專題3 函數(shù)的單調(diào)性和最值(高效培優(yōu)講義)數(shù)學北師大版2019必修第一冊(解析版)_第1頁
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文檔簡介

27/28專題3函數(shù)的單調(diào)性和最值教學目標1.能求函數(shù)的單調(diào)性,用定義證明函數(shù)的單調(diào)性;2.掌握函數(shù)單調(diào)性的證明,會求常用函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;3.會利用函數(shù)的單調(diào)性求函數(shù)的最大與最小值.并能通過函數(shù)的單調(diào)性求待定參數(shù)的值。教學重難點重點(1)利用圖象判斷函數(shù)的單調(diào)性、尋找函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)掌握函數(shù)的單調(diào)性的定義,用定義證明函數(shù)的單調(diào)性及簡單應用;難點:(1)數(shù)形結(jié)合求單調(diào)性問題;(2)數(shù)形結(jié)合處理參數(shù)問題。知識點01函數(shù)的單調(diào)性(基礎)1.增函數(shù)一般地,設函數(shù)的定義域為,區(qū)間,如果,當時,都有,那么就稱函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增.(如圖:圖象從左到右是上升的)特別地,當函數(shù)在它的定義域上單調(diào)遞增時,稱它是增函數(shù)(increasingfunction).2.減函數(shù)一般地,設函數(shù)的定義域為,區(qū)間,如果,當時,都有,那么就稱函數(shù)在區(qū)間上是單調(diào)遞減.(如圖:圖象從左到右是下降的)特別地,當函數(shù)在它的定義域上單調(diào)遞增時,稱它是減函數(shù)(decreasingfunction).3.函數(shù)的單調(diào)區(qū)間如果函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增或單調(diào)遞減,那么就說函數(shù)在這一區(qū)間具有(嚴格的)單調(diào)性,區(qū)間叫做的單調(diào)區(qū)間.4.常見函數(shù)的單調(diào)性函數(shù)單調(diào)性一次函數(shù)()當時,在上單調(diào)遞增當時,在上單調(diào)遞減反比例函數(shù)()當時,在和上單調(diào)遞減當時,在和上單調(diào)遞增二次函數(shù)()對稱軸為當時,在上單調(diào)遞減;在上單調(diào)遞增當時,在上單調(diào)遞增;在上單調(diào)遞減【即學即練】1.(2024·貴溪市實驗中學高二期末)函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是____________;【答案】【解析】函數(shù)的對稱軸為,開口向上,所以函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為.2.(2025·和平區(qū)·天津市第二南開中學高一期中)函數(shù),的單調(diào)遞增區(qū)間是_____.【答案】【解析】的圖象開口向下,又的對稱軸為,的單調(diào)遞增區(qū)間是.故答案為:.知識點02函數(shù)單調(diào)性的判斷與證明(重點)1.定義法:一般用于證明函數(shù)的單調(diào)性,設函數(shù),證明的單調(diào)區(qū)間為①取值:任取,,且;②作差:計算;③變形:對進行有利于符號判斷的變形(如通分,因式分解,配方,有理化等);如有必要需討論參數(shù);④定號:通過變形,判斷或(),如有必要需討論參數(shù);⑤下結(jié)論:指出函數(shù)在給定區(qū)間上的單調(diào)性2.圖象法一般通過已知條件作出函數(shù)的圖象(或者草圖),利用圖象判斷函數(shù)的單調(diào)性.3.性質(zhì)法(1)函數(shù)在給定區(qū)間上的單調(diào)性與在給定區(qū)間上的單調(diào)性相反;(2)函數(shù)在給定區(qū)間上的單調(diào)性與的單調(diào)性相同;(3)和的公共定義區(qū)間,有如下結(jié)論;增增增不確定增減不確定增減減減不確定減增不確定減【即學即練】1.(2025·湖北武漢高一上聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=,證明函數(shù)在(-2,+∞)上單調(diào)遞增.