函数单调性的性质(详细解析+考点分析+名师点评)

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名称 函数单调性的性质(详细解析+考点分析+名师点评)
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文件大小 453.1KB
资源类型 试卷
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2014-02-12 13:15:57

文档简介

函数单调性的性质
一、选择题(共20小题)
1、函数y=|2x﹣1|在区间(k﹣1,k+1)上不单调,则k的取值范围(  )
A、(﹣1,+∞) B、(﹣∞,1)
C、(﹣1,1) D、(0,2)
2、已知函数在(﹣∞,+∞)上单调递减,那么实数a的取值范围是(  )
A、(0,1) B、
C、 D、21*cnjy*com
3、函数f(x)=在x∈R内单调递减,则a的范围是(  )
A、(0,] B、[,]
C、[,1) D、[,1)
4、已知函数在区间(﹣∞,+∞)是增函数,则常数a的取值范围是
(  )
A、a≤1或a≥2 B、1≤a≤2
C、1<a<2 D、a<1或a>2
5、已知函数满足对任意x1≠x2,都有(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]<0成立,则a的取值范围为(  )
A、 B、(0,1)
C、 D、(0,3)
6、已知定义在R上的奇函数f(x),满足f(x﹣4)=﹣f(x),且在区间[0,2]上是增函数,则(  )
A、f(﹣25)<f(11)<f(80)
B、f(80)<f(11)<f(﹣25)
C、f(11)<f(80)<f(﹣25)
D、f(﹣25)<f(80)<f(11)
7、已知函数y=f(x)在x∈[1,2]上是单调增函数,那么函数y=f(1﹣x)在区间(  )
A、[﹣2,﹣1]上单调递增 B、[﹣2,﹣1]上单调递减
C、[﹣1,0]上单调递增 D、[﹣1,0]上单调递减
8、已知y=x3+bx2+(b+2)x+3是R上的单调增函数,则b的取值是(  )
A、b<﹣1或b>2 B、b≤﹣2或b≥2
C、﹣1<b<2 D、﹣1≤b≤2
9、函数f(x)=ax(a>0且a≠1)是R上的减函数,则a的取值范围(  )
A、(0,1) B、[0,1)
C、(0,1] D、[0,1]
10、已知函数是定义域上的递减函数,则实数a的取值范围是(  )
A、 B、(21*cnjy*com
C、( D、)
11、设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2,若对任意的x∈[t,t+2],不等式f(x+t)≥2f(x)恒成立,则实数t的取值范围是(  )
A、 B、[2,+∞)
C、(0,2] D、
12、已知f(x)是定义域为正整数集的函数,对于定义域内任意的k,若f(k)≥k2成立,则f(k+1)≥(k+1)2成立,下列命题成立的是(  )
A、若f(3)≥9成立,则对于任意k≥1,均有f(k)≥k2成立;
B、若f(4)≥16成立,则对于任意的k≥4,均有f(k)<k2成立;
C、若f(7)≥49成立,则对于任意的k<7,均有f(k)<k2成立;
D、若f(4)=25成立,则对于任意的k≥4,均有f(k)≥k2成立
13、设f(x)是定义在正整数集上的函数,且f(x)满足:“当f(k)≥k2成立时,总可推出f(k+1)≥(k+1)2成立”.那么,下列命题总成立的是(  )
A、若f(1)<1成立,则f(10)<100成立
B、若f(2)<4成立,则f(1)≥1成立
C、若f(3)≥9成立,则当k≥1时,均有f(k)≥k2成立
D、若f(4)≥25成立,则当k≥4时,均有f(k)≥k2成立
14、已知f(x)为R上的减函数,则满足f(||)<f(1)的实数x的取值范围是(  )
A、(﹣1,1) B、(0,1)
C、(﹣1,0)∪(0,1) D、(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)
15、已知f(x)为R上的减函数,则满足的实数x的取值范围是(  )
A、(﹣∞,1) B、(1,+∞)
C、(﹣∞,0)∪(0,1) D、(﹣∞,0)∪(1,+∞)
16、已知函数f(x)=ax2+2ax+4(0<a<3),若x1<x2,x1+x2=1﹣a,则(  )
A、f(x1)<f(x2) B、f(x1)=f(x2)
C、f(x1)>f(x2) D、f(x1)与f(x2)的大小不能确定
17、定义在R上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数.若f(x)的最小正周期是π,且当x∈[0,]时,f(x)=sinx,则f()的值为(  )21*cnjy*com
A、﹣ B、
C、﹣ D、
18、若f(x)=﹣x2+2ax与g(x)=(a+1)1﹣x在区间[1,2]上都是减函数,则a的取值范围是(  )
?
