函数的单调性与最值练习题适合高三精修订
函数的单调性与最值练
习题适合高三
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函数的单调性与最值练习
题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题(每小题4分)
1.函数2()log f x x =在区间[1,2]上的最小值是( )
A .1-
B .0
C .1
D .2 2.已知212
()log (2)f x x x =-的单调递增区间是( )
A.(1,)+∞
B.(2,)+∞
C.(,0)-∞
D.(,1)-∞ 3.定义在R 上的函数()f x 对任意两个不相等实数,a b ,总有()()
0f a f b a b
->-成立,
则必有( )
A.()f x 在R 上是增函数
B.()f x 在R 上是减函数
C.函数()f x 是先增加后减少
D.函数()f x 是先减少后增加 4.若
在区间(-∞,1]上递减,则a 的取值范围为(
)
A. [1,2)
B. [1,2]
C. [1,+∞)
D.
[2,+∞)
5.函数y=x 2﹣2x ﹣1在闭区间[0,3]上的最大值与最小值的和是( ) A .﹣1 B .0 C .1 D .2
6.定义在),0(+∞上的函数()f x 满足对任意的))(,0(,2121x x x x ≠+∞∈,有
2121()(()())0x x f x f x -->.则满足(21)f x -<x 取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知(x)=??
?≥<+-)
1(log )
1(4)13(x x
x a
x a a 是(-∞,+∞)上的减函数,那么a 的取值范围是( )
A.(0,1)
B.(0,3
1) C.[7
1,3
1) D.[7
1,1)
8.函数22log (23)y x x =+-的单调递减区间为( )
A .(-∞,-3)
B .(-∞,-1)
C .(1,+∞)
D .(-3,-1) 9.已知函数()f x 是定义在[0,)+∞的增函数
,则满足(21)f x -<的x 取值范围是
( )
(A )(∞- (B (C ∞+) (D
10.下列函数中,在定义域内是单调递增函数的是( ) A .2x y = B .1
y x
=
C .2y x =
D .tan y x =
11.已知函数(a 为常数).若在区间[-1,+∞)上是增函数,则a 的取
值范围是( )
A .
B .
C .
D .
12.如果函数()f x 对任意的实数x ,都有()()1f x f x =-,且当1
2
x ≥
时, ()()2log 31f x x =-,那么函数()f x 在[]2,0-的最大值与最小值之差为( )
A. 4
B. 3
C. 2
D. 1
二、填空题(每小题4分)
13.已知y=f(x)是定义在(-2,2)上的增函数,若f(m-1)<f(1-2m),则m 的取值范围是
14.设函数()f x =???≤,
>,,
,1x x log -11x 22x -1则满足()2f x ≤的x 的取值范围是 .
15.2()24f x x x =-+的单调减区间是 .
16.已知函数)(x f 满足),()(x f x f =-当,(,0]a b ∈-∞时总有)(0)
()(b a b
a b f a f ≠>--,若
)2()1(m f m f >+,则实数m 的取值范围是_______________.
17.函数2()(1)2f x x =--的递增区间是___________________ . 18.已知函数()[]5,1,4∈+=x x
x x f ,则函数()x f 的值域为 . 19.函数2(),,.f x x ax b a b R =-+∈
若()f x 在区间(,1)-∞上单调递减,则a 的取值范围 .
20.已知函数2()48f x x kx =--在区间[]5,10上具有单调性,则实数k 的取值范围是 .
21.已知函数()()
23log 5f x x ax a =+++,
()
f x 在区间(
)
,1-∞上是递减函数,则实数
a 的取值范围为_________.