【證明】?x1,x2∈(-2,+∞),且x1>x2>-2,f(x)=則f(x1)-f(x2)==,因為x1>x2>-2,所以x1-x2>0,x1+2>0,x2+2>0,所以>0,所以f(x1)>f(x2),所以f(x)在(-2,+∞)上單調(diào)遞增.2.證明:函數(shù)f(x)=1-【分析】按定義法證明函數(shù)的單調(diào)性的步驟進行,證明的關鍵是進行變形,盡量變成幾個最簡單因式的積或商的形式.【證明】任取x1,x2∈[-1,0],且x1<x2,則f(x1)-f(x2)=1-x12-1-∵x1,x2∈[-1,0],且x1<x2,∴x2-x1>0,x1+x2<0,1-x1∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),∴f(x)=1-知識點03函數(shù)的最大(?。┲担ㄖ仉y)1.最大值:對于函數(shù),其定義域為,如果存在實數(shù)滿足:①,都有②,使得 那么稱是函數(shù)的最大值;2.最小值:對于函數(shù),其定義域為,如果存在實數(shù)滿足:①,都有②,使得那么稱是函數(shù)的最小值;【即學即練】1.(24-25高一上·山西忻州·開學考試)二次函數(shù)在上的最大值為,對應的的值為.【答案】【解析】,所以二次函數(shù)對稱軸為,且開口向上,當時,二次函數(shù)在上取最大值且最大值為:.知識點04復合函數(shù)的單調(diào)性(拓展)一般地,對于復合函數(shù),單調(diào)性如下表示,簡記為“定義域優(yōu)先,同增異減”,即內(nèi)層函數(shù)與外層函數(shù)單調(diào)性相同時,復合函數(shù)為增函數(shù);內(nèi)層函數(shù)與外層函數(shù)單調(diào)性不同時,復合函數(shù)為減函數(shù)::令:和增增增增減減減增減減減增【即學即練】1.(2025·全國·高三專題練習)當時,則函數(shù)的值域為(

)A. B.C. D.【答案】C【解析】令,因為,所以,當時,函數(shù)單調(diào)遞減,故,當時,即,所以,所以函數(shù)的值域為:.題型01用定義法判斷或證明函數(shù)單調(diào)性【典例】設函數(shù),.判斷函數(shù)的單調(diào)性,并用定義證明;【答案】在上為增函數(shù),證明見解析.【解析】任取且,,因為,所以,,所以,所以,所以在上為增函數(shù);用定義法證明或判斷單調(diào)性1.函數(shù)單調(diào)性的證明目前只能用定義法,即利用函數(shù)的單調(diào)性進行證明,其步驟是固定的,即:取值、作差變形、定號、判斷.其關鍵是“作差變形”.2.對于有些函數(shù)的單調(diào)性證明,也可利用作商比較的策略,其步驟為:取值、作商變形、定號、判斷,其中定號是將商式與1比較.3.對于含有參數(shù)的函數(shù)的單調(diào)性問題,利用定義判斷時,若參數(shù)取任意值時,無法確定作差(商)變形后的式子符號(或與1的關系),則說明函數(shù)的單調(diào)性與變量的取值有關,這時要注意對變量進行分類討論.【變式1-1】(2024秋·高一課時練習)求證:函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù).【證明】任取,.又,,.∴,則,即.∴在區(qū)間上是增函數(shù).【變式1-2】(2024·全國·高一專題練習)求證:函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù).【證明】設,且,則,,且,又,,,即,故函數(shù)在區(qū)間是減函數(shù).題型02用性質(zhì)法判斷函數(shù)的單調(diào)性【典例】(2024臺州市黃巖中學高一月考)函數(shù)f(x)=1-()A.在(-1,+∞)上單調(diào)遞增B.在(1,+∞)上單調(diào)遞增C.在(-1,+∞)上單調(diào)遞減D.在(1,+∞)上單調(diào)遞減【答案】B【解析】f

(x)圖象可由y=-圖象沿x軸向右平移一個單位長度,再向上平移一個單位長度得到,如圖所示.性質(zhì)法判斷單調(diào)性借助圖表或者函數(shù)性質(zhì)可以直觀地顯現(xiàn)兩個變量的關系,便于我們分析和猜想,從而發(fā)現(xiàn)單調(diào)性.【變式2-1】(2024·全國高一課時練習)下列函數(shù)中,在區(qū)間(1,+∞)上單調(diào)遞增的是()A.y=-3x-1 B.y=C.y=x2-4x+5 D.y=|x-1|+2【答案】D【解析】由一次函數(shù)的性質(zhì)可知,y=-3x-1在區(qū)間(1,+∞)上單調(diào)遞減,故A錯誤;由反比例函數(shù)的性質(zhì)可知,y=在區(qū)間(1,+∞)上單調(diào)遞減,故B錯誤,由二次函數(shù)的性質(zhì)可知,y=x2-4x+5在(-∞,2)上單調(diào)遞減,在(2,+∞)上單調(diào)遞增,故C錯誤;由一次函數(shù)的性質(zhì)及圖象的變換可知,y=|x-1|+2在(1,+∞)上單調(diào)遞增.