A、(﹣1,0) B、(﹣1,0)∪(0,1]?21*cnjy*com
C、(0,1] D、(0,1)
19、函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上的最大值与最小值的和为a,则a的值为(  )
A、 B、
C、2 D、4
20、设f(x)、g(x)都是单调函数,有如下四个命题中,正确的命题是(  )
①若f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)﹣g(x)单调递增;
②若f(x)单调递增,g(x)单调递减,则f(x)﹣g(x)单调递增;
③若f(x)单调递减,g(x)单调递增,则f(x)﹣g(x)单调递减;
④若f(x)单调递减,g(x)单调递减,则f(x)﹣g(x)单调递减.??
A、①③? B、①④?
C、②③? D、②④
二、填空题(共5小题)
21、函数f(x)=|x﹣a|在区间[1,+∞)上为增函数,则a取值范围是 _________ .
22、设M是由满足下列性质的函数f(x)构成的集合:在定义域内存在x0,使得f(x0+1)=f(x0)+f(1)成立.已知下列函数:①;②f(x)=2x;③f(x)=lg(x2+2);④f(x)=cosπx,其中属于集合M的函数是 _________ (写出所有满足要求的函数的序号).
23、己知f(x)是R上的增函数,且f(﹣1)=﹣1,f(2)=2,设P={x|f(x+t)<2},Q={x|f(x)<﹣1},若t≥3,则集合P,Q之间的关系是 _________ .
24、若x≥0,则函数y=x2+2x+3的值域是 _________ .
25、若函数y=x2﹣2x+3,在(﹣∞,m)上单调递减,则m的取值范围 _________ .
三、解答题(共5小题)
26、对于函数f(x),若f(x)=x,则称x为f(x)的“不动点”,若f(f(x))=x,则称x为f(x)的“稳定点”.函数的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为A和B,即A={x|f(x)=x},B={x|f(f(x))=x}.
(1)求证:A?B;
(2)若f(x)=ax2﹣1(a∈R,x∈R),且A=B≠?,求实数a的取值范围;
(3)若f(x)是R上的单调递增函数,x0是函数的稳定点,问x0是函数的不动点吗?若是,请证明你的结论;若不是,请说明的理由.
27、定义在[﹣1,1]上的奇函数f(x)满足f(1)=1,且当a、b∈[﹣1,1],a+b≠0时,有.
(1)证明:f(x)是[﹣1,1]上的增函数;
(2)若f(x)≤m2+2am+1对所有的x∈[﹣1,1],a∈[﹣1,1]恒成立,求m的取值范围.
28、已知:f(x)=lg(ax﹣bx)(a>1>b>0).21*cnjy*com
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断f(x)在其定义域内的单调性;
(3)若f(x)在(1,+∞)内恒为正,试比较a﹣b与1的大小.
29、已知f(x)=x2﹣2ax+5(a>1)
(1)若f(x)的定义域和值域均为[1,a],求a的值;
(2)若f(x)在区间(﹣∞,2]上是减函数,且对任意的x1,x2∈[1,a+1],总有|f(x1)﹣f(x2)|≤4,求a的取值范围.
30、已知≤()x﹣2,求函数y=2x﹣2﹣x的值域.21*cnjy*com
答案与评分标准
一、选择题(共20小题)
1、函数y=|2x﹣1|在区间(k﹣1,k+1)上不单调,则k的取值范围(  )
A、(﹣1,+∞) B、(﹣∞,1)
C、(﹣1,1) D、(0,2)
考点:带绝对值的函数;函数单调性的性质。
专题:数形结合。
分析:函数y=|2x﹣1|的图象可由函数y=2x的图象变换而来,画出函数y=|2x﹣1|的图象,根据图象结合单调增区间求得k的取值范围.
解答:解:∵函数y=|2x﹣1|的图象可由函数y=2x的图象变换而来,
画出函数y=|2x﹣1|,其图象如图所示,由图象知,
函数y=|2x﹣1|在区间(k﹣1,k+1)内不单调,
则:﹣2<k﹣1<0,
则k的取值范围是(﹣1,1)
故选C.
点评:本小题主要考查函数单调性的应用、带绝对值的函数、不等式的解法等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想.属于基础题.
2、已知函数在(﹣∞,+∞)上单调递减,那么实数a的取值范围是(  )
A、(0,1) B、
C、 D、
考点:分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数单调性的性质。
分析:f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递减,即f(x)在两段上都单调递减,且在x<1时,x→1时,f(x)≥f(1).
