0,+∞)上单调递减.同理可得函数y=在区间(-∞,0)上单调递增;易知函数y=在区间(-∞,0)和(0,+∞)上都是单调递减;易知函数y=x2在区间(-∞,0)上单调递减,在区间(0,+∞)上单调递增;对于函数y=x3,令y=f(x)=x3,任取x1,x2∈R,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-=(x1-x2)(+x1x2+)<0,即f(x1)<f(x2),故函数y=x3在(-∞,+∞)上单调递增.9.若函数y=ax与y=-在(0,+∞)上都是减函数,则y=ax2+bx在(0,+∞)上()A.单调递增B.单调递减C.先增后减D.先减后增【答案】B【解析】由于函数y=ax与y=-在(0,+∞)上均为减函数,故a<0,b<0,故二次函数f(x)=ax2+bx的图象开口向下,且对称轴为x=-<0,故函数f(x)=ax2+bx在(0,+∞)上单调递减.10.对于函数f(x)=x2+|x-a|+1(a∈R),下列结论中正确的是()A.当a≥0时,f(x)在(-∞,0)上单调递减B.当a≤0时,f(x)在(-∞,0)上单调递减C.当a≥时,f(x)在(0,+∞)上单调递增D.当a≤时,f(x)在(0,+∞)上单调递增【答案】A【解析】因为f(x)=所以当a≥0时,则0≤a,又0<,所以f(x)在区间(-∞,0)上单调递减.11.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)=3B.f(x)在R上是增函数,且f(1)=3C.f(x)在R上是减函数,且f(1)=2D.f(x)在R上是增函数,且f(1)=2【答案】D【解析】设任意x1,x2∈R,x1<x2,f(x2)-f(x1)=f((x2-x1)+x1)-f(x1)=f(x2-x1)+f(x1)-1-f(x1)=f(x2-x1)-1.∵x2-x1>0,又已知当x>0时,f(x)>1,∴f(x2-x1)>1.∴f(x2)-f(x1)>0,即f(x1)<f(x2).∴f(x)在R上是增函数.∵f(3)=f(1+2)=f(1)+f(2)-1=f(1)+[f(1)+f(1)-1]-1=3f(1)-2=4,∴f(1)=2.12.已知f(x)是定义在R上的增函数,给出下列结论:①y=[f(x)]2是增函数;②y=是减函数;③y =-f(x)是减函数;④y=|f(x)|是增函数,其中错误的结论是________.【答案】①②④13.证明f(x)=在其定义域上是增函数.【答案】证明f(x)=的定义域为[0,+∞).设x1,x2是定义域[0,+∞)上的任意两个实数,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=-==.∵0≤x1<x2,∴x1-x2<0,+>0,∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),∴f(x)=在它的定义域[0,+∞)上是增函数.14.已知函数f(x)的定义域是R,对于任意实数m,n,恒有f(m+n)=f(m)·f(n),且当x>0时,0<f(x)<1.求证:f(x)在R上是减函数.【答案】∵对于任意实数m,n,恒有f(m+n)=f(m)·f(n),令m=1,n=0,可得f(1)=f(1)·f (0),∵当x>0时,0<f(x)<1,∴f(1)≠0,∴f(0)=1.令m=x<0,n=-x>0,则f(m+n)=f(0)=f(-x)·f(x)=1,∴f(x)f(-x)=1,又∵-x>0时,0<f(-x)<1,∴f(x)=>1.∴对任意实数x,f(x)恒大于0.设任意x1<x2,则x2-x1>0,∴0<f(x2-x1)<1,∴f(x2)-f(x1)=f[(x2-x1)+x1]-f(x1)=f(x2-x1)f(x1)-f(x1)=f(x1)[f(x2-x1)-1]<0,∴f(x)在R上是减函数.15.已知函数f(x)对任意的实数x、y都有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,且当x>0时,f(x)>1.求证:函数f(x)在R上是增函数.【答案】方法一设x1,x2是实数集上的任意两个实数,且x1>x2.令x+y=x1,y=x2,则x=x1-x2>0.f(x1)-f(x2)=f(x+y)-f(y)=f(x)+f(y)-1-f(y)=f(x)-1.∵x>0,∴f(x)>1,f (x)-1>0,∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).∴函数f(x)在R上是增函数.方法二设x1>x2,则x1-x2>0,从而f(x1-x2)>1,即f(x1-x2)-1>0.f(x1)=f[x2+(x1-x2)]=f(x2)+f(x1-x2)-1>f(x2),故f(x)在R上是增函数.16.已知函数f(x)的定义域为R,且对m,n∈R,恒有f(m+n)=f(m)+f(n)-1,且f(-)=0,当x>-时,f(x)>0.(1)求证:f(x)是R上的增函数;(2)试举出具有这种性质的一个函数,并加以验证.【答案】(1)任取x1,x2∈R,且设x1<x2,则x2-x1->-.由题意,得f(x2-x1-)>0.∵f(x2)-f(x1)=f[(x2-x1)+x1]-f(x1)=f(x2-x1)+f(x1)-1-f(x1)=f(x2-x1)-1=f(x2-x1)+f(-)-1=f[(x2-x1)-]=f(x2-x1-)>0,∴f(x2)>f(x1),∴f(x)是R上的增函数.(2)举例为f(x)=2x+1,验证过程如下:f(x)=2x+1,其定义域显然为R,对x1,x2∈R,f(x1+x2)=2(x1+x2)+1,f(x1)+f(x2)-1=2x1+1+2x2+1-1=2(x1+x2)+1,∴f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)-1,当x=-时,f=2×+1=-1+1=0.当x>-时,f(x)=2x+1>2×+1=0,即f(x)>0成立.求函数的单调区间17.函数y=的单调递增区间是()A.(-∞,-3]B.C.(-∞,1)D.【答案】B【解析】函数由t=2x-3与y=复合而成,故要利用复合函数单调性的有关规律来求.首先由2x-3≥0,得x≥.又因为t=2x-3在(-∞,+∞)上单调递增,y=在定义域上是增函数,所以y=的单调递增区间是.18.函数y=x2+x+1(x∈R)的递减区间是()A.[-,+∞)B.[-1,+∞)C.(-∞,-]D.(-∞,+∞)【答案】C【解析】y=x2+x+1=(x+)2+,其对称轴为x=-,在对称轴左侧函数单调递减,∴当x≤-时,函数y=x2+x+1单调递减.19.如图是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数?【答案】y=f(x)的单调区间有[-5,-2],[-2,1],[1,3],[3,5],其中y=f(x)在区间[-5,-2],[1,3]上是减函数,在区间[-2,1],[3,5]上是增函数.20.求下列函数的单调区间.(1)f(x)=(x∈[-2,4]);(2)y=.【答案】(1)已知函数的定义域为4-x≥0,即(-∞,4],而[-2,4]为其定义域的子区间,又y=与y=4-x在[-2,4]上的单调性相同,且均为减函数,故[-2,4]为函数的单调递减区间.(2)函数y=的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞),∵函数y=在(-∞,-1)上是减函数,在(-1,+∞)上是减函数,∴函数y=的单调递减区间是(-∞,-1)(-1,+∞).函数单调性的应用21.若函数f(x)=是定义在R上的减函数,则a的取值范围为()A.[,)B.(0,)C.[,+∞)D.(-∞,]∪[,+∞)【答案】A【解析】要使f(x)在R上是减函数,需满足:解得≤a<.22.若函数f(x)=ax2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上为减函数,则a的取值范围为()A.0<a≤B.0≤a≤C.0<a<D.a>【答案】B【解析】当a≠0时,函数f(x)的对称轴为x=-,∵f(x)在(-∞,4]上为减函数,∴图象开口朝上,a>0且-≥4,得0<a≤.当a=0时,f(x)=-2x+2,显然在(-∞,4]上为减函数.综上知,0≤a≤.23.若函数f(x)=4x2-kx-8在[5,8]上是单调函数,则k的取值范围是()A.(-∞,40]B.[40,64]C.(-∞,40]∪[64,+∞)D.[64,+∞)【答案】C【解析】只需f(x)=4x2-kx-8的对称轴x=相对应的值在区间[5,8]外面,即≤5或≥8,∴k≤40或k≥64.24.函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是()A.[-2,2]B.[-1,1]C.[0,4]D.[1,3]【答案】D【解析】∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x).∵f(1)=-1,∴f(-1)=-f(1)=1.故由-1≤f(x-2)≤1,得f(1)≤f(x-2)≤f(-1).又f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,∴-1≤x-2≤1,∴1≤x≤3,故选D.25.设奇函数f(x)在[-1,1]上是增函数,且f(-1)=-1,若对所有的x∈[-1,1]及任意的a∈[-1,1]满足f(x)≤t2-2at+1,则t的取值范围是()A.-2≤t≤2B.-≤t≤C.t≥2或t≤-2或t=0D.t≥或t≤-或t=0【答案】C【解析】由题意,得f(-1)=-f(1)=-1,f(1)=1.又∵f(x)在[-1,1]上是增函数,∴当a∈[-1,1]时,有f(x)≤f(1)=1,∴t2-2at+1≥1在a∈[-1,1]时恒成立,得t≥2或t≤-2或t=0.26.已知函数f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,若a,b∈R且a+b>0,则有()A.f(a)+f(b)>-f(a)-f(b)B.f(a)+f(b)<-f(a)-f(b)C.f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b)D.f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b)【答案】C【解析】∵a+b>0,∴a>-b,b>-a,∵f(x)在R上是增函数,∴f(a)>f(-b),f(b)>f(-a),∴f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b).27.如果f(x)=x2+bx+c对任意实数t都有f(3+t)=f(3-t),那么()A.f(3)<f(1)<f(6)B.f(1)<f(3)<f(6)C.f(3)<f(6)<f(1)D.f(6)<f(3)<f(1)【答案】A【解析】由于f(x)是二次函数,其函数图象为开口向上的抛物线,f(3+t)=f(3-t),∴抛物线的对称轴为x=3,且[3,+∞)为函数的增区间,由f(1)=f(3-2)=f(3+2)=f(5),又∵3<5<6,∴f(3)<f(5)<f(6),故选A.28.设函数f(x)的定义域是(0,+∞),且对任意正实数x,y都有f(xy)=f(x)+f(y)恒成立,已知f(2)=1,且x>1时,f(x)>0.(1)求f()的值;(2)判断y=f(x)在(0,+∞)上的单调性并给出证明;(3)解不等式f(2x)>f(8x-6)-1.【答案】(1)对于任意正实数x,y都有f(xy)=f(x)+f(y),∴当x=y=1时,有f(1)=f(1)+f(1),∴f(1)=0.当x=2,y=时,有f(2×)=f(2)+f(),即f(2)+f()=0,又f(2)=1,∴f()=-1.(2)y=f(x)在(0,+∞)上为单调增函数,证明如下:设0<x1<x2,则f(x1)+f()=f(x2),即f(x2)-f(x1)=f().因为>1,故f()>0,即f(x2)>f(x1),故f(x)在(0,+∞)上为单调增函数.(3)由(1)知,f()=-1,∴f(8x-6)-1=f(8x-6)+f()=f((8x-6))=f(4x-3),∴f(2x)>f(4x-3),∵f(x)在定义域(0,+∞)上为增函数,∴解得解集为{x|<x<}.。
函数单调性(拔高)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.已知函数()()f x g x 、是定义在R 上的函数,其中()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,且()()22f x g x ax x +=++,若对于任意1212x x <<<,都有()()12122g x g x x x ->--,则实数a 的取值范围是( )A .1(,][0,)2-∞-⋃+∞ B .(0,)+∞C .1[,)2-+∞D .1[,0)2-2.函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x ≥时,()2xf x =,若对任意[]0,21x t ∈+,均有()()3f x t f x ≥⎡⎤⎣⎦+,则实数t 的最大值是( ) A .49-B .13-C .0D .163.已知定义域为R 的函数()f x 在[)2,+∞单调递减,且()()40f x f x -+=,则使得不等式()2f x x ++()20f x <成立的实数x 的取值范围是( )A .41x -<<B .1x <-或3x >C .3x <-或1x >D .4x <-或1x >4.已知函数()f x 的定义域为R ,图象恒过()0,1点,对任意12,x x R ∈当12x x ≠时,都有()()12121f x f x x x ->-,则不等式()()ln 11ln 1xx f e e ⎡⎤-<+-⎣⎦的解集为( ) A .()ln 2,+∞B .(),ln 2-∞C .()ln 2,1D .()0,ln 25.已知函数()f x x x =,若对任意的[],2x t t ∈+,不等式()()3f x t f x +≥恒成立,则实数t 的取值范围是( )A .)2,⎡+∞⎣ B .()2,+∞C .(0,2⎤⎦D .(2⎤-⎦6.已知f (x )是定义在[﹣1,1]上的奇函数,且f (﹣1)=﹣1,当a ,b ∈[﹣1,1],且a +b ≠0时,(a +b )(f (a )+f (b ))>0成立,若f (x )<m 2﹣2tm +1对任意的t ∈[﹣1,1]恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .(﹣∞,﹣2)∪{0}∪(2,+∞) B .(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞) C .(﹣2,2)D .(﹣2,0)∪(0,2)7.已知定义在R 上函数()f x ,对任意的[)12,2017,x x ∈+∞且12x x ≠,都有()()()12120f x f x x x --<⎡⎤⎣⎦,若函数()2017y f x =+为奇函数,()()201720170a b --<且4034a b +>,则( )A .()()0f a f b +>B .()()0f a f b +<C .()()0f a f b +=D .以上都不对8.已知函数()f x ,()g x 是定义在R 上的函数,且()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,()()22f x g x ax x +=++,(0a ≠),若对于任意1212x x <<<,都有()()12121g x g x x x -<--,则实数a 的取值范围是( ) A .1[,0)4B .1(,]4-∞-C .1[,0)2-D .1(,]2-∞-9.已知()f x 是定义在()0,∞+上的单调函数,满足()()2ln 21xf f x e x e --+=-,则函数()f x 的零点所在区间为( ) A .210,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭B .211,e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,1e ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .()1,e10.已知函数()y f x =的定义域为R ,(1)y f x =+为偶函数,对任意12,x x ,当121x x >≥时,()f x 单调递增,则关于a 的不等式(91)(35)a a f f +<-的解集为( )A .(,1)-∞B .3(,log 2)-∞C .3(1,log 2)D .(1,)+∞11.已知定义在(0,)+∞上的函数()f x 为增函数,且1()()1f x f f x x ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭,则(1)f 等于( )A B C D12.