2.3 函数的单调性
时间:45分钟 分值:100分
一、选择题(每小题6分,共计36分)
1.下列结论中,正确的是( )
A.函数y=kx(k为常数,且k<0)在R上是增函数
B.函数y=x2在R上是增函数
C.函数y=在定义域内是减函数
D.y=在(-∞,0)上是减函数
解析:当k<0时,y=kx在R上是减函数;y=x2在R上不单调;函数y=只可以说在(-∞,0)和(0,+∞)上为减函数,但不可以说在(-∞,0)∪(0,+∞)上为减函数,只有D正确.
答案:D
2.函数y=x2-3x+2的单调减区间是( )
A.[0,+∞)
B.[1,+∞)
C.[1,2]
D.
解析:由二次函数y=x2-3x+2图象的对称轴为x=且开口向上,所以该函数的单调减区间为,故选D.
答案:D
3.函数f(x)=在R上是( )
A.减函数
B.增函数
C.先减后增
D.无单调性
解析:画出该分段函数的图象,由图象知,该函数在R上是增函数.
答案:B
4.若y=(2k-1)x+b是R上的减函数,则有( )
A.k>
B.k>-
C.k<
D.k<-
解析:若y=(2k-1)x+b是R上的减函数,则必有2k-1<0,∴k<.
答案:C
5.下列函数中,在(0,2)上为增函数的是( )
A.y=-3x+2
B.y=
C.y=x2-4x+5
D.y=3x2+8x-10
解析:显然A、B在(0,2)上为减函数,排除;对C,函数在(-∞,2)上为减函数,也不符合条件;对D,函数在上为增函数,所以在(0,2)上也为增函数.故选D.
答案:D
6.若函数f(x)在(-∞,+∞)上为减函数,则( )
A.f(a)>f(2a)
B.f(a2)C.f(a2-1)D.f(a2+1)解析:∵a2+1-a=2+>0,
∴a2+1>a.
∴f(a2+1)答案:D
二、填空题(每小题8分,共计24分)
7.函数y=f(x)的图象如图所示,则函数f(x)的单调递增区间是________.
解析:由图象可知函数f(x)的单调递增区间是(-∞,1]和(1,+∞).
答案:(-∞,1]和(1,+∞)
8.函数f(x)=2x2-mx+3,当x∈[-2,+∞)时是增函数,当x∈(-∞,-2]时是减函数,则f(1)等于________.
解析:由题意知,=-2,即m=-8,
∴f(x)=2x2+8x+3,∴f(1)=2+8+3=13.
答案:13
9.已知f(x)是定义在R上的增函数,且f(x-2)解析:∵f(x)是定义在R上的增函数,
又∵f(x-2)∴x-2<1-x,∴x<,
即x的取值范围是(-∞,).
答案:(-∞,)
三、解答题(共计40分)
10.(10分)证明函数f(x)=x2-4x-1在[2,+∞)上是增函数.
证明:设x1,x2是区间[2,+∞)上的任意两个实数,且x2>x1≥2,则f(x1)-f(x2)
=(x-4x1-1)-(x-4x2-1)
=x-x-4x1+4x2
=(x1-x2)(x1+x2)-4(x1-x2)
=(x1-x2)(x1+x2-4).
∵x2>x1≥2,∴x1-x2<0,x1+x2>4,
即x1+x2-4>0,∴f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)∴函数f(x)=x2-4x-1在[2,+∞)上是增函数.
11.(15分)求函数y=的单调区间.
解:由-x2-2x+3≥0,得函数的定义域为[-3,1].设u=-x2-2x+3,当-3≤x≤-1时,函数u=-x2-2x+3是增函数,又函数y=为单调增函数,故[-3,-1]是函数y=的单调增区间;当-1≤x≤1时,函数u=-x2-2x+3是减函数,而函数y=为单调增函数,故[-1,1]是函数y=的单调减区间.
——能力提升——
12.(15分)已知函数f(x)=x+,x∈[1,3].
(1)判断f(x)在[1,2]和[2,3]上的单调性;
(2)根据f(x)的单调性写出f(x)的最值.
解:(1)设x1,x2是区间[1,3]上的任意两个实数,且x1则f(x1)-f(x2)=x1-x2+-=(x1-x2)(1-).
∵x1当1≤x11.
∴1-<0.∴f(x1)>f(x2).
∴f(x)在[1,2]上是减函数.
当2≤x1∴0<<1.∴1->0.
∴f(x1)∴f(x)在[2,3]上是增函数.
(2)由(1)知f(x)的最小值为f(2)=2+=4.
又∵f(1)=5,f(3)=3+=∴f(x)的最大值为5.