解答:解:x<1时,f(x)=(3a﹣2)x+6a﹣1单调递减,故3a﹣2<0,a<,
且x→1时,f(x)→9a﹣3≥f(1)=a,a≥;
x>1时,f(x)=ax单调递减,故0<a<1,综上所述,a的范围为21*cnjy*com
故选C
点评:本题考查分段函数的单调性,除了考虑各段的单调性,还要注意断开点处的情况.
3、函数f(x)=在x∈R内单调递减,则a的范围是(  )
A、(0,] B、[,]
C、[,1) D、[,1)
解答:解:若函数f(x)=在x∈R内单调递减,

解得≤a≤
故选B
点评:本题考查的知识点是分段函数单调性的确定方法,函数单调性的性质,其中易忽略当X=1时,按照x<1时,函数表达式计算出的函数值不小于按照x≥1时,函数表达式计算出的函数值,而错解为[,1)而错选C.
4、已知函数在区间(﹣∞,+∞)是增函数,则常数a的取值范围是
(  )
A、a≤1或a≥2 B、1≤a≤2
C、1<a<2 D、a<1或a>2
考点:分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数单调性的性质。
专题:分类讨论。
分析:本题函数在区间(﹣∞,+∞)是增函数,既要在(﹣∞,0)上增,还要在(0,+∞)上增,还使在(﹣∞,0)上f(x)的最大值小于等于在(0,+∞)上f(x)的最小值即可.
解答:解:因为函数在区间(﹣∞,+∞)是增函数,
又因f(0)=0,由函数解析式知,在(0,+∞)上与在(﹣∞,0)上都是增函数,
欲保证函数在R上为增函数,当且仅当a2﹣3a+2≤0即可,
从而(a﹣1)(a﹣2)≤0?1≤a≤2.21*cnjy*com
故选B.
点评:本题考查了分段函数的单调性问题,可以借助图象进行解题,属于易错题.
5、已知函数满足对任意x1≠x2,都有(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]<0成立,则a的取值范围为(  )
A、 B、(0,1)
C、 D、(0,3)
考点:分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数单调性的性质。
专题:计算题。
分析:由(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]<0得到函数f(x)为减函数,列出限制条件解出x即可
解答:解:∵(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]<0,
∴f(x)为减函数,
∴0<a<1且a﹣3<0且a0>(a﹣3)×0+4a,
∴0<a21cnjy
故选A
点评:本题考查函数单调性,对学生思维能力有一定的要求,有一定难度
6、已知定义在R上的奇函数f(x),满足f(x﹣4)=﹣f(x),且在区间[0,2]上是增函数,则(  )
A、f(﹣25)<f(11)<f(80) B、f(80)<f(11)<f(﹣25)
C、f(11)<f(80)<f(﹣25) D、f(﹣25)<f(80)<f(11)
考点:函数单调性的性质。
专题:计算题。
分析:由f(x)满足f(x﹣4)=﹣f(x)可变形为f(x﹣8)=f(x),得到函数是以8为周期的周期函数,则有f(﹣25)=f(﹣1),f(80)=f(0),f(11)=f(3),再由f(x)在R上是奇函数,f(0)=0,得到f(80)=f(0)=0,f(﹣25)=f(﹣1),再由f(x)在区间[0,2]上是增函数,以及奇函数的性质,推出函数在[﹣2,2]上的单调性,即可得到结论.
解答:解:∵f(x)满足f(x﹣4)=﹣f(x),
∴f(x﹣8)=f(x),
∴函数是以8为周期的周期函数,
则f(﹣25)=f(﹣1),f(80)=f(0),f(11)=f(3),
又∵f(x)在R上是奇函数,f(0)=0,
得f(80)=f(0)=0,f(﹣25)=f(﹣1),
而由f(x﹣4)=﹣f(x)
得f(11)=f(3)=﹣f(﹣1)=f(1),
又∵f(x)在区间[0,2]上是增函数,f(x)在R上是奇函数
∴f(x)在区间[﹣2,2]上是增函数
∴f(1)>f(0)>f(﹣1),
即f(﹣25)<f(80)<f(11),
故选D
点评:本题主要考查抽象函数的周期性来转化区间,单调性来比较函数值的大小.