设奇函数()f x 在[]1,1-上是增函数,且()11f -=-,若对所有的[]1,1x ∈-及任意的[]1,1a ∈-都满足()221f x t at ≤-+,则t 的取值范围是( ) A .[]22-,B .11,22⎡⎤--⎢⎥⎣⎦C .{},20(][2,)∞-⋃⋃+∞D .{}11,0(][,22)∞-⋃⋃+∞13.已知函数())20192019 2019 2x xf x log x -=-+++,则关于x 不等式()() 23 4f x f x +->的解集为( )A .(),0-∞B .(),1-∞C .(),2-∞D .()1,+∞14.已知函数())44log 42xx f x x -=+-+,则关于x 的不等式()()314f x f x ++>的解集为( )A .1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭B .1,4⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭C .()0,+∞D .(),0-∞15.若定义在[]2015,2015-上的函数()f x 满足:对于任意[]12,2015,2015x x ∈-有1212()()()2014,f x x f x f x +=+-且0x >时,有()2014,()f x f x >的最大值、最小值分别为,,M N 则M N += A .2013B .2014C .4026D .402816.已知()f x 是定义在[]22-,上的奇函数,当(]0,2x ∈时,()21x f x =-,函数2()2g x x x m =-+,如果对于任意[]12,2x ∈-,存在[]22,2x ∈-,使得21()()g x f x =,则实数m 的取值范围是( ). A .[]5,2m ∈-- B .[],2m ∈-∞- C .[]3,2m ∈- D .[]3,m ∈+∞二、填空题17.函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x ≥时,()()1xf x a a =>.若对任意的[]0,21x t ∈+,均有()[]3()f x t f x +≥,则实数t 的取值范围是________.18.已知函数()222131x x f x x =-++.若存在()1,4m ∈使得不等式()()2432f ma f m m -++>成立,则实数a 的取值范围是________.19.已知函数22()4f x x x ax =---在区间(,2)-∞-和(2,)+∞上均单调递增,则实数a 的取值范围是________.20.已知()f x 是定义域为R 的单调函数,且对任意实数x ,都有32()415xf f x ⎡⎤+=⎢⎥+⎣⎦,则()2log 3f =________.21.已知2223,0()43,0x x x f x x x x ⎧-++≤=⎨++>⎩,若关于x 的不等式f (x +a )>f (2a -x 2)在区间[a -1,a +1]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.22.已知函数()1()lg 2xf x m -=+,m R ∈.任取12,[,2]x x t t ∈+,若不等式()()12||1f x f x -<对任意[2,1]t ∈--恒成立,则实数m 的取值范围是________.23.设()y f x =是定义在R 上的函数,对任意的x ∈R ,恒有()()2f x f x x +-=成立,()()22x g x f x =-,若()y f x =在(],0-∞上单调递增,且()()222f a f a a --≥-,则实数a 的取值范围是______.参考答案1.C 【分析】题目比较综合,先要通过()()f x g x 、的奇偶性,列出关于()()f x g x 、的方程组,用方程组的方法求出关于()g x 的解析式,()()12122g x g x x x ->--,可以变形为1122()2()2g x x g x x +<+,是单调性的定义,说明构造新函数之后,函数在1,2单调递增,最后根据新函数在区间1,2的单调性,可以分类讨论得到函数中参数的范围 【详解】由题得:()f x 是奇函数,所以()()f x f x -=-;()g x 是偶函数,所以()()g x g x -= 将x -代入2()()2f x g x ax x +=++得:2()()2f x g x ax x +=--+联立22()()2()()2f xg x ax x f x g x ax x +=++-+-=+⎧⎪⎨⎪⎩ 解得:()22g x ax =+1212()()2g x g x x x ->--,1212x x <<<等价于()1212()()2g x g x x x -<--, 即:1122()2()2g x x g x x +<+,令()()2222h x g x x ax x =+=++,则()h x 在1,2单增①当0a >时,函数的对称轴为2102x a a=-=-<,所以()h x 在1,2单增 ②当0a <时,函数的对称轴为2102x a a=-=->,若()h x 在1,2单增,则12a -≥,得:102a -≤< ③当0a =时,()h x 单增,满足题意 综上可得:12a ≥-故选:C 【点睛】题目考察的知识点比较综合,涉及到: ①函数奇偶性的应用②通过方程组法求解函数的解析式 ③构造新函数④已知函数在某一区间内的单调性,求解参数的范围 需要对函数整个章节的内容都掌握比较好,才能够顺利解决 2.A 【分析】根据函数为偶函数,且在[0,)+∞上单调递增,得到|||3|x t x +≥,化简解出即可. 【详解】易知,函数()f x 在[0,)+∞上单调递增,∴12102t t +>⇒>-,又∵()()()33f x t f x f x ⎡⎤+≥=⎣⎦,且函数为偶函数,∴|||3|x t x +≥,两边平方化简,则22820x xt t --≤在[0,21]t +恒成立,令()2282g x x xt t =--,则()()002421039g t g t ⎧≤⎪⇒-≤≤-⎨+≤⎪⎩. 综上:t 的最大值为49-.故选:A. 3.D 【分析】由已知可得函数()f x 的对称性,然后结合函数()f x 在[)2,+∞单调递减,所以可判断()f x 在定义域上的单调性,进而利用单调性可解. 【详解】解:()()40f x f x -+=,则()f x 关于()2,0对称, 因为()f x 在[)2,+∞单调递减, ∴()f x 在R 上单调递减, 又()()242f x f x =--∴()()222042())0(f x x f x f x x f x ++<⇔+--<,∴()2()42f x x f x +<-,∴2421x x x x +>-⇔>或4x <-, 故选:D . 【点睛】结论点睛:若()f x 满足()()2f a x f b x c ++-=,则()f x 关于,2a b c +⎛⎫⎪⎝⎭中心对称. 4.D 【分析】 由()()12121f x f x x x ->-,设12x x >,得到()()1122f x x f x x ->-,令()()g x f x x =-,然后将不等式()()ln 11ln 1xx f e e ⎡⎤-<+-⎣⎦,转化为()()ln 10x g e g ⎡⎤-<⎣⎦,利用()g x 的单调性求解. 【详解】 因为()()12121f x f x x x ->-,不妨设12x x >,则()()1122f x x f x x ->-, 令()()g x f x x =-,在R 上递增, 又()01f =,所以不等式()()ln 11ln 1xx f e e ⎡⎤-<+-⎣⎦, 即为()()()ln 1ln 1100xx f e e f ⎡⎤---<=-⎣⎦, 即()()ln 10xg e g ⎡⎤-<⎣⎦, 所以()ln 10xe -<,则011x e <-<, 解得 0ln 2x <<, 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题关键是由()()12121f x f x x x ->-,构造函数()()g x f x x =-,利用其单调性得解. 5.B 【分析】显然函数()f x 在R 上单调递增,又())3f x f=,由()()3f x t f x +≥结合函数的单调性可知)1t x ≥,构造函数)()1g x x =,即)()max ()12t g x t ≥=+恒成立,解不等式即可得解. 【详解】()22,0,0x x f x x x x x ⎧≥==⎨-<⎩,∴函数()f x 在R 上单调递增,又())33x x f x f===()()()))31f x t f x f x t fx t t x ⇔∴+≥+⇔+≥⇔≥≥所以对[],2x t t ∀∈+,不等式()()3f x t f x +≥恒成立,即不等式)1t x ≥恒成立,令)()1g x x =,[],2x t t ∈+,即max ()t g x ≥又)()1g x x =在[],2t t +上单调递增,)()max ()(2)12g x g t t ∴=+=+)()()21122212t t t t ≥+⇒≥⇒≥=所以实数t 的取值范围是()2,+∞ 故选:B. 【点睛】方法点睛:本题考查绝对值不等式的恒成立问题, 不等式恒成立问题常见方法: ①分离参数()a f x ≥恒成立(()max a f x ≥即可)或()a f x ≤恒成立(()min a f x ≤即可); ②数形结合(()y f x = 图像在()y g x = 上方即可); ③讨论最值()min 0f x ≥或()max 0f x ≤恒成立. 6.B 【分析】先利用函数的奇偶性将已知不等式化为:,[1,1]a b ∈-时,()(()())0a b f a f b -->,根据增函数的定义推得函数()f x 在[1,1]-上是增函数,从而求得最大值为(1)1f =,然后将已知不等式先对x 恒成立,再对t 恒成立,就可以求出m 的范围 【详解】解:因为f (x )是定义在[﹣1,1]上的奇函数,当a ,b ∈[﹣1,1],且a +b ≠0时,(a +b )(f(a )+f (b ))>0成立,所以将b 换为b -,可得()(()())0a b f a f b -->, 所以函数()f x 在[1,1]-上是增函数, 所以max ()(1)(1)1f x f f ==--=,所以f (x )<m 2﹣2tm +1对任意的t ∈[﹣1,1]恒成立,等价于2121m tm <-+, 即220tm m -<对任意的t ∈[﹣1,1]恒成立,令2()2g t tm m =-,则(1)0(1)0g g -<⎧⎨<⎩,即222020m m m m ⎧--<⎪⎨-<⎪⎩, 解得2m <-或2m >, 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查函数的奇偶性和单调性,含3个变量的不等式对2个变量恒成立求第三个变量取值范围的问题,解题的关键是按顺序先对一个变量恒成立,转化为求最值,再对另一个变量恒成立,转化为求最值即可,考查数学转化思想 7.B 【分析】根据题意,由于[)12,2017,x x ∈+∞且12x x ≠,()()()12120f x f x x x --<⎡⎤⎣⎦,利用单调性的定义得出()f x 在区间[)2017,+∞上单调递减,根据函数()2017y f x =+为奇函数,得出()20170f =,且根据奇函数的性质,得出()f x 图象关于点()2017,0对称,从而得出()f x 在R 上单调递减,最后根据()()201720170a b --<且4034a b +>,结合单调性和对称性,即可得出结论. 【详解】解:由题可知,定义在R 上函数()f x ,[)12,2017,x x ∈+∞且12x x ≠, 由于()()()12120f x f x x x --<⎡⎤⎣⎦,则()f x 在区间[)2017,+∞上单调递减, 因为函数()2017y f x =+为奇函数,则()()20172017f x f x -+=-+, 当0x =时,则()()20172017f f =-,即()20170f =,又因为()2017y f x =+图象关于原点()0,0对称,则()f x 图象关于点()2017,0对称, 所以,()f x 在R 上单调递减,因为()()201720170a b --< 设a b <,则2017,2017a b <>, 则有()()0,0f a f b ><,又因为4034a b +>,则()()0f a f b +<. 故选:B. 【点睛】本题考查函数的基本性质的综合应用,考查单调性、奇偶性、对称性的定义和性质,考查解题运算能力. 8.D 【分析】根据由于()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,()()22f x g x ax x +=++,得到2()2g x ax =+,结合对于任意1212x x <<<,都有()()12121g x g x x x -<--,得到函数()()F x g x x =+在(1,2)单调递减,分类讨论即得解. 【详解】由于()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,()()22f x g x ax x +=++,因此:()()2()()2f x g x f x g x ax x -+-=-+=-+,2()2g x ax ∴=+由于对于任意1212x x <<<,都有()()12121g x g x x x -<--()()()()()()1212121122121212+[+]100g x g x g x g x x x g x x g x x x x x x x x ---+-<-⇔<⇔<---因此2()2F x ax x =++在(1,2)单调递减, (1)当0a >时,对称轴102x a=-<,()F x 在(1,2)单调递增,不成立;(2)当0a <时,对称轴102x a=->,()F x 在(1,2)单调递减,11122a a ∴-≤∴≤- 故选:D 【点睛】本题考查了函数的奇偶性,单调性综合,考查了学生转化与划归,分类讨论,数学运算的能力,属于难题. 9.C 【分析】设()2ln 2x f x e x t --+=,即()2ln 2xf x e x t =+-+,()1f t e =-再通过函数()f x 的单调性可知,即可求出t 的值,得到()f x 函数的解析式,然后根据零点存在性定理即可判断零点所在区间. 【详解】设()2ln 2x f x e x t --+=,即()2ln 2xf x e x t =+-+,()1f t e =-,因为()f x 是定义在()0,∞+上的单调函数,所以由解析式可知,()f x 在()0,∞+上单调递增.而()12f e t =-+,()1f t e =-,故1t =,即()2ln 1xf x e x =+-. 因为()110f e =->,11112ln 13e e f e e e e ⎛⎫=+-=- ⎪⎝⎭,由于11ln ln 3ln 30e e e -=-<,即有13e e <,所以1130e f e e ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭.故()110f f e ⎛⎫< ⎪⎝⎭,即()f x 的零点所在区间为1,1e ⎛⎫⎪⎝⎭.故选:C . 【点睛】本题主要考查函数单调性的应用,零点存在性定理的应用,意在考查学生的转化能力,属于较难题. 10.B 【分析】首先根据函数()y f x =的定义域为R ,(1)y f x =+为偶函数,得到函数()y f x =关于1x =对称,根据函数()y f x =在[1,)+∞为增函数,得到函数()y f x =在(,1]-∞为减函数.从而将不等式(91)(35)a a f f +<-等价于911351a a+-<--,解不等式即可.【详解】解:因为函数()y f x =的定义域为R ,(1)y f x =+为偶函数, 所以(1)(1)-+=+f x f x ,得到函数()y f x =关于1x =对称. 因为函数()y f x =在[1,)+∞为增函数, 所以函数()y f x =在(,1]-∞为减函数.不等式(91)(35)a a f f +<-等价于911351a a+-<--即369369a a a a⇒->->或369a a -<-令3a t =,(0)t >得到:260t t -+<或260t t +-< 当260t t -+<时,无解. 当260t t +-<时,(3)(2)0t t +-<,解得:2t <,即32a <,3log 2a <. 故选:B 【点睛】本题主要考查了函数的平移,函数的奇偶性和单调性,同时还考查了绝对值不等式的解法,属于难题. 11.A 【分析】设(1)f t =,当0t =时,即(1)0f =,则1(1)011f f ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭不成立,故0t ≠.令1x =,代入1()()1f x f f x x ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭,得:1(1)f t t +=.