第三章 3.2 3.2.1 第2课时
A级——基础过关练
1.函数f(x)的图象如图所示,则其最大值、最小值分别为( )
A.f,f B.f(0),f
C.f,f(0) D.f(0),f(3)
2.函数f(x)=-x2+4x-6,x∈[0,5]的值域为( )
A.[-6,-2] B.[-11,-2]
C.[-11,-6] D.[-11,-1]
3.函数f(x)=的最大值是( )
A. B.
C. D.
4.若函数y=ax+1在[1,2]上的最大值与最小值的差为2,则实数a的值是( )
A.2 B.-2
C.2或-2 D.0
5.(多选)已知x≥1,则下列函数的最小值为2的有( )
A.y=+ B.y=4x+
C.y=3x- D.y=x-1+
6.已知函数f(x)=-x2+4x+a,x∈[0,1],若f(x)有最小值-2,则f(x)的最大值为( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
7.函数f(x)=在[1,b](b>1)上的最小值是,则b=__________.
8.若函数f(x)=x2-3x-3在x∈[-1,4]上有f(x)≥x+2a-1恒成立,则实数a的取值范围是________________.
9.如图,动物园要建造一面靠墙的两间一样大小的长方形动物笼舍,可供建造围墙的材料总长为30 m,则要使每间笼舍面积达到最大,每间笼舍的宽度应为__________m.
10.已知函数f(x)=.
(1)试用单调性的定义证明函数f(x)在(-∞,1)上的单调性;
(2)求f(x)在[-3,-1]上的最大值和最小值.
11.已知函数y=x2-2x+3在闭区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.[0,2]
C.(-∞,2] D.[1,2]
12.(多选)已知函数f(x)=-2x+1(x∈[-2,2]),g(x)=x2-2x(x∈[0,3]),下列结论正确的有( )
A. x∈[-2,2],f(x)>a恒成立,则实数a的取值范围是a<-3
B. x∈[-2,2],f(x)>a,则实数a的取值范围是a<-3
C. x∈[0,3],g(x)=a,则实数a的取值范围是-1≤a≤3
D. x∈[-2,2], t∈[0,3],f(x)=g(t)
13.某商场经营一批进价为每件30元的商品,在市场试销中发现,该商品销售单价x(不低于进价,单位:元)与日销售量y(单位:件)之间有如下关系:
x 45 50
y 27 12
(1)确定x与y的一个一次函数关系式 y=f(x)(注明函数的定义域);
(2)若日销售利润为P元,根据(1)中的关系式写出P关于x的函数关系式,并指出当销售单价为多少元时,能获得最大的日销售利润.
14.已知函数f(x)=|mx+1|+|2x-1|,m∈R.
(1)当m=3时,求不等式f(x)>4的解集;
(2)若0<m<2,且对任意x∈R,f(x)≥恒成立,求m的最小值.第三章 3.2 3.2.1 第2课时
A级——基础过关练
1.函数f(x)的图象如图所示,则其最大值、最小值分别为( )
A.f,f B.f(0),f
C.f,f(0) D.f(0),f(3)
【答案】B
【解析】观察函数图象,可知f(x)的最大值、最小值分别为f(0),f.
2.函数f(x)=-x2+4x-6,x∈[0,5]的值域为( )
A.[-6,-2] B.[-11,-2]
C.[-11,-6] D.[-11,-1]
【答案】B
【解析】函数f(x)=-x2+4x-6=-(x-2)2-2,x∈[0,5],所以当x=2时,f(x)取得最大值,为-(2-2)2-2=-2,当x=5时,f(x)取得最小值,为-(5-2)2-2=-11,所以函数f(x)的值域是[-11,-2].故选B.
3.函数f(x)=的最大值是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】令t=1-x(1-x)=+≥,则0<f(x)≤,所以f(x)的最大值为.
4.若函数y=ax+1在[1,2]上的最大值与最小值的差为2,则实数a的值是( )
A.2 B.-2
C.2或-2 D.0
【答案】C
【解析】依题意,若a=0,则y=1,不符合题意,故a≠0.当a>0时,由题意得2a+1-(a+1)=2,解得a=2;当a<0时,a+1-(2a+1)=2,所以a=-2.综上,a=±2.
5.(多选)已知x≥1,则下列函数的最小值为2的有( )
A.y=+ B.y=4x+
C.y=3x- D.y=x-1+
【答案】ACD
【解析】选项A,x≥1,y=+≥2=2,当且仅当x=2时,y取得最小值2;选项B,y=4x+在x≥1递增,可得y的最小值为5;选项C,y=3x-在x≥1递增,可得y的最小值为2;选项D,y=x-1+=(x+1)+-2≥2 -2=2,当且仅当x=1时,y取得最小值2.故选ACD.
6.已知函数f(x)=-x2+4x+a,x∈[0,1],若f(x)有最小值-2,则f(x)的最大值为( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
【答案】C
【解析】因为f(x)=-(x2-4x+4)+a+4=-(x-2)2+4+a,所以f(x)图象的对称轴为直线x=2,所以f(x)在[0,1]上单调递增.又因为f(x)min=-2,所以f(0)=-2,即a=-2,所以f(x)max=f(1)=-1+4-2=1.
7.函数f(x)=在[1,b](b>1)上的最小值是,则b=__________.
【答案】4
【解析】因为f(x)=在[1,b]上单调递减,所以f(x)在[1,b]上的最小值为f(b)==,所以b=4.