22.已知y=f(x)是定义在(-2,2)上的增函数,若f(m-1) 23为R 上的增函数,则实数a 的取值范围是 . 24.已知函数f(x)=e x -1,g(x)=-x 2+4x -3,若有f(a)=g(b),则b 的取值范围为________. 25.已知函数f(x) = (a≠1).若f(x)在区间(0,1]上是减函数,则实数a 的取值范围是________. 参考答案 1.B 【解析】 试题分析:画出2()log f x x =在定义域}{0>x x 内的图像,如下图所示,由图像可知2()log f x x =在区间[1,2]上为增函数,所以当1=x 时2()log f x x =取得最小值,即最小值为2(1)log 10f ==。 考点:对数函数的图像及性质 2.C 【解析】 试题分析:函数)(x f 是复合函数,其定义域令022 x x -,即 ).2(0,∞+?∞-)(,根据复合函数的单调性:同增异减.该函数是增函数,其 外函数是v u 2 1log =为减函数,其内函数为x x v 22-=也必是减函数,所以取 区间)(0,∞-. 考点:复合函数单调性的判断. 3.A.【解析】 试题分析:若b a<,则由题意 ()() f a f b a b - > - 知,一定有) ( ) (b f a f<成 立,由增函数的定义知,该函数() f x在R上是增函数;同理若b a>,则一定有) ( ) (b f a f>成立,即该函数() f x在R上是增函数.所以函数() f x在R上是增函数.故应选A. 考点:函数的单调性. 4.A 【解析】函数的对称轴为,要使函数在(-∞,1]上递减,则有,即,解得,即,选A. 5.B 【解析】∵y=x2﹣2x﹣1=(x﹣1)2﹣2 ∴当x=1时,函数取最小值﹣2, 当x=3时,函数取最大值2 ∴最大值与最小值的和为0 故选B 6.A 【解析】 试题分析:因为2121()(()())0x x f x f x -->,所以函数()f x 在),0(+∞上单调 增. 由(21)f x -<.3 2 21,31120<<<- 考点:利用函数单调性解不等式 7.C 【解析】 试题分析:由题意可得()13103110101731log 131147a a a a a a a a a ? ?-? <<≤???≤-?+??≥ ? .故C 正确. 考点:1函数的单调性;2数形结合思想. 8.A 【解析】 试题分析:由2230x x +->,得3x <-或1x >,∴()f x 的定义域为 (,3)(1,)-∞-+∞. 22log (23)y x x =+-可看作由2log y u =和223u x x =+-复合而成的, 223u x x =+-=2(1)4x +-在(,3)-∞-上递减,在(1,)+∞上递增,又2log y u =在定义域内单调递增,∴22log (23)y x x =+-在(,3)-∞-上递减,在(1,)+∞上递增,所以22log (23)y x x =+-的单调递减区间是(,3)-∞-,故选A . 考点:复合函数的单调性. 9.D 【解析】 试题分析:根据已知的定义域和单调性,得到不等式:?? ? ??<-≥-3112012x x ,所 以:3 221 <≤x 考点:1.函数的单调性;2.抽象函数解不等式. 10.A 【解析】 试题分析:A 选项是指数函数,定义域为{}R x x ∈,底数大于1,所以在定义域内是单调增函数。故选A 。B 选项是反比例函数,定义域为{}0≠x x ,由反比例函数图像可知当0>x 或0 单调递减所以排除C 。D 选项是正切函数,定义域为{? ?? ∈+≠z k k x x ,2 ππ, 正切函数是在每一个区间?? ? ??++- ππππk k 2,2()z k ∈都是单调递增的,但在 整个定义域内并不是单调递增的,例如:令()x x f tan =,取4 1π = x , 4 32π = x ,则21x x <,但是()11=x f ,()12-=x f ,显然()()21x f x f >。这说明在每一个?? ? ??++- ππππk k 2,2 ()z k ∈都是单调递增的与在整个定义域内并不是单调递增的含义是不同 的,所以排除D 。 考点:函数的定义域、基本初等函数的图像及性质 11.B 【解析】∵ ∴在区间上是增函数,则. ∴1-≤a . 12.C 【解析】 ()()1f x f x -= ∴函数()f x 的图象关于直线1 2 x = 对称, 当12x ≥ 时()()2log 31f x x =-, ∴函数()f x 在1,2?? +∞???? 