令1x t =+,代入1()()1f x f f x x ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭得:1(1)(1)11f t f f t t ⎛⎫+⋅++= ⎪+⎝⎭,结合(0,)+∞上函数()f x 为增函数,即可求得(1)f .【详解】 设(1)f t =,当0t =时,即(1)0f =∴ 1(1)011f f ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭不成立,故0t ≠.令1x =,代入1()()1f x f f x x ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭ 得:1(1)(1)11f f f ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭,即111t f t ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭,故: 1(1)f t t +=.令1x t =+,代入1()()1f x f f x x ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭ 得: 1(1)(1)11f t f f t t ⎛⎫+⋅++= ⎪+⎝⎭即: 11111f t t t ⎛⎫⋅+= ⎪+⎝⎭,故111f t t t ⎛⎫+= ⎪+⎝⎭(1)111f tf tt t =⎧⎪⎨⎛⎫+= ⎪⎪+⎝⎭⎩即:1111t t +=+,整理可得:210t t --= 解得:1t =2t = 结合(0,)+∞上函数()f x 为增函数.当(1)1f t ==>时,则(1)(1)1f t f +>>,但1(1)1f t t +=<,矛盾!∴1t =.所以t =故(1)f =故选:A. 【点睛】本题考查了复合函数和抽象函数.本题解题关键是设出(1)f t =,令1x =和1x t =+代入已知条件,得到111f t t t ⎛⎫+= ⎪+⎝⎭,结合单调性,讨论解是否合理.12.C 【分析】先计算函数()f x 的最大值为1,得到220t at -≥恒成立,得到不等式222020t t t t ⎧-≥⎨+≥⎩,计算得到答案. 【详解】奇函数()f x 在[]1,1-上是增函数,则()max (1)(1)1f x f f ==--=()221f x t at ≤-+恒成立,即2212120t at t at ≤-+∴-≥恒成立将22y t at =-看作a 为变量,定义域为[]1,1-的函数,则函数最值一定在端点上即222020t t t t ⎧-≥⎨+≥⎩ 解得2t ≥或2t ≤-或0t = 故选C 【点睛】本题考查了恒成立问题,将22y t at =-看作a 为变量的函数是解题的关键. 13.B 【分析】设()())201920192019 x xg x h x log x -=-=,,易知()(),g x h x 都是R 上递增的奇函数,故()2f x -为R 上递增的奇函数,()() 23 4f x f x +->可转化为()()22320f x f x -+-->,利用奇函数的性质即可求解.【详解】设()())201920192019 x xg x h x log x -=-=,.易得()(),g x h x 都是R 上递增的奇函数,设()()() m x g x h x =+,则()m x 是R 上递增的奇函数,若()() 234f x f x +->,则()()22320f x f x -+-->,即()()230m x m x +->,即()()23m x m x >--,即()() 23m x m x >-+,即23x x >-+,解得1x <, 所以(),1x ∈-∞. 【点睛】本题主要考查了函数的奇偶性,单调性,解不等式,属于中档题. 14.A 【分析】可先设())44log 4xx g x x -=+-,根据要求的不等式,可以判断()g x 的奇偶性及其单调性,容易求出()()g x g x -=-,通过解析式可判断其单调性,从而原不等式可变成,()()31g x g x +>-,而根据()g x 的单调性即可得到关于x 的一元一次不等式,解该不等式即得原不等式的解集. 【详解】设())44log (4,xx g x x -=+-则())44log 4xx g x x --=+-,可得()g x +()0g x -=, 由解析式易知()g x 在R 上单调递增;∴由()()314f x f x ++>得,()()31224g x g x ++++>;()()31g x g x ∴+>-,即为()()31g x g x +>-,得31x x +>-, 解得14x >-,∴原不等式的解集为1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.故选A . 【点睛】本题考查对数的运算,奇函数的判断方法,函数单调性的应用,属于中档题.判断函数的奇偶性首先要看函数的定义域是否关于原点对称,如果不对称,既不是奇函数又不是偶函数,如果对称常见方法有:(1)直接法, ()()f x f x -=±(正为偶函数,负为减函数);(2)和差法, ()()0f x f x -±=(和为零奇函数,差为零偶函数);(3)作商法, ()()1f x f x -=±(1 为偶函数,1- 为奇函数) . 15.D 【分析】由题对于任意[]12,2015,2015x x ∈-有()()()12122014f x x f x f x +=+- ∴令120x x == ,得()02014f = ,再令120x x += ,将()02014f = 代入可得()()4028f x f x +-= . 设1212[20152015]x x x x ∈-<,,,, 则()()()21212102014x x f x x f x f x ->-=+--, ,()()2120142014f x f x ∴+--> . 又()()114028f x f x -=- ,()()21f x f x ∴>,即函数()f x 是递增的,()()()()20152015max min f x f f x f ∴==-, . 又()()201520154028f f +-= ,M N ∴+ 的值为4028.故选D .【点睛】本题主要考查抽象函数的单调性,以及函数求值等知识.其中利用赋值法,证明函数的单调性是解题的关键. 16.A 【解析】∵()f x 是定义在[]22-,的奇函数, ∴(0)0f =,当(]0,2x ∈时,(]()210,3xf x =-∈,∴当[]2,2x ∈-时,()f x 的值域为:[]3,3-; ∵2()2g x x x m =-+,对称轴为:1x =, ∴min ()(1)1g x g m ==-,max ()(2)8g x g m =-=+, 即()g x 的值域为[]1,8m m -+.∵对于任意的[]12,2x ∈-,存在[]22,2x ∈-,便得21()()g x f x =, 则max ()3g x ≥且min ()3g x -≤, 即83m +≥且13m --≤, 解得:52m --≤≤,所以实数m 的取值范围是:[]5,2--, 故选A .点睛:对于方程任意或存在性问题,一般转化为对应函数值域包含关系,即1212,,()()()x x f x g x y f x ∀∃=⇒=的值域包含于()y g x =的值域;1212,,()()()x x f x g x y f x ∃∃=⇒=的值域与()y g x =的值域交集非空. 17.14,29⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.【分析】根据函数()f x 为偶函数,且在[)0,+∞单调递增,转化为3x t x +≥对任意[]0,21x t ∈+恒成立,进而可得结果. 【详解】∵()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x ≥时,()()1xf x a a =>,∴()()1xf x aa =>,则[]()()333()3x xf x a af x ===,则()[]3()f x t f x +≥等价于()()3f x t f x +≥,当0x ≥时()f x 为增函数,则3x t x +≥,即22820x tx t --≤对任意[]0,21x t ∈+恒成立, 设()2282g x x tx t =--,则()()22000210273080g t g t t t ⎧≤⎧-≤⎪⇔⎨⎨+≤++≤⎪⎩⎩,解得2439t -≤≤-,又210t +≥,所以1429t -≤≤-.故答案为:14,29⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.【点睛】关键点点睛:本题的关键点是:依题意将问题转化为3x t x +≥对任意[]0,21x t ∈+恒成立. 18.(),8-∞ 【分析】令()()1F x f x =-,判断函数()F x 的奇偶性与单调性,从而将不等式转化为234m m ma +>-,分离参数可得43a m m<++,令4()3g m m m =++,(1,4)m ∈,利用对勾函数的单调性可得()8g m <,结合题意即可求解a 的取值范围.【详解】函数222()()131x x f x f x x ==-++,若存在(1,4)m ∈使得不等式2(4)(3)2f ma f m m -++>成立,令2222()()1(31)3131x x x x x F x f x x =-=-=-++,22(31)(13)()()3113x x x xx x F x F x -----===-++,所以,()F x 为奇函数.不等式2(4)(3)2f ma f m m -++>,即2(4)1(3)10f ma f m m --++->, 即2(4)(3)0F ma F m m -++>,所以2(3)(4)(4)F m m F ma F ma +>--=-,因为20y x=>在(0,)+∞上为增函数,21031x y =->+在(0,)+∞上为增函数,所以22()(1)31xF x x =-+在(0,)+∞上为增函数, 由奇函数的性质可得()F x 在R 上为增函数,所以不等式等价于234m m ma +>-,分离参数可得43a m m<++, 令4()3g m m m=++,(1,4)m ∈, 由对勾函数的性质可知()g m 在(1,2)上单调递减,在(2,4)上单调递增, g (1)8=,g (4)8=,所以,()8g m <,所以由题意可得8a <, 即实数a 的取值范围是(,8)-∞. 故答案为:(,8)-∞. 【点睛】方法点睛:数的三个性质:单调性、奇偶性和周期性,在高考中一般不会单独命题,而是常将它们综合在一起考查,其中单调性与奇偶性结合、周期性与抽象函数相结合,并结合奇偶性求函数值,多以选择题、填空题的形式呈现,函数的单调性与奇偶性相结合,注意函数的单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性 19.08a <≤ 【分析】设2()4g x x ax =--,求出函数()g x 的两个零点12,x x ,且12x x <,将函数()f x 化为分段函数,分类讨论a ,当0a ≤时,可知函数()f x 在区间(,2)-∞-上不可能单调递增;当0a >时,根据1x 的范围可知恒满足函数()f x 在区间(,2)-∞-上单调递增,根据解析式可知()f x 在[,)4a +∞上单调递增,再由24a≤可解得结果. 【详解】设2()4g x x ax =--,其判别式2160a ∆=+>,所以函数()g x 一定有两个零点, 设函数()g x 的两个零点为12,x x ,且12x x <,由240x ax --=得1x =2x =,所以函数2()|()|f x x g x =-=121224,,24,4,ax x x x ax x x x ax x x+<⎧⎪--≤≤⎨⎪+>⎩,①当0a ≤时,()f x 在1(,)x -∞上单调递减或为常函数,从而()f x 在(,2)-∞-不可能单调递增,故0a >,②当0a >时,1x=0<=,122x +=0==>,所以12x >-,所以120x -<<,因为()f x 在1(,)x -∞上单调递增,所以()f x 在(,2)-∞-上也单调递增,因为()f x 在2[,]4ax 和2(,)x +∞上都单调递增,且函数的图象是连续的,所以()f x 在[,)4a +∞上单调递增,欲使()f x 在(2,)+∞上单调递增,只需24a≤,得8a ≤, 综上所述:实数a 的取值范围是08a <≤. 故答案为:08a <≤ 【点睛】关键点点睛:求解关键有2个:①利用2()4g x x ax =--的零点将函数()f x 化为分段函数;②分类讨论a ,利用分段函数的单调性求解. 20.710【分析】令02()5f x =,由题意知0001()41x x f x =++,可求出0x ,又22log 332[(log 3)]415f f +=+,即有023(log 3)10x f =+,进而可求()2log 3f . 【详解】若02()5f x =,则0032[()]415x f f x +=+,又()f x 是定义域为R 的单调函数, ∴0032415x x -=+,得01x =, 又222log 3332[(log 3)][(log 3)]41105f f f f +=+=+,∴023(log 3)110x f =+=,则()27log 310f =. 故答案为:710. 【点睛】关键点点睛:利用函数的单调性,以及恒等式成立,求02()5f x =时的0x 值,再利用恒等式求目标函数值.21.1,(2,)4⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭【分析】先确定函数()f x 单调性,再根据单调性化简不等式f (x +a )>f (2a -x 2),然后利用恒成立问题,根据二次函数最值分类求解. 【详解】223y x x =-++在(,0]-∞上单调递增,243y x x =++在(0,)+∞上单调递增,2202030403-+⨯+=+⨯+,所以2223,0()43,0x x x f x x x x ⎧-++≤=⎨++>⎩,在(,)-∞+∞上单调递增,因为不等式f (x +a )>f (2a -x 2)在区间[a -1,a +1]上恒成立, 所以22x a a x +>-,2a x x ∴<+在区间[a -1,a +1]上恒成立,当131,22a a +≤-≤-时,()22min(1)1xxa a +=+++,2(1)1a a a ∴+++>,a R ∴∈, 32a ∴≤-当13111,222a a a -<-<+-<<时,()22min1122xx⎛⎫+=-- ⎪⎝⎭,21122a ⎛⎫∴--> ⎪⎝⎭, 14a ∴<-, 3124a ∴-<<- 当111,22a a -≥-≥时, ()22min (1)1x x a a +=-+-,2(1)1a a a ∴-+->,2a ∴>或0a <,2a ∴>, 综上:14a <-或2a > 故答案为:1,(2,)4⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查分段函数单调性、不等式恒成立、二次函数最值,还考查了分类讨论思想和运算求解能力,属较难题.22.23m >- 【分析】先将问题转化为()()12max ||1f x f x -<对任意[2,1]t ∈--恒成立,再结合不等式恒成立问题,可将问题转化为392tm ->对任意[2,1]t ∈--恒成立,然后求最值即可得解. 【详解】解:由不等式()()12||1f x f x -<对任意[2,1]t ∈--恒成立,即()()12max ||1f x f x -<对任意[2,1]t ∈--恒成立,又()()12max max min ||()()f x f x f x f x -=-,又函数()1()lg 2x f x m -=+在[,2]x t t ∈+为减函数, 即()()1112max ||lg(2)lg(2)t t f x f x m m ----=+-+,即11lg(2)lg(2)1t t m m ---+-+<对任意[2,1]t ∈--恒成立, 即392tm ->对任意[2,1]t ∈--恒成立, 即max 39(),2tm ->[2,1]t ∈--, 即23m >-, 故答案为:23m >-. 【点睛】本题考查了不等式恒成立问题,重点考查了函数的单调性的应用,属中档题.23.1a ≤【分析】由题可求,()()0g x g x +-=,又由()y f x =在(],0-∞上单调递增可知()()22x g x f x =-在(],0-∞也单增,结合()g x 为奇函数,可判断()g x 在R 上单增,再由()()222f a f a a --≥-通过拼凑法得()()22(2)2022a a f a f a ----+≥,可转化为()()2g a g a -≥,即可求解【详解】由()()()()2222x x g x f x g x f x =-⇒-=--,()()0g x g x +-=,故()g x 在R 上为奇函数, 由()y f x =在(],0-∞上单调递增⇒()()22x g x f x =-在(],0-∞也单增,故()g x 在R 上单增, ()()()()22(2)2222022a a f a f a a f a f a ---≥-⇔---+≥, 即()()2g a g a -≥,2a a -≥,解得1a ≤故答案为:1a ≤【点睛】本题考查由奇偶性和增减性解不等式,能够通过()f x 对应表达式推导出()g x 为奇函数,并能判断()g x 为增函数是解题关键,解题过程不易考虑到这两步转化,属于难题。