故選:D.【變式2-2】(2023·太原市·山西實驗中學高一月考)函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間是()A. B. C. D.【答案】A【解析】直接通過解析式,結(jié)合二次函數(shù)圖象得:遞增,在遞減,故選:A.題型03求復合函數(shù)單調(diào)區(qū)間【典例】(2024·海南??诮y(tǒng)考模擬預測)函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是(

)A. B.和C. D.和【答案】B【解析】,則由二次函數(shù)的性質(zhì)知,當時,的單調(diào)遞減區(qū)間為;當,的單調(diào)遞減區(qū)間為,故的單調(diào)遞減區(qū)間是和.復合函數(shù)單調(diào)性的判斷方法分解復合函數(shù),根據(jù)復合函數(shù)的性質(zhì),數(shù)形結(jié)合或者討論得出單調(diào)性.【變式3-1】(2023·全國·高三專題練習)函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】當時,,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,當時,,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是.故選:A題型04運用單調(diào)性求參數(shù)【典例】(2025·江西宜春市高安中學高一期末(理))已知函數(shù)f(x)=,在上單調(diào)遞減,則實數(shù)a的取值范圍是()A.[3,4] B.[3,5] C.(3,4] D.【答案】D【解析】函數(shù),畫出函數(shù)的大致圖象,如圖所示:函數(shù)在上單調(diào)遞減,由圖象可知:,解得:,故實數(shù)的取值范圍是:.運用單調(diào)性求參數(shù)已知函數(shù)的單調(diào)性求函數(shù)中參數(shù)的取值范圍的一般方法:(1)將參數(shù)看成已知數(shù),求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,再與已知的單調(diào)區(qū)間比較,求出參數(shù)的取值范圍;(2)運用函數(shù)單調(diào)性的定義建立關于參數(shù)的不等式(組),解不等式(組)求出參數(shù)的取值范圍,即將函數(shù)值之間的不等關系與自變量之間的不等關系進行等價轉(zhuǎn)化.【變式4-1】(2025·四川省遂寧市第二中學校高一月考(文))已知函數(shù)在上單調(diào)遞減,則a的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】A【解析】因為函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以,解得,所以a的取值范圍是,【變式4-2】(2025·云南大理白族自治州·賓川四中高一開學考試)若是定義在上的減函數(shù),則a的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】A【解析】因為是定義在上的減函數(shù),所以,即,解得.【變式4-3】(2023·全國·高一專題練習)“”是“函數(shù)在區(qū)間上為減函數(shù)”的(

)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】A【解析】的圖象如圖所示,要想函數(shù)在區(qū)間上為減函數(shù),必須滿足,因為是的子集,所以“”是“函數(shù)在區(qū)間上為減函數(shù)”的充分不必要條件.題型05運用單調(diào)性解不等式【典例1】(2023·全國高一課時練習)已知y=f(x)是定義在區(qū)間(-2,2)上單調(diào)遞減的函數(shù),若f(m-1)>f(1-2m),則m的取值范圍是_______.【答案】【解析】由題意得:解得<m<.【典例2】(2024·全國高一課時練習)已知f(x)是定義在上的單調(diào)遞增函數(shù),且,則滿足的x的取值范圍是_______.【答案】x<【解析】因為,所以和化為,又因為f(x)是定義在上的單調(diào)遞增函數(shù),所以,解得.利用函數(shù)單調(diào)性解不等式通過構(gòu)造恰當?shù)暮瘮?shù),借助該函數(shù)的單調(diào)性將方程或不等式轉(zhuǎn)化為函數(shù)的自變量取值的大小問題.