8.若函数f(x)=x2-3x-3在x∈[-1,4]上有f(x)≥x+2a-1恒成立,则实数a的取值范围是________________.
【答案】(-∞,-3]
【解析】函数f(x)=x2-3x-3在x∈[-1,4]上有f(x)≥x+2a-1恒成立,转化为x2-4x-2≥2a在x∈[-1,4]上恒成立.令g(x)=x2-4x-2,对称轴方程为 x=2,开口向上,故函数的最小值为g(2)=-6,由题意得-6≥2a,解得 a≤-3,故实数a的取值范围为(-∞,-3].
9.如图,动物园要建造一面靠墙的两间一样大小的长方形动物笼舍,可供建造围墙的材料总长为30 m,则要使每间笼舍面积达到最大,每间笼舍的宽度应为__________m.
【答案】5
【解析】设笼舍的宽为x m,则笼舍的长为(30-3x)m,每间笼舍的面积为y=x(30-3x)=-(x-5)2+37.5,x∈(0,10).当x=5时,y取得最大值,即每间笼舍的宽度为5 m时,每间笼舍面积达到最大.
10.已知函数f(x)=.
(1)试用单调性的定义证明函数f(x)在(-∞,1)上的单调性;
(2)求f(x)在[-3,-1]上的最大值和最小值.
(1)证明:设x1<x2<1,
则f(x1)-f(x2)=-=-,
又由x1<x2<1,得x1-x2<0,x1-1<0,x2-1<0,
则有f(x1)-f(x2)>0,
故f(x)在(-∞,1)上单调递减.
(2)解:根据题意,f(x)在[-3,-1]上递减,
则f(x)max=f(-3)=,f(x)min=f(-1)=1.
B级——综合运用练
11.已知函数y=x2-2x+3在闭区间[0,m]上有最大值3,最小值2,则m的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.[0,2]
C.(-∞,2] D.[1,2]
【答案】D
【解析】f(x)=(x-1)2+2,因为f(x)min=2,f(x)max=3,且f(1)=2,f(0)=f(2)=3,所以1≤m≤2.故选D.
12.(多选)已知函数f(x)=-2x+1(x∈[-2,2]),g(x)=x2-2x(x∈[0,3]),下列结论正确的有( )
A. x∈[-2,2],f(x)>a恒成立,则实数a的取值范围是a<-3
B. x∈[-2,2],f(x)>a,则实数a的取值范围是a<-3
C. x∈[0,3],g(x)=a,则实数a的取值范围是-1≤a≤3
D. x∈[-2,2], t∈[0,3],f(x)=g(t)
【答案】AC
【解析】在A中,因为f(x)=-2x+1(x∈[-2,2])是减函数,所以当x=2时,函数的最小值为-3,因此a<-3,A正确;在B中,因为f(x)=-2x+1(x∈[-2,2])是减函数,所以当x=-2时,函数的最大值为5,因此a<5,B错误;在C中,函数g(x)=x2-2x=(x-1)2-1,x∈[0,3],∴当x=1时,函数g(x)取得最小值-1,当x=3时,函数g(x)取得最大值3,故函数的值域为[-1,3],由g(x)=a有解,知a∈g(x)的值域,即-1≤a≤3,C正确;在D中, x∈[-2,2], t∈[0,3],f(x)=g(t)等价于f(x)的值域是g(t)的值域的子集,而f(x)的值域是[-3,5],g(t)的值域是[-1,3],D错误.
13.某商场经营一批进价为每件30元的商品,在市场试销中发现,该商品销售单价x(不低于进价,单位:元)与日销售量y(单位:件)之间有如下关系:
x 45 50
y 27 12
(1)确定x与y的一个一次函数关系式 y=f(x)(注明函数的定义域);
(2)若日销售利润为P元,根据(1)中的关系式写出P关于x的函数关系式,并指出当销售单价为多少元时,能获得最大的日销售利润.
解:(1)因为f(x)是一次函数,
所以设f(x)=ax+b(a≠0).
由题中表格可得解得
所以y=f(x)=-3x+162.
又因为y≥0,所以30≤x≤54,
故所求函数关系式为y=-3x+162,x∈[30,54].
(2)由题意,得P=(x-30)y=(x-30)(162-3x)=-3x2+252x-4 860=-3(x-42)2+432,x∈[30,54].
所以当x=42时,Pmax=432,即当销售单价为42元时,能获得最大的日销售利润.
C级——创新拓展练
14.已知函数f(x)=|mx+1|+|2x-1|,m∈R.
(1)当m=3时,求不等式f(x)>4的解集;
(2)若0<m<2,且对任意x∈R,f(x)≥恒成立,求m的最小值.
解:(1)当m=3时,f(x)=|3x+1|+|2x-1|,
原不等式f(x)>4等价于
或或
解得x<-或无解或x>,
所以f(x)>4的解集为∪.
(2)因为0<m<2,所以-<,m+2>0,m-2<0.
则f(x)=|mx+1|+|2x-1|=
所以函数f(x)在上单调递减,在上单调递减,在上单调递增.
所以当x=时,f(x)取得最小值,f(x)min=f=1+.
因为对任意x∈R,f(x)≥恒成立,
所以f(x)min=1+≥.
又因为m>0,所以m2+2m-3≥0,
解得m≥1(m≤-3不合题意).
所以m的最小值为1.