完整版)函数的单调性练习题及答案1.函数的单调性练题一选择题:1.函数f(x)=x^2+2x-3的递增区间为(D。
[-1,+∞))2.如果函数f(x)=x^2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上是减函数,则实数a的取值范围是(A。
[-3,+∞))3.函数y=1-(1/(x-1))在(-1,+∞)内是单调递增。
4.如果函数f(x)=kx+b在R上单调递减,则(C。
b>0)5.在区间(-∞,0)上为增函数的是(B。
y=x^2)6.函数f(x)=2x-x^2的最大值是(B。
1)7.函数y=x+x^-2的最小值是(A。
0)2.填空题:8.函数f(x)=2x^2-mx+3,在(-∞,1)上是减函数,在[1,+∞)上是增函数,则m=4.9.已知f(x)是定义在(-2,2)上的减函数,并且f(m-1)-f(1-2m)>0,则实数m的取值范围为(-∞,-1/2)U(1/2,+∞)。
3.解答题:10.利用单调函数的定义证明:函数f(x)=x+2/x在区间(0,2)上是减函数。
证明:对于任意的x1,x2∈(0,2),且x1<x2,有:f(x2)-f(x1)=(x2+2/x2)-(x1+2/x1)x2-x1+2/x2-2/x1x2-x1+2(x1-x2)/(x1x2)x2-x1)(1-2/(x1x2))因为x1,x2∈(0,2),所以x1x2>0,而1-2/(x1x2)<1,所以f(x2)-f(x1)<0,即f(x)在区间(0,2)上是减函数。
11.已知定义在区间(1,+∞)上的函数f(x)满足f(x)=f(x/2)-f(x/4),且当x>1时f(x)<0.1)求f(1)的值;因为f(x)=f(x/2)-f(x/4),所以f(2)=f(1)-f(1/2),又因为f(2)=f(1)-f(1/2)=f(1/2)-f(1/4),所以f(1/2)=f(1)-f(1/4),继续类似地推导,得到:f(1)=f(1)-f(1/2)+f(1/2)-f(1/4)+f(1/4)-f(1/8)+。
函数的单调性1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是( ) A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x 2D .y =2x 2+x +1 2.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于 ( )A .-7B .1C .17D .253.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤-3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥34.函数 的递增区间_ .5、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ .6、已知函数是R 上的减函数,那么a 的取值范围是 .7.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (y x ) = f (x )-f (y ) (1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .8.已知函数f (x )=xa x x ++22,x ∈[1,+∞] (1)当a =21时,求函数f (x )的最小值; (2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.32)(2--=x x x f ⎪⎩⎪⎨⎧>≤+-=1,2,1,5)3()(x xa x x a x f一、选择题: CDA二、填空题:,4.[1,+&)5 ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,6(0,,2】7.解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f 故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36),又f (x )在(0,+∞)上为增函数, 故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x x x8.解析: (1)当a =21时,f (x )=x +x21+2,x ∈1,+∞) 设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2121x x ) ∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,则f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27. (2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xa x x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立 设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.。
函数的单调性练习题(含答案)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2- - 3函数的单调性练习一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是( )A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于 ( ) A .-7 B .1 C .17 D .253.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是 ( ) A .(3,8) B .(-7,-2) C .(-2,3) D .(0,5) 4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( )A .(0,21)B .( 21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)5.已知函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )f (b )<0,则方程f (x )=0在区间[a ,b ]内( ) A .至少有一实根 B .至多有一实根 C .没有实根 D .必有唯一的实根 6.已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2 ),那么函数g (x ) ( ) A .在区间(-1,0)上是减函数 B .在区间(0,1)上是减函数 C .在区间(-2,0)上是增函数 D .在区间(0,2)上是增函数7.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,那么不等式|f (x +1)|<1的解集的补集是 ( ) A .(-1,2) B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1)∪[2,+∞)8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么下列式子一定成立的是 ( ) A .f (-1)<f (9)<f (13) B .f (13)<f (9)<f (-1) C .f (9)<f (-1)<f (13) D .f (13)<f (-1)<f (9) 9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )A .]1,(],0,(-∞-∞B .),1[],0,(+∞-∞- -4C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( ) A .a ≤3 B .a ≥-3 C .a ≤5 D .a ≥3 11.已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( ) A .f (a )+f (b )≤-f (a )+f (b )] B .f (a )+f (b )≤f (-a )+f (-b ) C .f (a )+f (b )≥-f (a )+f (b )] D .f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )12.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,2)上是增函数,且y =f (x +2)图象的对称轴是x =0,则 ( ) A .f (-1)<f (3) B .f (0)>f (3) C .f (-1)=f (-3) D .f (2)<f (3) 二、填空题:13.函数y =(x -1)-2的减区间是___ _. 14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___. 15、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为 .16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ . 三、解答题:17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y ) (1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .18.函数f (x )=-x 3+1在R 上是否具有单调性?如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数?试证明你的结论.19.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性.- -520.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为 单调函数.21.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取值范围.22.已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[1,+∞](1)当a =21时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.- - 6参考答案一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13. (1,+∞), 14. (-∞,3),15.[)3,+∞, ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,三、解答题:17.解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f 故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36), 又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x xx18.解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,则f (x 1)=-x 13+1, f (x 2)=-x 23+1.f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+22x )2+43x 22].∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+22x )2+43x 22>0,∴f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数.19.解析: 设x 1、x 2∈-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.f (x 1)-f (x 2)=211x --221x -=2221222111)1()1(x x x x -+----=2221121211))((x x x x x x -+-+-∵x 2-x 1>0,222111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>f (x 2). 当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).故f (x )=21x -在区间[-1,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[0,1]上是减函数. 20.解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,则- -7f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )(1)当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2)∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数. (2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=212a a-,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中11222121++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;122+x >x 2;③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的体现.21.解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)22.解析: (1)当a =21时,f (x )=x +x21+2,x ∈1,+∞) 设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2121x x ) ∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,则f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27.- - 8(2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xax x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.。