【變式5-1】(2024·云南保山高一統(tǒng)考期末)已知定義在上的函數(shù),滿足,且當時,.(1)討論函數(shù)的單調(diào)性,并說明理由;(2)若,解不等式.【解析】(1)在上單調(diào)遞增,理由如下:因為定義域為,不妨取任意,且,則,由題意,即,所以在上單調(diào)遞增.(2)因為,令,由可得:,即,由,可得,令,,則,所以不等式,即,即,由(1)可知在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,所以只需,解得,所以不等式的解集為.【變式5-1】(2023·全國·高三專題練習)若函數(shù)y=f(x)在R上單調(diào)遞減,且f(2m-3)>f(-m),則實數(shù)m的取值范圍是(

)A.(-∞,-1) B.(-1,+∞) C.(1,+∞) D.(-∞,1)【答案】D【解析】因為函數(shù)y=f(x)在R上單調(diào)遞減,且f(2m-3)>f(-m),所以,得,所以實數(shù)m的取值范圍是(-∞,1),故選:D【變式5-2】(2023·山東棗莊·統(tǒng)考模擬預測)已知函數(shù)是定義在上的減函數(shù),且,則的取值范圍是______.【答案】【解析】函數(shù)是定義在上的減函數(shù),且,∴,解得.題型06運用單調(diào)性求最值或值域【典例1】(2024·廣東汕頭市高一期末)設函數(shù),若對于,恒成立,則實數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】B【解析】當時,,由,得,不符合題意;當時,函數(shù)的對稱軸為,當時,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,此時函數(shù),要使,恒成立,只需,解得,所以;當時,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,此時函數(shù),要使,恒成立,只需,解得,不符合題意;綜上:實數(shù)的取值范圍是.【典例2】(2023·廣東廣州市高一期末)已知函數(shù),若,,則的取值范圍是_________.【答案】【解析】,恒成立,即恒成立,設在單調(diào)遞減,所以,所以.運用單調(diào)性求求最值或值域根據(jù)函數(shù)的性質(zhì),結(jié)合單調(diào)性,運用數(shù)形結(jié)合或者分類討論.得出最值或值域?!咀兪?-1】(多選)(2025秋·云南怒江·高一??计谀┮阎瘮?shù)的定義域為,其圖象如圖所示,則下列說法中正確的是()A.的單調(diào)遞減區(qū)間為B.的最大值為C.的最小值為D.的單調(diào)遞增區(qū)間為【答案】ABC【解析】對于A,由圖象可知:的單調(diào)遞減區(qū)間為,A正確;對于B,當時,,B正確;對于C,當時,,C正確;對于D,由圖象可知:的單調(diào)遞增區(qū)間為和,但并非嚴格單調(diào)遞增,不能用“”連接,D錯誤.【變式6-2】(2025秋·高一單元測試)已知函數(shù)是上的偶函數(shù)(1)求實數(shù)的值,判斷函數(shù)在,上的單調(diào)性;(2)求函數(shù)在,上的最大值和最小值.【答案】(1),單調(diào)遞增(2)最小值,最大值【解析】(1)若函數(shù)是上的偶函數(shù),則,即,解得,所以,函數(shù)在上單調(diào)遞減.(2)由(1)知函數(shù)在上單調(diào)遞減,又函數(shù)是上的偶函數(shù),所以函數(shù)在,上為增函數(shù),所以函數(shù)在,上為增函數(shù),在,上為減函數(shù).又所以題型07含參數(shù)的二次函數(shù)最值問題【典例1】(2024·陜西西安高一校考階段練習)已知函數(shù),求函數(shù)在區(qū)間上的最小值【解析】,(1)當,即時,,(2)當,即時,,(3)當即時,,.【典例2】(2024·全國高三專題練習)已知二次函數(shù)滿足,且.(1)求的解析式;(2)求函數(shù)在區(qū)間,上的最大值.【答案】(1)(2)【解析】(1)設,則,因為,所以,故,解得:又所以,所以;(2)由(1)得,圖象開口向上,對稱軸為.當時,,所以此時函數(shù)的最大值為;當時,,所以此時函數(shù)的最大值為;綜上:.含參數(shù)的二次函數(shù)最值問題根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì),分類討論.結(jié)合圖形,得出最值或值域?!咀兪?-1】(2024秋·寧夏銀川·高一校考階段練習)已知函數(shù)()的最小值為–1.(1)求實數(shù)a的值;(2)當,時,求函數(shù)的最小值.【解析】(1)∵函數(shù),∴函數(shù)的圖象開口向上,對稱軸為直線.