7、已知函数y=f(x)在x∈[1,2]上是单调增函数,那么函数y=f(1﹣x)在区间(  )
A、[﹣2,﹣1]上单调递增 B、[﹣2,﹣1]上单调递减
C、[﹣1,0]上单调递增 D、[﹣1,0]上单调递减
考点:函数单调性的判断与证明;函数单调性的性质。
专题:计算题。
分析:设﹣1≤x1<x2≤0,则 2≥1﹣x1>1﹣x2≥1,由题意可得f(1﹣x1)>f(1﹣x2),故函数y=f(1﹣x)在区间[﹣1,0]上单调递减.
解答:解:当x∈[﹣1,0]时,可得1﹣x∈[1,2].
设﹣1≤x1<x2≤0,则 2≥1﹣x1>1﹣x2≥1.
∵函数y=f(x)在x∈[1,2]上是单调增函数,∴f(1﹣x1)>f(1﹣x2),
∴函数y=f(1﹣x)在区间[﹣1,0]上单调递减,
故选D.
点评:本题考查利用函数的单调性的定义证明函数的单调性,属于基础题.
8、已知y=x3+bx2+(b+2)x+3是R上的单调增函数,则b的取值是(  )
A、b<﹣1或b>2 B、b≤﹣2或b≥2
C、﹣1<b<2 D、﹣1≤b≤2
考点:函数的单调性及单调区间;函数单调性的性质。
分析:三次函数y=x3+bx2+(b+2)x+3的单调性,通过其导数进行研究,故先求出导数,利用其导数恒大于0即可解决问题.
解答:解:∵已知y=x3+bx2+(b+2)x+3
∴y′=x2+2bx+b+2,
∵f(x)是R上的单调增函数,21cnjy
∴x2+2bx+b+2≥0恒成立,
∴△≤0,即b2﹣b﹣2≤0,
则b的取值是﹣1≤b≤2.
故选D.
点评:本题考查函数的单调性及单调区间、利用导数解决含有参数的单调性问题,属于基础题.
9、函数f(x)=ax(a>0且a≠1)是R上的减函数,则a的取值范围(  )
A、(0,1) B、[0,1)
C、(0,1] D、[0,1]
点评:指数函数是中学阶段重要的函数模型,通过研究其图象可以得到它的一些性质,利用这些性质可以帮助我们解题.
10、已知函数是定义域上的递减函数,则实数a的取值范围是(  )
A、 B、(
C、( D、)
考点:分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数单调性的性质。
专题:计算题。
分析:由已知中函数是定义域上的递减函数,根据一次函数的单调性,指数函数的单调性,及分段函数的单调性,我们可以构造一个关于a的不等式组,解不等式组即可得到实数a的取值范围.
解答:解:∵函数是定义域上的递减函数,
∴21cnjy
解得:<a≤
故选C
点评:本题考查的知识点是分段函数的单调性,函数单调性的性质,其中解答时易忽略函数在整个定义域上为减函数,则在分界点处(x=7)时,前一段的函数值不小于后一段的函数值,而错解为<a<1,而错选A.
11、设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2,若对任意的x∈[t,t+2],不等式f(x+t)≥2f(x)恒成立,则实数t的取值范围是(  )
A、 B、[2,+∞)
C、(0,2] D、
考点:函数单调性的性质。
分析:2f(x)=f(x),由题意可知f(x)为R上的增函数,故对任意的x∈[t,t+2],不等式f(x+t)≥2f(x)恒成立可转化为对任意的x∈[t,t+2]恒成立,此为一次不等式恒成立,解决即可.也可取那个特值排除法.
解答:解:(排除法)当则得,即在时恒成立,而最大值,是当时出现,故的最大值为0,则f(x+t)≥2f(x)恒成立,排除B,C项,同理再验证t=﹣1时,f(x+t)≥2f(x)不成立,故排除D项
故选A
点评:本题考查函数单调性的应用:利用单调性处理不等式恒成立问题.将不等式化为f(a)≥f(b)形式是解题的关键.
12、已知f(x)是定义域为正整数集的函数,对于定义域内任意的k,若f(k)≥k2成立,则f(k+1)≥(k+1)2成立,下列命题成立的是(  )
A、若f(3)≥9成立,则对于任意k≥1,均有f(k)≥k2成立; B、若f(4)≥16成立,则对于任意的k≥4,均有f(k)<k2成立;
C、若f(7)≥49成立,则对于任意的k<7,均有f(k)<k2成立; D、若f(4)=25成立,则对于任意的k≥4,均有f(k)≥k2成立
考点:函数单调性的性质。
分析:由题意对于定义域内任意的k,若f(k)≥k2成立,则f(k+1)≥(k+1)2成立的含义是对前一个数成立,则能推出后一个数成立,反之不成立.