函数的单调性〔一〕一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是〔 〕A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于 〔 〕 A .-7 B .1 C .17 D .25 9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是〔 〕A .]1,(],0,(-∞-∞B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是〔 〕A .a ≤3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥310.已知函数()()2212f x x a x =+-+的单调递减区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是〔 〕 A .a ≤3 B .a ≥-3 C .a ≤5 D .a ≥3二、填空题:13.函数y =(x -1)-2的减区间是___ _.14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___. 15、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为 .16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ . 三、解答题:17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y ) 〔1〕求f (1)的值.〔2〕假设f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .18.函数f (x )=-x 3+1在R 上是否具有单调性?如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数?试证明你的结论.19.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性.20.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为单调函数.21.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取值范围.22.已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[1,+∞]〔1〕当a =21时,求函数f (x )的最小值;〔2〕假设对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.参考答案一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13. (1,+∞), 14. (-∞,3),15.[)3,+∞, ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,三、解答题:17.解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f 故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36),又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x xx18.解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,则f (x 1)=-x 13+1, f (x 2)=-x 23+1.f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+22x )2+43x 22].∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+22x )2+43x 22>0,∴f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数.19.解析: 设x 1、x 2∈-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.f (x 1)-f (x 2)=211x --221x -=2221222111)1()1(x x x x -+----=2221121211))((x x x x x x -+-+-∵x 2-x 1>0,222111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>f (x 2). 当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).故f (x )=21x -在区间[-1,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[0,1]上是减函数.20.解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )(1)当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2)∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数. (2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=212a a-,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中11222121++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;122+x >x 2;③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的表达.21.解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)22.解析: (1)当a =21时,f (x )=x +x21+2,x ∈1,+∞) 设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2121x x ) ∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,则f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27. (2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xax x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.。
函数的单调性练习一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是( )A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于 ( ) A .-7 B .1 C .17 D .253.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是 ( ) A .(3,8) B .(-7,-2) C .(-2,3) D .(0,5) 4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( )A .(0,21)B .( 21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)5.已知函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )f (b )<0,则方程f (x )=0在区间[a ,b ]内( ) A .至少有一实根 B .至多有一实根 C .没有实根 D .必有唯一的实根 6.已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2 ),那么函数g (x ) ( ) A .在区间(-1,0)上是减函数 B .在区间(0,1)上是减函数 C .在区间(-2,0)上是增函数 D .在区间(0,2)上是增函数7.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,那么不等式|f (x +1)|<1的解集的补集是 ( ) A .(-1,2) B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1)∪[2,+∞)8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么下列式子一定成立的是 ( ) A .f (-1)<f (9)<f (13) B .f (13)<f (9)<f (-1) C .f (9)<f (-1)<f (13) D .f (13)<f (-1)<f (9) 9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )A .]1,(],0,(-∞-∞B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( ) A .a ≤3 B .a ≥-3 C .a ≤5 D .a ≥3 11.已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( ) A .f (a )+f (b )≤-f (a )+f (b )] B .f (a )+f (b )≤f (-a )+f (-b ) C .f (a )+f (b )≥-f (a )+f (b )] D .f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )12.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,2)上是增函数,且y =f (x +2)图象的对称轴是x =0,则 ( ) A .f (-1)<f (3) B .f (0)>f (3) C .f (-1)=f (-3) D .f (2)<f (3) 二、填空题:13.函数y =(x -1)-2的减区间是___ _. 14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___. 15、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为 .16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ . 三、解答题:17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y ) (1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .18.函数f (x )=-x 3+1在R 上是否具有单调性?如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数?试证明你的结论.19.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性.20.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为 单调函数.21.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取值范围.22.已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[1,+∞](1)当a =21时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.。
函数的单调性练习一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是( )A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于 ( ) A .-7 B .1 C .17 D .253.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是 ( ) A .(3,8) B .(-7,-2) C .(-2,3) D .(0,5) 4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( )A .(0,21)B .( 21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)5.已知函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )f (b )<0,则方程f (x )=0在区间[a ,b ]内( ) A .至少有一实根 B .至多有一实根 C .没有实根 D .必有唯一的实根 6.已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2 ),那么函数g (x ) ( ) A .在区间(-1,0)上是减函数 B .在区间(0,1)上是减函数 C .在区间(-2,0)上是增函数 D .在区间(0,2)上是增函数7.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,那么不等式|f (x +1)|<1的解集的补集是 ( ) A .(-1,2) B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1)∪[2,+∞)8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么下列式子一定成立的是 ( ) A .f (-1)<f (9)<f (13) B .f (13)<f (9)<f (-1) C .f (9)<f (-1)<f (13) D .f (13)<f (-1)<f (9) 9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )A .]1,(],0,(-∞-∞B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( ) A .a ≤3 B .a ≥-3 C .a ≤5 D .a ≥3 11.已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( ) A .f (a )+f (b )≤-f (a )+f (b )] B .f (a )+f (b )≤f (-a )+f (-b ) C .f (a )+f (b )≥-f (a )+f (b )] D .f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )12.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,2)上是增函数,且y =f (x +2)图象的对称轴是x =0,则 ( ) A .f (-1)<f (3) B .f (0)>f (3) C .f (-1)=f (-3) D .f (2)<f (3) 二、填空题:13.函数y =(x -1)-2的减区间是___ _. 14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___. 15、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为 .16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ . 三、解答题:17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y ) (1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .18.函数f (x )=-x 3+1在R 上是否具有单调性?如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数?试证明你的结论.19.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性.20.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为 单调函数.21.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取值范围.22.已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[1,+∞](1)当a =21时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.参考答案一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13. (1,+∞), 14. (-∞,3),15.[)3,+∞, ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,三、解答题:17.解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f 故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36), 又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x xx18.解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,则f (x 1)=-x 13+1, f (x 2)=-x 23+1.f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+22x )2+43x 22].∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+22x )2+43x 22>0,∴f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数.19.解析: 设x 1、x 2∈-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.f (x 1)-f (x 2)=211x --221x -=2221222111)1()1(x x x x -+----=2221121211))((x x x x x x -+-+-∵x 2-x 1>0,222111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>f (x 2). 当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).故f (x )=21x -在区间[-1,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[0,1]上是减函数. 20.解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )(1)当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2)∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数. (2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=212a a-,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中11222121++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;122+x >x 2;③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的体现.21.解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)22.解析: (1)当a =21时,f (x )=x +x21+2,x ∈1,+∞) 设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2121x x ) ∵x 2>x 1≥1, ∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,则f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27. (2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xax x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.。