∴,解得或(舍).∴實數(shù)a的值為2.(2)由(1)知函數(shù)的圖象開口向上,對稱軸為直線.①當,即時,函數(shù)在區(qū)間上為減函數(shù),∴;②當時,函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù),∴;③當,即時,易知.綜上,當時,;當時,;當時,.【變式7-2】(2022秋·廣東深圳·高一深圳市高級中學校考期中)已知函數(shù).(1)若函數(shù)在上是增函數(shù),求實數(shù)a的取值范圍;(2)若,求時的最小值.【解析】(1)的開口向上,對稱軸為,由于函數(shù)在上是增函數(shù),所以,所以的取值范圍是.(2)當時,,開口向上,對稱軸為,所以,當時,在時取得最小值,即;當,時,在時取得最小值,即;當時,在時取得最小值,即.所以.題型08利用單調(diào)性解決不等式恒成立問題【典例】(2024·高一課時練習)已知函數(shù).(1)若對任意的,恒成立,求實數(shù)的取值范圍;(2)若對任意的,恒成立,求的取值范圍.【答案】(1);(2)或.【解析】(1)解法一:對任意的,恒成立,即恒成立,即對任意的恒成立.①當時,不等式為恒成立,此時;②當時,,∵,∴,∴,當且僅當時,即時取“=”,∴,綜上,a的取值范圍為;解法二:由題可得對任意成立,所以,對于二次函數(shù),對稱軸為軸,當時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,解得;當時,則,解得;當時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,則,無解,綜上,a的取值范圍為;(2)由題可得,則當時,不等式恒成立,則,整理得:,解得:或,∴x的取值范圍為或.利用單調(diào)性解決不等式恒成立問題分析函數(shù)的特點,根據(jù)不等式的性質(zhì),分離參數(shù)或者分離函數(shù)或者結(jié)合圖形,可解決參數(shù)問題?!咀兪?-1】(2024·廣東肇慶·高一廣東肇慶中學校考期中)已知.(1)若不等式對一切實數(shù)恒成立,求實數(shù)的取值范圍;(2)若,解不等式.【答案】(1)(2)解集見解析【解析】(1)變形得到對一切實數(shù)x恒成立,當時,,不對一切實數(shù)x恒成立,舍去;當時,則需,解得,綜上,實數(shù)a的取值范圍是;(2),即,因為,所以,因為,所以當時,,解集為,當時,,解集為,當時,,解集為,綜上:當時,的解集為,當時,的解集為,當時,的解集為.【變式8-2】(2024·江蘇高一專題練習)已知函數(shù),(1)判斷函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性,并利用定義證明;(2)若對任意的時,恒成立,求實數(shù)的取值范圍.【答案】(1)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,理由見解析;(2).【解析】(1)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,理由如下:取,且,,因為,,故,,,所以,所以在上單調(diào)遞減;取,且,,因為,,故,,,所以,所以在上單調(diào)遞增;(2)若對任意的時,恒成立,時,無意義,舍去,當時,,此時無解,舍去,所以,只需求出的最大值,當時,單調(diào)遞減,當時,單調(diào)遞增,故,又因為,,故,故,所以,因為,故解得:或?qū)崝?shù)的取值范圍是.題型9分類討論法與函數(shù)的單調(diào)性【典例】(2024·全國·高三對口高考)設的定義域為,對于任意實數(shù),則的最小值__________.【答案】【解析】可化為,當,即時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,所以當時,函數(shù)取最小值,最小值為,當,即時,函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以當時,函數(shù)取最小值,最小值為,當時,函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以當時,函數(shù)取最小值,最小值為,所以,故答案為:.分類討論法分析函數(shù)的特點,分成多段,分析每段特點,結(jié)合圖形,討論出結(jié)果?!咀兪?-1】(2025·高一課時練習)定義一種運算,設(t為常數(shù)),且,則使函數(shù)最大值為4的值是__________.【答案】【解析】若在上的最大值為4,所以由,解得或,所以要使函數(shù)最大值為4,則根據(jù)新定義,結(jié)合與圖象可知,當,時,,此時解得,當,時,,此時解得,故或4,故答案為:或4.