解答:解:对A,当k=1或2时,不一定有f(k)≥k2成立;对B,应有f(k)≥k2成立;
对C,只能得出:对于任意的k≥7,均有f(k)≥k2成立,不能得出:任意的k<7,均有f(k)<k2成立;对D,∵f(4)=25≥16,∴对于任意的k≥4,均有f(k)≥k2成立.故选D
点评:本题考查对命题的理解,本题体现的是一种递推关系.
13、设f(x)是定义在正整数集上的函数,且f(x)满足:“当f(k)≥k2成立时,总可推出f(k+1)≥(k+1)2成立”.那么,下列命题总成立的是(  )
A、若f(1)<1成立,则f(10)<100成立
B、若f(2)<4成立,则f(1)≥1成立
C、若f(3)≥9成立,则当k≥1时,均有f(k)≥k2成立
D、若f(4)≥25成立,则当k≥4时,均有f(k)≥k2成立
点评:本题主要考查对函数性质的理解,正确理解题意是解决本题的关键.
14、已知f(x)为R上的减函数,则满足f(||)<f(1)的实数x的取值范围是(  )
A、(﹣1,1) B、(0,1)
C、(﹣1,0)∪(0,1) D、(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)
考点:函数单调性的性质。
分析:由函数的单调性可得||与1的大小,转化为解绝对值不等式即可.
解答:解:由已知得解得﹣1<x<0或0<x<1,
故选C
点评:本题主要考查函数单调性的应用:利用单调性解不等式,其方法是将函数值的大小关系转化为自变量的大小关系.
15、已知f(x)为R上的减函数,则满足的实数x的取值范围是(  )
A、(﹣∞,1) B、(1,+∞)
C、(﹣∞,0)∪(0,1) D、(﹣∞,0)∪(1,+∞)
考点:函数单调性的性质。
分析:由函数的单调性可直接得到的大小,转化为解分式不等式,直接求解或特值法均可.
解答:解:由已知得解得x<0或x>1,
故选D.
点评:本题考查利用函数的单调性解不等式,属基本题.
16、已知函数f(x)=ax2+2ax+4(0<a<3),若x1<x2,x1+x2=1﹣a,则(  )
A、f(x1)<f(x2) B、f(x1)=f(x2)
C、f(x1)>f(x2) D、f(x1)与f(x2)的大小不能确定
考点:函数单调性的性质。
专题:计算题。
分析:函数f(x)=ax2+2ax+4(0<a<3)为二次函数,开口向上,对称轴为x=﹣1,
比较f(x1)与f(x2)的大小即看x1和x2谁到对称轴的距离大.
解答:解:已知函数f(x)=ax2+2ax+4(0<a<3),二次函数的图象开口向上,对称轴为x=﹣1,0<a<3,
∴x1+x2=1﹣a∈(﹣2,1),x1与x2的中点在(﹣1,)之间,x1<x2,
∴x2到对称轴的距离大于x1到对称轴的距离,
∴f(x1)<f(x2),
故选A.
点评:本题考查函数单调性的应用,利用单调性比较大小,有较强的综合性.熟练掌握二次函数的性质是解决本题的关键.
17、定义在R上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数.若f(x)的最小正周期是π,且当x∈[0,]时,f(x)=sinx,则f()的值为(  )
A、﹣ B、
C、﹣ D、
考点:函数单调性的性质;函数的周期性。
专题:计算题。
分析:要求f(),则必须用f(x)=sinx来求解,那么必须通过奇偶性和周期性,将变量转化到区间[0]上,再应用其解析式求解.
解答:解:∵f(x)的最小正周期是π
∴f()=f(﹣2π)=f(﹣)
∵函数f(x)是偶函数21cnjy
∴f()=f()=sin=.
故选D
点评:本题主要考查了函数的奇偶性,周期性以及应用区间上的解析性求函数值,是基础题,应熟练掌握.
18、若f(x)=﹣x2+2ax与g(x)=(a+1)1﹣x在区间[1,2]上都是减函数,则a的取值范围是(  )
?
A、(﹣1,0) B、(﹣1,0)∪(0,1]?
C、(0,1] D、(0,1)
考点:函数单调性的性质。
分析:f(x)为二次函数,单调性结合图象解决,而g(x)为指数型函数,单调性只需看底数与1的大小即可.
解答:解:f(x)=﹣x2+2ax在区间[1,2]上是减函数,故对称轴x=a≤1;
g(x)=(a+1)1﹣x在区间[1,2]上是减函数,只需a+1>1,即a>0,综上可得0<a≤1.
故选C
点评:本题考查已知函数单调性求参数范围,属基本题.掌握好基本函数的单调性是解决本题的关键.