一、选择题1.下列函数中,在区间(-∞,0)上是减函数的是( ) A .y =1-x 2 B .y =x 2+x C .y =--x D .y =xx -1[答案] D[解析] y =1-x 2在(-∞,0)上为增函数,y =x 2+x 在(-∞,0)上不单调,y =--x 在(-∞,0)上为增函数,故选D.2.已知f (x )是R 上的减函数,则满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x >f (1)的x 的取值范围是( )A .(-∞,1)B .(1,+∞)C .(-∞,0)∪(0,1)D .(-∞,0)∪(1,+∞) [答案] D[解析] ∵f (x )在R 上单调递减且f (1x )>f (1), ∴1x <1,∴x <0或x >1.3.下列函数中,在区间(0,2)上为增函数的是( ) A .y =3-x B .y =x 2+1 C .y =1x D .y =-|x |[答案] B[解析] y =3-x ,y =1x ,y =-|x |在(0,2)上都是减函数,y =x 2+1在(0,2)上是增函数.4.若y=f(x)是R上的减函数,对于x1<0,x2>0,则()A.f(-x1)>f(-x2)B.f(-x1)<f(-x2)C.f(-x1)=f(-x2)D.无法确定[答案] B[解析]由于x1<0,x2>0,所以x1<x2,则-x1>-x2,因为y=f(x)是R 上的减函数,所以f(-x1)<f(-x2),故选B.5.函数f(x)=-x2+6x+7的单调增区间为()A.(-∞,3] B.[3,+∞)C.[-1,3] D.[3,7][答案] C[解析]方程-x2+6x+7=0的两根为x1=-1,x2=7,又y=-x2+6x+7对称轴为x=3,如图知选C.6.函数y=1-1x-1() A.在(-1,+∞)内单调递增B.在(-1,+∞)内单调递减C.在(1,+∞)内单调递增D.在(1,+∞)内单调递减[答案] C[解析]因为函数y=1-1x-1可视作函数y=-1x的图象向右平移一个单位,再向上平移一个单位得到的,所以y =1-1x -1在(-∞,1)和(1,+∞)内都是增函数,故选C.7.已知函数y =f (x )的定义域是数集A ,若对于任意a ,b ∈A ,当a <b 时都有f (a )<f (b ),则方程f (x )=0的实数根( )A .有且只有一个B .一个都没有C .至多有一个D .可能会有两个或两个以上 [答案] C[解析] 由条件知f (x )在A 上单调增,故f (x )的图象与x 轴至多有一个交点,故选C.8.如果函数f (x )=x 2+bx +c 对任意实数t ,都有f (2+t )=f (2-t ),则( ) A .f (2)<f (1)<f (4) B .f (1)<f (2)<f (4) C .f (2)<f (4)<f (1) D .f (4)<f (2)<f (1) [答案] A[解析] 由条件知,二次函数f (x )=x 2+bx +c 的对称轴为x =2,其图象开口向上,∵2-1<4-2,∴f (4)>f (1)>f (2).[点评] 当二次函数的图象开口向上时,与对称轴距离越远,对应的函数值越大;开口向下时恰好相反.9.(09·天津文)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是()A.(-3,1)∪(3,+∞)B.(-3,1)∪(2,+∞)C.(-1,1)∪(3,+∞)D.(-∞,-3)∪(1,3)[答案] A[解析]∵f(1)=3,∴当x≥0时,由f(x)>f(1)得x2-4x+6>3,∴x>3或x<1.又x≥0,∴x∈[0,1)∪(3,+∞).当x<0时,由f(x)>f(1)得x+6>3∴x>-3,∴x∈(-3,0).综上可得x∈(-3,1)∪(3,+∞),故选A.10.设(c,d)、(a,b)都是函数y=f(x)的单调减区间,且x1∈(a,b),x2∈(c,d),x1<x2,则f(x1)与f(x2)的大小关系是()A.f(x1)<f(x2) B.f(x1)>f(x2)C.f(x1)=f(x2) D.不能确定[答案] D[解析]函数f(x)在区间D和E上都是减函数(或都是增函数),但在D∪E 上不一定单调减(或增).如图,f(x)在[-1,0)和[0,1]上都是增函数,但在区间[-1,1]上不单调.二、填空题11.考察单调性,填增或减函数y =1-x 在其定义域上为________函数; 函数y =1x 在其定义域上为________函数.[答案] 减 减12.若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)2 x ≥0x +1 x <0,则f (x )的单调增区间是________,单调减区间是________.[答案] 增区间为(-∞,0]、[1,+∞),减区间[0,1] [解析] 画出f (x )=⎩⎨⎧(x -1)2 (x ≥0)x +1 (x <0)的图象如图,可知f (x )在(-∞,0]和[1,+∞)上都是增函数,在[0,1]上是减函数.13.已知函数f (x )=4x 2-mx +1,在(-∞,-2)上递减,在[-2,+∞)上递增,则f (1)=________.[答案] 21[解析] 由已知得--m2×4=-2,解得m =-16∴f (x )=4x 2+16x +1,则f (1)=21. 三、解答题14.设f (x )在定义域内是减函数,且f (x )>0,在其定义域内判断下列函数的单调性(1)y =f (x )+a (2)y =a -f (x ) (3)y =[f (x )]2.[解析] (1)y =f (x )+a 是减函数,(2)y =a -f (x )是增函数.证明从略. (3)设x 2>x 1,f 2(x 2)-f 2(x 1)=[f (x 2)+f (x 1)][f (x 2)-f (x 1)]<0,∴y =f 2(x )是减函数.15.画出函数y =|x 2-x -6|的图象,指出其单调区间.[解析] 函数解析式变形为y =⎩⎨⎧-x 2+x +6(-2≤x ≤3)x 2-x -6(x <-2或x >3)画出该函数图象如图,由图知函数的增区间为[-2,12]和[3,+∞);减区间为(-∞,-2)和[12,3].16.讨论函数y =1-x 2在[-1,1]上的单调性.[解析] 设x 1、x 2∈[-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1,则f (x 1)-f (x 2)=1-x 21-1-x 22=(x 2-x 1)(x 2+x 1)1-x 21+1-x 22当1>x 1≥0,1≥x 2>0,x 1<x 2时,f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在[0,1]上为减函数,当-1≤x 1<0,-1<x 2≤0,x 1<x 2时,f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在[-1,0]上为增函数. 17.求证:函数f (x )=x +a 2x (a >0),在区间(0,a ]上是减函数. [解析] 设0<x 1<x 2≤a ,f (x 2)-f (x 1)=(x 2+a 2x 2)-(x 1+a 2x 1)=(x 2-x 1)+a 2(x 1-x 2)x 1x 2=(x 2-x 1)(x 1x 2-a 2)x 1x2. ∵0<x 1<x 2≤a ,∴0<x 1x 2<a 2, ∴(x 2-x 1)(x 1x 2-a 2)x 1x2<0,∴f (x 2)<f (x 1), ∴f (x )=x +a 2x (a >0)在(0,a ]上是减函数.18.已知f (x )在R 上是增函数,且f (2)=0,求使f (|x -2|)>0成立的x 的取值范围.[解析] 不等式f (|x -2|)>0化为 f (|x -2|)>f (2),∵f (x )在R 上是增函数, ∴|x -2|>2,∴x >4或x <0.。
函数的单调性练习一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是( )A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于 ( )A .-7B .1C .17D .253.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是 ( )A .(3,8)B .(-7,-2)C .(-2,3)D .(0,5)4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( )A .(0,21)B .( 21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)5.已知函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )f (b )<0,则方程f (x )=0在区间[a ,b ]内( ) A .至少有一实根 B .至多有一实根C .没有实根D .必有唯一的实根6.已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2),那么函数g (x )( )A .在区间(-1,0)上是减函数B .在区间(0,1)上是减函数C .在区间(-2,0)上是增函数D .在区间(0,2)上是增函数7.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,那么不等式|f (x +1)|<1的解集的补集是( )A .(-1,2)B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1)∪[2,+∞)8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么下列式子一定成立的是( )A .f (-1)<f (9)<f (13)B .f (13)<f (9)<f (-1)C .f (9)<f (-1)<f (13)D .f (13)<f (-1)<f (9)9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )A .]1,(],0,(-∞-∞B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥311.已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( ) A .f (a )+f (b )≤-f (a )+f (b )] B .f (a )+f (b )≤f (-a )+f (-b )C .f (a )+f (b )≥-f (a )+f (b )]D .f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )12.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,2)上是增函数,且y =f (x +2)图象的对称轴是x =0,则( )A .f (-1)<f (3)B .f (0)>f (3)C .f (-1)=f (-3)D .f (2)<f (3) 二、填空题:13.函数y =(x -1)-2的减区间是___ _.14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___. 15、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为 .16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ . 三、解答题:17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y ) (1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .18.函数f (x )=-x 3+1在R 上是否具有单调性如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数试证明你的结论.19.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性.20.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为单调函数.21.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取值范围.22.已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[1,+∞](1)当a =21时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.参考答案一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13. (1,+∞), 14. (-∞,3),15.[)3,+∞, ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,三、解答题:17.解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f 故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36), 又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x xx18.解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,则f (x 1)=-x 13+1, f (x 2)=-x 23+1.f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+22x )2+43x 22].∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+22x )2+43x 22>0,∴f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数. 19.解析: 设x 1、x 2∈-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.f (x 1)-f (x 2)=211x --221x -=2221222111)1()1(x x x x -+----=2221121211))((x x x x x x -+-+-∵x 2-x 1>0,222111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>f (x 2). 当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).故f (x )=21x -在区间[-1,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[0,1]上是减函数.20.解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )(1)当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2) ∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数. (2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=212a a-,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中11222121++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;122+x >x 2;③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的体现.21.解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)22.解析: (1)当a =21时,f (x )=x +x21+2,x ∈1,+∞) 设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2121x x ) ∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,则f (x 2)>f (x 1)可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27. (2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xa x x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.。