上单调递增, ∴函数()f x 在1,2? ? -∞ ?? ?上单调递减, ∴函数()f x 在[]2,0-上单调递减, ∴函数 ()f x 在[]2,0-上的最大值与最小值之和为 ()()()()()()2220121031log 8log 24f f f f f f -+=++-=+=+=故选A. 13.12,23??- ??? 【解析】 试题分析:13 2121 31221222 22311223m m m m m m m m ? ?-<<-<-? ??-<--<-<???-<-?? ? 考点:函数的单调性. 14.[0,)+∞ 【解析】 试题分析:当1x ≤时,()2f x ≤122x -?≤,即11x -≤,解得0x ≥;1x >时,()2f x ≤21log 2x ?-≤,解得1 2 x ≥,所以满足()2f x ≤的x 的取值范围是[0,)+∞. 考点:1、分段函数;2、函数的单词性. 15.(,1)-∞ 【解析】 试题分析:将函数进行配方得22()24(1)3f x x x x =-+=-+,又称轴为 1x =,函数图象开口向上,所以函数的单调减区间为(,1)-∞. 考点:二次函数的单调性. 16.1 --1+3 ∞?∞(,)(,) 【解析】 试题分析:由()()f x f x -=可得()f x 为偶函数,因为,(,0]a b ∈-∞时总有 ()f x 在(],0-∞上单调递增,又()f x 为偶函数, 所以()f x 在()0,+∞上单调递减. ()()()()1212f m f m f m f m +>∴+>, 即12m m +<,则()()()()2 2 123110m m m m ++->,解得 1 --1+3 m ∈∞?∞(,)(,) . 考点:函数的单调性和奇偶性 17.[1,+∞) 【解析】 试题分析:()2 23f x x x =--,由一元二次函数的单调性可知,开口向上,递增区间在对称轴右侧,递增区间为[1,+∞). 考点:一元二次函数的单调性. 18.29[4, ]5 【解析】 试题分析:函数()f x 在[]1,2上是减函数,在[]2,5上是增函数,且 ()15f =,()24f =,()2955f = ,所以函数()x f 的值域为29 [4,]5 . 考点:函数的单调性和值域. 19.2≥a 【解析】 试题分析:根据题意可知:二次函数开口向上,对称轴为2 a x =,根据题意可 知:区间(,1)-∞在对称轴2 a x =的左侧,所以12 ≥a . 考点:二次函数的性质. 20.(][),4080,-∞+∞ 【解析】 试题分析:要)(x f 使在区间]10,5[上具有单调性,只需对称轴不在该区间即可,所以58≤k 或108 ≥k 即得k 的范围(][),4080,-∞+∞. 考点:二次函数的单调性. 21.-3 ≤a ≤-2 【解析】 试题分析:设t=x 2 +ax+a+5,则f (x )=log 3t ,且函数t 在区间(-∞,1)上是递减函数, 且t >0.∴12 150 a a a ? -≥? ??+++≥?,求得-3 ≤a ≤-2 考点:对数函数的单调性。 22.12,23?? - ??? 【解析】 试题分析: 由题意得21122m m -<-<-<,解得21 1,,32m m m -<<>- ,所以实数m 的取值范围为12,23?? - ? ?? 考点:抽象函数单调性 23.)8,4[ 【解析】 为R 上的增函数,得1 1 402(4)122 a a a a ? ?>? ? ->? ? ?-?+≤??即18484a a a a >??≤?≥? 故答案为:)8,4[ 考点:分段函数的单调性. 24.(2 2 【解析】易知f(a)=e a -1>-1,由f(a)=g(b),得g(b)=-b 2+4b -3>-1,解得2 . 25.(-∞,0)∪(1,3] 【解析】当a -1>0即a>1时,要使f(x)在(0,1]上是减函数,则需3-a×1≥0,此时10,此时a<0.所以实数a 的取值范围是(-∞,0)∪(1,3]. 点睛:已知函数的单调性确定参数的值或范围要注意以下两点:(1)若函数在区间[],a b 上单调,则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的;(2)分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取 值;(3)复合函数的单调性,不仅要注意内外函数单调性对应关系,而且要注意内外函数对应自变量取值范围.