題型10數(shù)形結(jié)合法與函數(shù)的單調(diào)性【典例】(2024·全國高三對口高考)已知函數(shù),若存在,使得成立,則實數(shù)的取值范圍是(

)A.或 B. C. D.【答案】D【解析】若存在,使得成立,則說明在上不單調(diào),當時,,圖象如圖,滿足題意;當時,函數(shù)的對稱軸,其圖象如圖,滿足題意;當時,函數(shù)的對稱軸,其圖象如圖,要使在上不單調(diào),則只要滿足,解得,即.綜上,.數(shù)形結(jié)合法與函數(shù)的單調(diào)性畫出函數(shù)的圖象,結(jié)合圖象研究函數(shù)的單調(diào)性,從而得出結(jié)果?!咀兪?0-1】(2023·全國·高一專題練習)已知函數(shù)在上單調(diào)遞增,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】A【解析】根據(jù)題意,函數(shù)在時為單調(diào)遞增,即,解得;易知,二次函數(shù)是開口向上且關于對稱的拋物線,所以為單調(diào)遞增;若滿足函數(shù)在上單調(diào)遞增,則分段端點處的函數(shù)值需滿足,如下圖所示:所以,解得;綜上可得.練基礎1.函數(shù)的圖象如圖所示,其單調(diào)遞增區(qū)間是() A. B. C. D.【答案】C【分析】直接根據(jù)題干圖象求出單調(diào)遞增區(qū)間即可.【解析】由題圖可知,函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為.故選:C2.(2025·廣東廣州高一上聯(lián)考)函數(shù)在區(qū)間(2,4)上()A.單調(diào)遞增 B.單調(diào)遞減C.先減后增 D.先增后減【答案】C【解析】函數(shù)圖象的對稱軸為直線x=3,此函數(shù)在區(qū)間(2,3)上單調(diào)遞減,在區(qū)間(3,4)上單調(diào)遞增.3.(2024高二上·江蘇·學業(yè)考試)函數(shù)的值域為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】利用二次函數(shù)的性質(zhì)可得函數(shù)在上單調(diào)遞增,可求值域.【解析】二次函數(shù)的對稱軸為,拋物線的開口向上,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,,所以函數(shù)的值域為.故選:C.4.設函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)上是減函數(shù),a,b∈R,且a+b≤0,則下列選項正確的是()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)【答案】D【分析】由a+b≤0得a≤-b,b≤-a,再根據(jù)單調(diào)性得f(a)≥f(-b),f(b)≥f(-a),相加即可確定正確選項.【解析】∵a+b≤0,∴a≤-b,b≤-a,又∵函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)上是減函數(shù),∴f(a)≥f(-b),f(b)≥f(-a),∴f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b).5.(2024·深圳市高級中學)已知函數(shù)是定義在的單調(diào)遞增函數(shù),若,則實數(shù)的取值范圍是().A. B.C. D.【答案】C【解析】因為函數(shù)是定義在的單調(diào)遞增函數(shù),且,所以,解得或.6.(2024·浙江省淳安縣汾口中學高一開學考試)函數(shù)滿足條件:對任意的,都有,則實數(shù)a的取值范圍是()A. B.C.且 D.【答案】A【解析】因為對任意的,都有,所以在上單調(diào)遞增,當時,在定義域上單調(diào)遞增,滿足條件;當時,則,解得,綜上可得;7.(24-25高一下·廣西貴港·期中)已知函數(shù)在上具有單調(diào)性,則k的取值范圍為(