函数单调性常考题型题型一:初等函数中含参数的单调性问题典例1、如果函数 在R 上是增函数,那么a 的取值范围______. 解:根据一次函数的性质,得到,即可求解实数a 的取值范围. 详解:由题意,函数 在R 上是增函数, 根据一次函数的性质,可得,解得即实数a【点睛】本题主要考查了函数的单调性的应用,以及一次函数的性质,其中解答中根据一次函数的性质,列出不等式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力. 变式题:1、已知函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是______.2、函数在上是增函数,在上是减函数,则_________.3、若函数在区间上是单调函数,则实数a的取值范围是________.4、若函数f (x [m,+∞)上为增函数,则实数m 的取值范围是_____. 题型二、函数单调性与不等式典例2、若函数f(x)为R 上的减函数,则满足f(1)的实数x 的取值范围为________.【解析】先根据单调性化简不等式,再解分式不等式得结果.详解:因为函数f(x)为R 上的减函数,所以由f(1)或故答案为:【点睛】本题考查利用函数单调性解不等式、解分式不等式,考查基本分析求解能力,属基础题.21()y a x b =-+210a ->21()y a x b =-+210a ->()223f x x ax =-++(),4-∞a 2()34f x x mx =-+[5,)-+∞(,5]-∞-(1)f -=2()(24)1f x ax a x =--+(1,5)0x <(,0)[1,)-∞⋃+∞变式题:已知是定义在上的增函数,若,则的取值范围是______________.题型三、复合函数的单调性典例3__________. 【解析】首先求出函数的定义域,令,分别求出的单调区间,再利用符合函数单调性的性质即可求出的单调递增区间. 详解:因为,得,得或, 解得函数的定义域为. 令,在单调递增. 因为函数在单调递增, 在单调递增. 故答案为:【点睛】本题主要考查符合函数的单调性,特别注意先求定义域,利用复合函数“同增异减”为解题的关键,属于容易题.变式题:1、若函数的单调递增区间是,则=________. 2在是增函数,则实数的取值范围是______.3、函数f (x )=x|x|-4x 的单调递增区间是______.题型四、函数单调性概念拓展应用典例4、已知满足对任意都有成立,则实数的取值范围是_________.【解析】由题意,函数在定义域R 上是增函数,故可得到,解出即可.【详解】 ()y f x =()2,2-112f m f m m ()f x 256t x x =-+256t x x =-+()f x 2560x x -+≥(2)(3)0x x --≥2x ≤3x ≥()f x (,2][3,)-∞⋃+∞256t x x =-+[0,)+∞256t x x =-+[3,)+∞[3,)+∞[3,)+∞()2f x x a =+a [)2,+∞a ()()2111a x x f x ax x ⎧-+<=⎨≥⎩12x x ≠a ()()2111a x x f x ax x ⎧-+<=⎨≥⎩02021a a a a ⎧⎪-⎨⎪-+≤⎩>>。
高中数学函数的单调性练习题及其答案(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2函数的单调性一、选择题:1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是( )A .y =2x +1B .y =3x 2+1C .y =x2D .y =2x 2+x +12.函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函数,则f (1)等于 ( ) A .-7 B .1 C .17 D .253.函数f (x )在区间(-2,3)上是增函数,则y =f (x +5)的递增区间是( ) A .(3,8) B .(-7,-2) C .(-2,3) D .(0,5) 4.函数f (x )=21++x ax 在区间(-2,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围是 ( ) A .(0,21) B .(21,+∞)C .(-2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)5.已知函数f (x )在区间[a ,b ]上单调,且f (a )f (b )<0,则方程f (x )=0在区间[a ,b ]内( ) A .至少有一实根 B .至多有一实根 C .没有实根 D .必有唯一的实根6.已知函数f (x )=8+2x -x 2,如果g (x )=f ( 2-x 2 ),那么函数g (x )( )A .在区间(-1,0)上是减函数B .在区间(0,1)上是减函数C .在区间(-2,0)上是增函数D .在区间(0,2)上是增函数7.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,那么不等式 |f (x +1)|<1的解集的补集是 ( )A .(-1,2)B .(1,4)3C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1)∪[2,+∞)8.已知定义域为R 的函数f (x )在区间(-∞,5)上单调递减,对任意实数t ,都有f (5+t )=f (5-t ),那么下列式子一定成立的是 ( ) A .f (-1)<f (9)<f (13) B .f (13)<f (9)<f (-1) C .f (9)<f (-1)<f (13) D .f (13)<f (-1)<f (9) 9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是( )A .]1,(],0,(-∞-∞ B .),1[],0,(+∞-∞C .]1,(),,0[-∞+∞D ),1[),,0[+∞+∞10.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥311.已知f (x )在区间(-∞,+∞)上是增函数,a 、b ∈R 且a +b ≤0,则下列不等式中正确的是( )A .f (a )+f (b )≤-f (a )+f (b )]B .f (a )+f (b )≤f (-a )+f (-b )C .f (a )+f (b )≥-f (a )+f (b )]D .f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )12.定义在R 上的函数y =f (x )在(-∞,2)上是增函数,且y =f (x +2)图象的对称轴是x =0,则 ( )A .f (-1)<f (3)B .f (0)>f (3)C .f (-1)=f (-3)D .f (2)<f (3) 二、填空题:13.函数y =(x -1)-2的减区间是___ _. 14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___. 15、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为 .16、函数f (x ) = ax 2+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ .三、解答题:17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (yx) = f (x )-f (y )4(1)求f (1)的值.(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x1) <2 .18.函数f (x )=-x 3+1在R 上是否具有单调性?如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减函数?试证明你的结论.19.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性.20.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为单调函数.21.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取5值范围.22.已知函数f (x )=xax x ++22,x ∈[1,+∞](1)当a =21时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.参考答案一、选择题: CDBBD ADCCA BA二、填空题:13. (1,+∞), 14. (-∞,3),15.[)3,+∞, ⎥⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,三、解答题:17.解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()636(==∴-=f f f f f故原不等式为:),36()1()3(f xf x f <-+即f [x (x +3)]<f (36),又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故不等式等价于:.23153036)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<+<>>+x x x xx618.解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,则f (x 1)=-x 13+1, f (x 2)=-x 23+1.f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+22x )2+43x 22].∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+22x )2+43x 22>0,∴f (x 1)>f (x 2).∴函数f (x )=-x 3+1在(-∞,+∞)上是减函数.19.解析: 设x 1、x 2∈-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.f (x 1)-f (x 2)=211x --221x -=2221222111)1()1(x x x x -+----=2221121211))((x x x x x x -+-+-∵x 2-x 1>0,222111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>f (x 2).当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).故f (x )=21x -在区间[-1,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[0,1]上是减函数.20.解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=121+x -122+x -a (x 1-x 2)=1122212221+++-x x x x -a (x 1-x 2)=(x 1-x 2)(11222121++++x x x x -a )(1)当a ≥1时,∵11222121++++x x x x <1,又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2) ∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数. (2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=212a a-,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中11222121++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;122+x >x 2;7③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的体现.21.解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232131211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)22.解析: (1)当a =21时,f (x )=x +x21+2,x ∈1,+∞) 设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+1122121x x x --=(x 2-x 1)+21212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2121x x ) ∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-2121x x >0,则f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=27.(2)在区间[1,+∞)上,f (x )=xa x x ++22>0恒成立⇔x 2+2x +a >0恒成立设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.。