19、函数f(x)=ax+loga(x+1)在[0,1]上的最大值与最小值的和为a,则a的值为(  )
A、 B、
C、2 D、4
故选B
点评:可分类讨论做.因为单调性不变,也可合二为一做.
20、设f(x)、g(x)都是单调函数,有如下四个命题中,正确的命题是(  )
①若f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)﹣g(x)单调递增;
②若f(x)单调递增,g(x)单调递减,则f(x)﹣g(x)单调递增;
③若f(x)单调递减,g(x)单调递增,则f(x)﹣g(x)单调递减;
④若f(x)单调递减,g(x)单调递减,则f(x)﹣g(x)单调递减.??
A、①③? B、①④?
C、②③? D、②④
考点:函数单调性的性质。
专题:转化思想。
分析:本题是选择题,可采用逐一检验的方法,只要举出反例就能说明不正确.
解答:解:①f(x)=2x是增函数,g(x)=2x+1是增函数,而f(x)﹣g(x)=﹣2x是减函数,故不正确,排除A、B,
④f(x)=﹣x是减函数,g(x)=﹣2x是减函数,而f(x)﹣g(x)=x是增函数,故不正确,排除D,
故选C.
点评:本题考查了函数的单调性的应用,两个函数的简单运算后判定单调性,属于基础题.
二、填空题(共5小题)
21、函数f(x)=|x﹣a|在区间[1,+∞)上为增函数,则a取值范围是 a≤1 .
考点:带绝对值的函数;函数单调性的性质。
专题:数形结合。21cnjy
分析:根据绝对值的定义,我们可以画出函数f(x)=|x﹣a|的图象,结合函数的图象分析出函数f(x)=|x﹣a|的单调区间,进而根据函数f(x)=|x﹣a|在区间[1,+∞)上为增函数,得到a取值范围.
解答:解:函数f(x)=|x﹣a|的图象如下图所示:
由图可得函数的单调递增区间为[a,+∞)
若函数f(x)=|x﹣a|在区间[1,+∞)上为增函数,
则a≤1
故答案为:a≤1
点评:本题考查的知识点是函数单调性的性质,带绝对值的函数,其中画出函数的图象利用数形结合的方法进行解答,是解答本题的关键
22、设M是由满足下列性质的函数f(x)构成的集合:在定义域内存在x0,使得f(x0+1)=f(x0)+f(1)成立.已知下列函数:①;②f(x)=2x;③f(x)=lg(x2+2);④f(x)=cosπx,其中属于集合M的函数是 ②④ (写出所有满足要求的函数的序号).
考点:元素与集合关系的判断;函数单调性的性质。
专题:综合题。
分析:根据集合M的定义,可根据函数的解析式,f(x0+1)=f(x0)+f(1)构造方程,若方程有根,说明函数符合集合M的定义,若方程无根,说明函数不符号集合M的定义,由此对四个函数逐一进行判断,即可得到答案.
解答:解:①中,若存在x,使f(x+1)=f(x)+f(1)

即x2+x+1=0,
∵△=1﹣4=﹣3<0,故方程无解.即?M
②中,存在x=1,使f(x+1)=2x+1=f(x)+f(1)=2x+2成立,即f(x)=2x∈M;
③中,若存在x,使f(x+1)=f(x)+f(1)
则lg[(x+1)2+2]=lg(x2+2)+lg3
即2x2﹣2x+3=0,
∵△=4﹣24=﹣20<0,故方程无解.即f(x)=lg(x2+2)?M
④存在x=,使f(x+1)=cosπ(x+1)=f(x)+f(1)=cosπx+cosπ成立,即f(x)=cosπx∈M;
故答案为:②④
点评:本题考查的知识点是元素与集合关系的判断,及其它方程的解法,掌握判断元素与集合关系的方法,即元素是否满足集合的性质是解答本题的关键.
23、己知f(x)是R上的增函数,且f(﹣1)=﹣1,f(2)=2,设P={x|f(x+t)<2},Q={x|f(x)<﹣1},若t≥3,则集合P,Q之间的关系是 P?Q .
考点:集合的包含关系判断及应用;函数单调性的性质。21世纪教育网
专题:计算题。
分析:由f(x)是R上的增函数,且f(﹣1)=﹣1,f(2)=2,则解不等式x+t<2,t≥3,得到集合P,解不等式f(x)<﹣1,然后判断两个集合间的关系,即可得到答案.