)A. B.C. D.【答案】B【分析】由對稱軸與區(qū)間的關系構(gòu)造不等式求解即可.【解析】由題意二次函數(shù)對稱軸為:,要使得函數(shù)在上具有單調(diào)性,需滿足或,得或,則k的取值范圍為.故選:B8.(多選)已知函數(shù),則() A. B.若,則 C.函數(shù)在上單調(diào)遞減 D.函數(shù)在的值域為【答案】ABD【分析】作出函數(shù)圖象,根據(jù)圖象逐個分析判斷即可【解析】作出分段函數(shù)圖象:對A,,故A正確;對B,當時,,舍去;當時,(舍)或,則,故B正確;對C,當時,,結(jié)合圖象可得,在上單調(diào)遞增,故C錯誤;對D,由圖象可知當時,,,故在的值域為,D正確.故選:ABD.9.(多選)(24-25高一下·山西大同·期末)已知函數(shù)(),下列說法正確的是(

)A.當時,函數(shù)的值域為B.當時,函數(shù)有最小值沒有最大值C.當時,函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增D.當時,函數(shù)的值域為【答案】AD【分析】根據(jù)基本不等式,結(jié)合奇函數(shù)的性質(zhì)即可求解A,根據(jù)對勾函數(shù)以及函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性,即可求解BCD.【解析】對于A,時,,當,當且僅當取到等號,由于,故為奇函數(shù),故當,因此函數(shù)的值域為,故A正確,對于B,當時,,由于函數(shù)均在單調(diào)遞增函數(shù),故為單調(diào)遞增函數(shù),故在內(nèi)無最大值也無最小值,結(jié)合,故為奇函數(shù),因此在也無最大值和最小值,故B錯誤,對于C,當時,,函數(shù),故在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增函數(shù),故C錯誤,對于D,由B可知,當時,為單調(diào)遞增函數(shù),且為奇函數(shù),因此函數(shù)的值域為,D正確,故選:AD10.(2025高三·全國·專題練習)若函數(shù)在上不單調(diào),則實數(shù)a的取值范圍為.【答案】【分析】根據(jù)給定條件,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可.【解析】函數(shù)圖象的對稱軸為直線,由在上不單調(diào),得,所以實數(shù)a的取值范圍為.11.(2024?灤南縣校級月考)函數(shù)y=1x2【答案】(﹣∞,﹣5)【解析】要使函數(shù)有意義,則x2+4x﹣5>0,解得x<﹣5或x>1,所以函數(shù)y=1x2所以y=x2+4x﹣5的單調(diào)遞減區(qū)間為(﹣∞,﹣5),因為y=1所以數(shù)y=1x12(2025高一上·河北保定·專題練習)當時,不等式恒成立,則的取值范圍是.【答案】【分析】利用二次函數(shù)的單調(diào)性與最值,結(jié)合一元二次不等式的恒成立關系求解.【解析】當時,有恒成立,滿足題意;當時,令,對稱軸為,時,在單調(diào)遞減,單調(diào)遞增,則有,解得,時,在單調(diào)遞增,單調(diào)遞減,則有,解得,綜上可知,的取值范圍是.13.(2025?江蘇南通高一上期末)已知函數(shù)f(x)=x+1(1)證明f(x)在[1,+∞)上是增函數(shù);(2)求f(x)在[1,4]上的最大值及最小值.【解析】(1)證明:在[1,+∞)上任取x1,x2,且x1<x2,f(x=(x∵x1<x2∴x1﹣x2<0,∵x1∈[1,+∞),x2∈[1,+∞)∴x1x2﹣1>0,∴f(x1)﹣f(x2)<0即f(x1)<f(x2),故f(x)在[1,+∞)上是增函數(shù);(II)解:由(I)知:f(x)在[1,4]上是增函數(shù),∴當x=1時,有最小值2;當x=4時,有最大值17414.