函数的单调性一、选择题:1.在区间 (0,+∞ ) 上不是增函数的函数是()A . y=2x + 1B . y=3x 2+ 12D . y=2x 2+ x + 1C . y=x2.函数 f(x)=4 x 2 -mx + 5 在区间[- 2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,- 2)上是减函数,则 f(1)等于( ) A .- 7B . 1C . 17D . 253.函数 f( x)在区间 (- 2, 3)上是增函数,则 y=f(x +5)的递加区间是 ()A . (3, 8)B . (-7,- 2)C . (- 2,3)D . (0, 5)4.函数 f( x)=ax1在区间 (- 2,+∞ )上单调递加,则实数 a 的取值范围是()x2A . (0, 1 )B . (1,+∞ )22C . (- 2,+∞ )D . (-∞,- 1)∪(1,+∞ )5.已知函数 f(x)在区间 [a , b] 上单调 ,且 f(a)f(b)< 0,则方程 f(x)=0 在区间 [a , b]内()A .最少有一实根B .至多有一实根C .没有实根D .必有唯一的实根6.已知函数 f(x)=8+ 2x - x 2,若是 g(x)=f( 2-x 2 ),那么函数 g( x)()A .在区间 (- 1, 0)上是减函数B .在区间 (0, 1)上是减函数C .在区间 (- 2, 0)上是增函数D .在区间 (0 ,2)上是增函数7.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,那么不等式|f(x + 1)|< 1 的解集的补集是()A . (- 1,2)B . (1, 4)C . (-∞,- 1)∪ [4,+∞)D . (-∞,- 1)∪[2,+∞)8.已知定义域为 R 的函数 f(x)在区间 (-∞, 5)上单调递减,对任意实数t ,都有 f(5+ t)= f(5- t),那么以下式子必然成立的是()A . f(- 1)< f(9) <f(13)B . f(13)< f(9) < f(- 1)C . f(9) <f(- 1)< f(13)D . f(13)< f(- 1)< f(9)9.函数 f ( x) | x | 和 g (x) x( 2 x) 的递加区间依次是()A . ( ,0], (,1] B . ( ,0], [1, )C . [0,), (,1]D [0,), [1,)10.已知函数f x x2 2 a 1 x 2 在区间,4 上是减函数,则实数 a 的取值范围是()A . a≤ 3B . a≥- 3C. a≤ 5D. a≥ 311.已知 f(x)在区间 (-∞,+∞)上是增函数,a、b∈R 且 a+b≤0,则以下不等式中正确的选项是()A . f(a)+ f(b)≤- f(a)+ f(b)]B. f(a)+ f(b)≤f(- a)+ f(- b)C. f(a) +f(b)≥- f(a)+ f(b)]D. f(a)+ f(b)≥ f(- a)+ f(- b)12.定义在 R 上的函数 y=f(x)在(-∞,2)上是增函数,且 y=f(x+2)图象的对称轴是 x=0,则()A . f(- 1)< f(3)B . f (0)> f(3)C. f (- 1)=f (- 3)D. f(2) < f(3)二、填空题:13.函数 y=(x- 1)-2的减区间是 ____.14.函数 y=x- 21x +2的值域为_____.15、设y f x是 R 上的减函数,则 y f x 3 的单调递减区间为.16、函数 f(x) = ax2+4(a+1)x- 3 在 [2,+∞ ] 上递减,则 a 的取值范围是 __.三、解答题:17. f(x)是定义在 ( 0,+∞ )上的增函数,且f(x) = f(x)- f(y) y(1)求 f(1)的值.1(2)若 f(6)= 1,解不等式 f( x+ 3 )- f() < 2 .x18.函数 f(x)=- x3+ 1 在 R 上可否拥有单调性?若是拥有单调性,它在R 上是增函数还是减函数?试证明你的结论.19.试谈论函数f(x)=1x 2在区间[-1,1]上的单调性.20.设函数 f(x)=x 2 1 - ax ,(a > 0),试确定:当 a 取什么值时,函数 f(x)在 0,+∞ )上为单调函数.21.已知 f(x)是定义在 (- 2,2)上的减函数,并且f(m -1) -f(1-2m)> 0,求实数 m 的取值范围.2 22.已知函数 f(x)=x2xa,x ∈[1,+∞]x( 1)当 a= 1时,求函数 f(x)的最小值;2(2)若对任意 x ∈ [ 1,+∞ ) , f(x) >0 恒成立,试求实数 a 的取值范围.参照答案一、选择题: CDBBD ADCCABA二、填空题: 13. (1,+∞ ), 14. (-∞, 3), 15. 3,,,12三、解答题: 17.剖析:①在等式中 令 xy 0 ,则 f(1)=0 .②在等式中令 x=36 , y=6 则 f (36 f (36) f (6),f (36) 2 f (6) 2.)6故原不等式为:f ( x 3)f ( 1 ) f (36), 即 f[x(x + 3)] < f(36) ,x又 f(x)在 (0,+∞ )上为增函数,x 3 0故不等式等价于:1 00 x153 3 .x20 x(x 3)3618.剖析: f(x)在 R 上拥有单调性,且是单调减函数,证明以下:设 x 1、x 2∈( -∞,+∞ ), x 1 <x 2 ,则 f(x 1)=- x 13+ 1, f(x 2)=- x 23+1.f(x 1) -f(x 2)=x 2 3- x 13=(x 2- x 1)(x 12+ x 1x 2+ x 22)=( x 2- x 1)[ (x 1+ x 2 )2+ 3x 22]. 2 4∵ x 1< x 2,∴ x 2- x 1> 0 而 (x 1+x 2)2+ 3x 22>0,∴ f( x 1)> f(x 2 ).24∴函数 f(x)= - x 3+1 在 (-∞,+∞ )上是减函数.19.剖析: 设 x 、x ∈- 1, 1]且 x < x ,即- 1≤ x < x ≤ 1.1 2 1 2 1 21212-12 (1 x 1 2 ) (1 x 2 2) ( x 2 x 1 )( x 2 x 1)f(x ) -f(x )=x 1x 2=1 x2 2 =1 x 221 x 12 1 x 12 ∵x 2 - x 1>0, 1 x 1 21 x2 2 > 0,∴当 x 1> 0,x 2 > 0 时,x 1 + x 2 > 0,那么 f(x 1) > f(x 2).当 x 1<0, x 2< 0 时, x 1+x 2<0,那么 f(x 1) <f(x 2).故 f(x)= 1x 2 在区间[- 1,0]上是增函数, f(x)= 1 x 2 在区间[ 0,1]上是减函数.20.剖析:任取 x 1、x 2∈0,+且 x 1< x 2,则f(x 1)- f(x 2)=x 1 2 1 - x 2 2 1 - a(x 1- x 2)=x 1 2x 2 2 - a(x 1- x 2)x 121 x2 2112x 1x 2- a)=( x - x )(x 1 2 1x 221(1) 当 a ≥ 1 时,∵x 1x 2< 1,22x 1 1 x 21又∵ x 1- x 2< 0,∴ f(x 1)-f(x 2)> 0,即 f(x 1)> f(x 2)∴ a ≥ 1 时,函数 f(x)在区间[ 0,+∞ )上为减函数.(2) 当 0< a < 1 时,在区间[ 0,+∞]上存在x 1=0, x 2=2a,满足 f(x 1)=f(x 2)=11 a2∴ 0< a <1 时, f(x) 在[0,+上不是单调函数注: ①判断单调性老例思路为定义法;②变形过程中x 1x 2< 1 利用了21 >1 ≥ 121> x 2;x 1 2 1x 2 21x 1|x | x ;x 2③从 a 的范围看还须谈论 0< a <1 时 f(x)的单调性,这也是数学慎重性的表现.21.剖析: ∵ f(x)在 (- 2, 2)上是减函数∴由 f(m - 1)- f(1- 2m) >0,得 f(m - 1)> f(1- 2m)2 m 1 21 m 31 31212∴解得m21即m,∴ m 的取值范围是 (-, )2m 2,22 2 2 m 1 12m233m322.剖析:(1) 当 a= 1 时, f(x)= x +1+ 2, x ∈ 1,+∞ )22 x设 x 2 >x 1≥1,则 f(x 2 )- f(x 1)= x 2+ 1x1 =(x2 -x 1 )+ x1x 2=(x 2- x 1)(1 - 1 )2x 212 x 1 2 x 1 x 22 x 1 x 2∵x 2> x 1≥1, ∴ x 2- x 1> 0, 1- 1> 0,则 f(x 2)>f(x 1)2 x 1 x 2可知 f(x)在[ 1,+∞ )上是增函数.∴ f(x)在区间[ 1,+∞ ) 上的最小值为 f(1)=7 .2x22x a > 0恒成立x2+ 2x +a > 0 恒成立(2)在区间[ 1,+∞ ) 上, f(x)=x设 y=x 2+ 2x + a ,x ∈1,+∞ ) ,由 y=(x + 1)2+ a - 1 可知其在 [1,+∞ ) 上是增函数,当 x=1 时, y min =3+ a ,于是当且仅当 y min =3+ a > 0 时函数 f(x)> 0 恒成立.故 a >- 3.。
函数的单调性及奇偶性(含答案)函数的单调性及奇偶性1.已知函数$f(x)=x^2+2x+1$,则$f(x)$在$(-\infty,+\infty)$上是上的增函数,若$x>0$,则下列不一定正确的是()答案:D解题思路:$f(x)$在$(-\infty,+\infty)$上单调递增,所以选项D不一定正确。
2.已知定义在$(-\infty,+\infty)$上的函数$f(x)$满足:对任意不同的$x_1$,$x_2$,都有$f\left(\frac{x_1+x_2}{2}\right)\leq\frac{f(x_1)+f(x_2)}{2}$。
若$f(x)=ax^2+bx+c$,则实数$a$的取值范围是()答案:C解题思路:根据题目中的条件可知$f(x)$是下凸函数,即$a>0$,$b^2-4ac<0$,所以$a$的取值范围是$(0,+\infty)$,选项C正确。
3.已知定义在$(-\infty,+\infty)$上的函数$f(x)$满足:对任意不同的$x_1$,$x_2$,都有$f\left(\frac{x_1+x_2}{2}\right)\leq\frac{f(x_1)+f(x_2)}{2}$。
若$f(x)$在$(0,+\infty)$上单调递增,则实数$a$的取值范围是()答案:B解题思路:根据题目中的条件可知$f(x)$是下凸函数,且在$(0,+\infty)$上单调递增,所以$a>0$,$b^2-4ac<0$,且$b\geq0$,所以$a\leq\frac{1}{4}$,选项B正确。
4.函数$f(x)=\frac{1}{x+1}+\frac{1}{x+2}$的单调递减区间是()答案:A解题思路:求出$f'(x)$,令其小于0,解得$x\in(-\infty,-2)\cup(-1,-\frac{3}{2})$,即$f(x)$在$(-\infty,-2)\cup(-1,-\frac{3}{2})$上单调递减,选项A正确。
函数的单调性(一)
一、选择题:
1.在区间(0,+∞)上不是增函数的函数是
( )
A .y =2x +1
B .y =3x 2
+1
C .y =
x
2
D .y =2x 2
+x +1
2.函数f (x )=4x 2
-mx +5在区间[-2,+∞]上是增函数,在区间(-∞,-2)上是减函
数,则f (1)等于 ( ) A .-7 B .1 C .17 D .25 9.函数)2()(||)(x x x g x x f -==和的递增区间依次是
( )
A .]1,(],0,(-∞-∞
B .),1[],0,(+∞-∞
C .]1,(),,0[-∞+∞
D ),1[),,0[+∞+∞
10.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( )
A .a ≤3
B .a ≥-3
C .a ≤5
D .a ≥3
10.已知函数()()2212f x x a x =+-+的单调递减区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( ) A .a ≤3 B .a ≥-3 C .a ≤5 D .a ≥3
二、填空题:
13.函数y =(x -1)-2
的减区间是___ _. 14.函数y =x -2x -1+2的值域为__ ___. 15、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y f
x =-的单调递减区间为 .
16、函数f (x ) = ax 2
+4(a +1)x -3在[2,+∞]上递减,则a 的取值范围是__ . 三、解答题:
17.f (x )是定义在( 0,+∞)上的增函数,且f (y
x
) = f (x )-f (y ) (1)求f (1)的值.
(2)若f (6)= 1,解不等式 f ( x +3 )-f (x
1
) <2 .
18.函数f (x )=-x 3
+1在R 上是否具有单调性如果具有单调性,它在R 上是增函数还是减
函数试证明你的结论.
19.试讨论函数f (x )=21x -在区间[-1,1]上的单调性.
20.设函数f (x )=12+x -ax ,(a >0),试确定:当a 取什么值时,函数f (x )在0,+∞)上为单调函数.
21.已知f (x )是定义在(-2,2)上的减函数,并且f (m -1)-f (1-2m )>0,求实数m 的取
值范围.
22.已知函数f (x )=x
a
x x ++22,x ∈[1,+∞]
(1)当a =2
1
时,求函数f (x )的最小值;
(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.
参考答案
一、选择题: CDBBD ADCCA BA
二、填空题:13. (1,+∞), 14. (-∞,3),15.[)3,+∞, ⎥⎦
⎤ ⎝
⎛-∞-2
1,
三、解答题:17.解析:①在等式中0≠=y x 令,则f (1)=0.
②在等式中令x=36,y=6则.2)6(2)36(),6()36()6
36
(
==∴-=f f f f f 故原不等式为:),36()1()3(f x
f x f <-+即f [x (x +3)]<f (36),又f (x )在(0,+∞)上为增函数,
故不等式等价于:.23153036
)3(00103-<<⇒⎪⎪⎩⎪
⎪⎨⎧<+<>>+x x x x x
18.解析: f (x )在R 上具有单调性,且是单调减函数,证明如下:
设x 1、x 2∈(-∞,+∞), x 1<x 2 ,则f (x 1)=-x 13+1, f (x 2)=-x 23
+1.
f (x 1)-f (x 2)=x 23-x 13=(x 2-x 1)(x 12+x 1x 2+x 22)=(x 2-x 1)[(x 1+
2
2x )2+43x 22
].
∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0而(x 1+
2
2x )2+43x 22
>0,∴f (x 1)>f (x 2).
∴函数f (x )=-x 3
+1在(-∞,+∞)上是减函数.
19.解析: 设x 1、x 2∈-1,1]且x 1<x 2,即-1≤x 1<x 2≤1.
f (x 1)-f (x 2)=211x --2
21x -=
2
2
2
12
22111)1()1(x x x x -+----=
2
2
2
1121211))((x x x x x x -+-+-
∵x 2-x 1>0,2
22
111x x -+->0,∴当x 1>0,x 2>0时,x 1+x 2>0,那么f (x 1)>
f (x 2).
当x 1<0,x 2<0时,x 1+x 2<0,那么f (x 1)<f (x 2).
故f (x )=21x -在区间[-1,0]上是增函数,f (x )=21x -在区间[0,1]上是减函数.
20.解析:任取x 1、x 2∈0,+)∞且x 1<x 2,则
f (x 1)-f (x 2)=121+x -12
2+x -a (x 1-x 2)=
1
12
22
122
21+++-x x x x -a (x 1-x 2)
=(x 1-x 2)(1
12
22
12
1++++x x x x -a )
(1)当a ≥1时,∵
1
12
22
12
1++++x x x x <1,
又∵x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2) ∴a ≥1时,函数f (x )在区间[0,+∞)上为减函数. (2)当0<a <1时,在区间[0,+∞]上存在x 1=0,x 2=2
12a
a
-,满足f (x 1)=f (x 2)=1 ∴0<a <1时,f (x )在[0,+)∞上不是单调函数 注: ①判断单调性常规思路为定义法; ②变形过程中
1
12
22
12
1++++x x x x <1利用了121+x >|x 1|≥x 1;12
2+x >x 2;
③从a 的范围看还须讨论0<a <1时f (x )的单调性,这也是数学严谨性的体现.
21.解析: ∵f (x )在(-2,2)上是减函数
∴由f (m -1)-f (1-2m )>0,得f (m -1)>f (1-2m )
∴⎪⎪
⎪⎩
⎪⎪
⎪⎨⎧
<<<-<<-⎪⎩⎪⎨⎧-<-<-<-<-<-32232
1
3
1211,2212212m m m m m m m 即 解得3221<<-m ,∴m 的取值范围是(-32,21)
22.解析: (1)当a =
21时,f (x )=x +x
21+2,x ∈1,+∞) 设x 2>x 1≥1,则f (x 2)-f (x 1)=x 2+
11221
21x x x -
-=(x 2-x 1)+2
1212x x x x -=(x 2-x 1)(1-2
121
x x ) ∵x 2>x 1≥1,∴x 2-x 1>0,1-
2
121
x x >0,则f (x 2)>f (x 1) 可知f (x )在[1,+∞)上是增函数.∴f (x )在区间[1,+∞)上的最小值为f (1)=
2
7. (2)在区间[1,+∞)上,f (x )=x
a x x ++22>0恒成立⇔x 2
+2x +a >0恒成立
设y =x 2+2x +a ,x ∈1,+∞),由y =(x +1)2
+a -1可知其在[1,+∞)上是增函数, 当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a >0时函数f (x )>0恒成立.故a >-3.。