解答:解:∵f(x)是R上的增函数,且f(﹣1)=﹣1,f(2)=2,
∴f(x+t)<2等价于x+t<2
即x<2﹣t
又∵t≥3
∴x<a≤﹣1
即P=(﹣∞,﹣1)
f(x)<﹣1等价于x<﹣1
故P?Q
故答案:P?Q
点评:本题考查的知识点是集合的包含关系判断及应用,及函数单调性的应用,解答的关键是根据函数的单调性,将集合的性质转化为相应的不等式.
24、若x≥0,则函数y=x2+2x+3的值域是 [3,+∞) .
25、若函数y=x2﹣2x+3,在(﹣∞,m)上单调递减,则m的取值范围 (﹣∞,1] .
考点:函数的图象与图象变化;函数单调性的性质;二次函数的性质。
专题:计算题。
分析:由函数f(x)的解析式,结合二次函数的图象和性质,我们可以判断出函数图象的形状及单调区间,再由函数f(x)在(﹣∞,m)上单调递减,我们易构造一个关于m的不等式,解不等式即可得到结论.
解答:解:∵函数f(x)=x2﹣2x+3的图象是开口方向朝上,
以直线x=1为对称轴的抛物线,
若函数f(x)在(﹣∞,m)上单调递减,
则1≥m
即m≤1
故答案为:(﹣∞,1].
点评:本题考查的知识点是二次函数的性质,其中根据二次函数的图象和性质,构造一个关于m的不等式,是解答本题的关键.
三、解答题(共5小题)
26、对于函数f(x),若f(x)=x,则称x为f(x)的“不动点”,若f(f(x))=x,则称x为f(x)的“稳定点”.函数的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为A和B,即A={x|f(x)=x},B={x|f(f(x))=x}.
(I)求证:A?B;
(II)若f(x)=ax2﹣1(a∈R,x∈R),且A=B≠?,求实数a的取值范围;
(III)若f(x)是R上的单调递增函数,x0是函数的稳定点,问x0是函数的不动点吗?若是,请证明你的结论;若不是,请说明的理由.
考点:集合的包含关系判断及应用;集合的相等;函数单调性的性质。
专题:计算题;新定义。
分析:(I)分A=?和A≠?的情况,然后根据所给“不动点”和“稳定点”的定义来证明.
(II)理解A=B时,它表示方程ax2﹣1=x与方程a(ax2﹣1)2﹣1=x有相同的实根,根据这个分析得出求出a的值.
(Ⅲ)用反证法证明x0是函数的不动点.即讨论x0>f(x0)和x0>f(x0)的情况,并根据单调性推出其矛盾.
解答:解:(1)若A=?,则A?B显然成立;若A≠?,
设t∈A,则f(t)=t,f(f(t))=f(t)=t,
∴t∈B,故A?B.(3分)21世纪教育网
(Ⅱ)∵A≠?,∴ax2﹣1=x有实根,
∴.又A?B,所以a(ax2﹣1)2﹣1=x,
即a3x4﹣2a2x2﹣x+a﹣1=0的左边有因式ax2﹣x﹣1,
从而有(ax2﹣x﹣1)(a2x2+ax﹣a+1)=0.(6分)
∵A=B,
∴a2x2+ax﹣a+1=0要么没有实根,要么实根是方程ax2﹣x﹣1=0的根.若a2x2+ax﹣a+1=0没有实根,
则;若a2x2+ax﹣a+1=0有实根且实根是方程ax2﹣x﹣1=0的根,
则由方程ax2﹣x﹣1=0,得a2x2=ax+a,代入a2x2+ax﹣a+1=0,有2ax+1=0.
由此解得,再代入得,
由此,故a的取值范围是.(10分)
(Ⅲ)由题意:x0是函数的稳定点则f(f(x0))=x0,设f(x0)>x0,f(x)是R上的单调增函数,
则f(f(x0))>f(x0),
所以x0>f(x0),矛盾.(12分)
若x0>f(x0),f(x)是R上的单调增函数,则f(x0)>f(f(x0)),
所以f(x0)>x0,矛盾(15分)
故f(x0)=x0,
所以x0是函数的不动点.(16分)
点评:本题考查对新概念的理解和运用的能力,同时考查了集合间的关系和方程根的相关知识,解题过程中体现了分类讨论的数学思想.
27、定义在[﹣1,1]上的奇函数f(x)满足f(1)=1,且当a、b∈[﹣1,1],a+b≠0时,有.
(1)证明:f(x)是[﹣1,1]上的增函数;
(2)若f(x)≤m2+2am+1对所有的x∈[﹣1,1],a∈[﹣1,1]恒成立,求m的取值范围.