已知函數(shù).(1)將寫成分段函數(shù)的形式,并作出函數(shù)的圖象;(2)寫出其單調(diào)區(qū)間(不用證明).【答案】(1),圖象見解析;(2)增區(qū)間為,減區(qū)間為【解析】(1)當時,,當時,,故.圖象如下圖:(2)由圖可知:的單調(diào)遞增區(qū)間:;單調(diào)遞減區(qū)間:.練提升15.(2025·河南南陽·模擬預測)已知是增函數(shù),則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)給定條件,利用分段函數(shù)單調(diào)性,結(jié)合二次函數(shù)單調(diào)性列式求解.【解析】函數(shù)是增函數(shù),則,解得,所以實數(shù)的取值范圍是.故選:D16.(2025·安徽·模擬預測)已知函數(shù)的值域為,則實數(shù)的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】利用分段函數(shù)的值域是各段值域的并集,分類討論,結(jié)合二次函數(shù)的單調(diào)性列不等式求解即可.【解析】①當時,;若,則,當時,;若,當時,取得最小值-3,即;若,,,,在時單調(diào)遞增,;②當時,函數(shù)的圖象是一個二次函數(shù),其對稱軸為;若,則在上單調(diào)遞減,;若,;若,則在上單調(diào)遞增,;因為函數(shù)的值域為,當時,在時最小值為,在時,不滿足值域為;當時,,,,不滿足值域為;當時,在時,在時;為使值域為,需滿足,解得.綜上,.故選:D.17.(23-24高一上·北京·期末)已知函數(shù),若,使得,則實數(shù)的取值范圍為

A. B. C. D.【答案】C【分析】分別求出函數(shù)在的值域,再利用集合的包含關系列式求解即得.【解析】函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,則,,函數(shù)的值域為;函數(shù)在上單調(diào)遞增,函數(shù)的值域為,由,使得,得,則,解得,所以實數(shù)的取值范圍為.故選:C18.(多選)(24-25高一下·湖南長沙·階段練習)已知函數(shù)滿足,都有,則下列說法正確的是(

)A.若,則 B.的充要條件為C.為減函數(shù) D.若,則【答案】AB【分析】利用特值法構(gòu)造、消元,得到函數(shù)(為常數(shù))的形式,進而判斷各選項的正確性.【解析】令,方程變?yōu)椋?,則,∴,結(jié)合原方程,令得,設,則,∴,∴(其中為常數(shù)).對于A:?由(因,故),若,則,得,此時,故A正確;對于B:∵是嚴格增函數(shù)(斜率為1),故當且僅當,故B正確;對于C:∵斜率為1,是增函數(shù),非減函數(shù),故C錯誤;?對于D:∵,得,故,故D錯誤.?故選:AB19.(多選)(24-25高一上·山西太原·期中)已知函數(shù)對于一切實數(shù),都有,當時,,,則下列結(jié)論正確的是(

)A. B.若,則C.是增函數(shù) D.【答案】AD【知識點】求函數(shù)值、定義法判斷或證明函數(shù)的單調(diào)性【分析】令,,結(jié)合可求得,可判斷A;令,可判斷B;令,由可判斷C.令,由可判斷D;【解析】對于A,令,,則;由時,得:,,A正確;對于B,令,得,B錯誤,對于D,令,則;當時,,,,對于任意,,D正確;對于C,設,;,,即,又,,在上單調(diào)遞減,C錯誤.故選:AD20.(2025?南崗區(qū)校級期末)已知函數(shù)f(x)=x2?mx+5,x≤1mx,x>1,對任意x1,x2∈R且x1≠x2,都有(x1﹣x2)[f(x1)

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