解答:解:(1)任取x1、x2∈[﹣1,1],且x1<x2,
则f(x1)﹣f(x2)=f(x1)+f(﹣x2)
∵,
即(2分)21世纪教育网
∵x1+(﹣x2)<0,
∴f(x1)﹣f(x2)<0.
则f(x)是[﹣1,1]上的增函数. (5分)
(2)要使f(x)≤m2+2am+1对所有的x∈[﹣1,1],a∈[﹣1,1]恒成立,
只须f(x)max≤m2+2am+1,即1≤m2+2am+1对任意的a∈[﹣1,1]恒成立,
亦即m2+2am≥0对任意的a∈[﹣1,1]恒成立.令g(a)=2ma+m2,
只须,
解得m≤﹣2或m≥2或m=0,即为所求. (12分)
点评:本题考查了抽象函数的单调性与函数的值域、不等式恒成立等知识点,属于中档题,解题时应该注意题中的主元与次元的处理.
28、已知:f(x)=lg(ax﹣bx)(a>1>b>0).
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断f(x)在其定义域内的单调性;
(3)若f(x)在(1,+∞)内恒为正,试比较a﹣b与1的大小.
考点:函数的定义域及其求法;函数单调性的性质。
专题:综合题。
分析:(1)由对数的真数大于零得,ax﹣bx>0,再由a>1>b>0和指数函数的性质,求出不等式解集即函数的定义域;
(2)先在定义域任取两个自变量,即x2>x1>0,利用指数函数的性质比较对应真数的大小,再根据y=lgx在定义域上是增函数,得出f(x2)与f(x1)的大小,判断出此函数的单调性;
(3)根据(2)证出的函数单调性,求出此区间内的函数的最小值f(1),只要f(1)≥0成立即可,代入函数解析式,利用lg1=0判断a﹣b与1的大小.
解答:解:(1)要使函数有意义,则ax﹣bx>0,∴,
∵,∴x>0,∴f(x)的定义域为(0,+∞).
(2)设x2>x1>0,∵a>1>b>0,
∴,,则,
∴,∴.
∵函数y=lgx在定义域上是增函数,
∴f(x2)﹣f(x1)>0,即f(x2)>f(x1),
∴f(x)在(0,+∞)是增函数.
(3)由(2)知,函数f(x)在(0,+∞)是增函数,
∴f(x)在(1,+∞)是增函数,即有f(x)>f(1),
要使f(x)>0恒成立,必须函数的最小值f(1)≥0,
即lg(a﹣b)≥0=lg1,则a﹣b≥1.
点评:本题是关于对数型复合函数的综合题,根据真数大于零求函数的定义域,判断函数的单调性即比较真数的大小,对于恒成立问题,就是由函数的单调性求出在区间上的最值.
29、已知f(x)=x2﹣2ax+5(a>1)
(I)若f(x)的定义域和值域均为[1,a],求a的值;
(II)若f(x)在区间(﹣∞,2]上是减函数,且对任意的x1,x2∈[1,a+1],总有|f(x1)﹣f(x2)|≤4,求a的取值范围.
解答:解:f(x)=(x﹣a)2+5﹣a2
(I).由f(x)的对称轴是x=a知函数在[1,a]递减,
故,解可得a=2
(II)由f(x)在区间(﹣∞,2]上是减函数得a≥2,
当f(x1)、f(x2)分别是函数f(x)的最小值与最大值时不等式恒成立.
故函数在区间[1,a+1]上的最小值是f(a)=5﹣a2,
又因为a﹣1≥(a+1)﹣a,所以函数的最大值是f(1)=6﹣2a,
由|f(x1)﹣f(x2)|≤4知(6﹣2a)﹣(5﹣a2)≤4,解得2≤a≤3.
点评:此题主要考查绝对值不等式的应用问题.涉及到绝对值不等式的应用.对于此类型的题目需要对题目概念做认真分析再做题.属于中档题目.
30、已知≤()x﹣2,求函数y=2x﹣2﹣x的值域.
考点:函数的值域;函数单调性的性质。
分析:由题意,不等式两侧都化为底数是2的指数式,利用指数函数的单调性解出x的范围,再求函数的值域即可.
解答:解:∵,
∴x2+x≤4﹣2x,即x2+3x﹣4≤0,得﹣4≤x≤1.
又∵y=2x﹣2﹣x是[﹣4,1]上的增函数,
∴2﹣4﹣24≤y≤2﹣2﹣1.
故所求函数y的值域是[﹣,].
点评:本题考查解不等式和求函数的值域问题,属基本题.